Чтобы выразить вектор \(\vec{mn}\) через векторы \(\vec{a}\) и \(\vec{b}\), начнем с определения положений всех точек, а затем найдем необходимые векторы.
Рисунок: Напишите параллелограмм \(ABCD\) с вершинами \(A\) (это \(\vec{a}\)), \(B\) (это \(\vec{b}\)), \(C\) и \(D\). Значит, мы можем использовать векторы для определения остальных вершин:
- Вектор \(\vec{c} = \vec{b} + \vec{a} - \vec{a} = \vec{b} + \vec{d}\) (где \(\vec{d}\) – это вектор, соответствующий \(D\))
- Так как \(D\) находится по отношению к \(C\) как \(\vec{a}\) и \(\vec{b}\).
Середина стороны \(CD\): Точка \(M\) будет серединой отрезка \(CD\). Чтобы выразить ее векторы, нужно знать координаты \(C\) и \(D\). Если считать, что:
- \(C = \vec{c} = \vec{b}\)
- \(D = \vec{d} = \vec{b} + \vec{a}\)
То тогда \[ \vec{m} = \frac{\vec{c} + \vec{d}}{2} = \frac{\vec{b} + (\vec{b} + \vec{a})}{2} = \frac{2\vec{b} + \vec{a}}{2} = \vec{b} + \frac{1}{2}\vec{a} \]
Точка \(N\) на стороне \(BC\): Условие \(bn : nc = 2 : 5\) означает, что \(N\) делит отрезок \(BC\) в пропорции 2 к 5. Чтобы выразить \(N\) через \(\vec{a}\) и \(\vec{b}\), мы используем формулу деления отрезка в заданной пропорции: \[ \vec{n} = \frac{5\vec{b} + 2\vec{c}}{5 + 2} = \frac{5\vec{b} + 2\vec{b}}{7} = \frac{7\vec{b}}{7} = \vec{b} \]
Получение вектора \(\vec{mn}\): Теперь, чтобы найти вектор \(\vec{mn}\), мы просто вычтем вектор \(M\) из вектора \(N\): \[ \vec{mn} = \vec{n} - \vec{m} = \vec{b} - \left(\vec{b} + \frac{1}{2}\vec{a}\right) = -\frac{1}{2}\vec{a} \]
Таким образом, вектор \(\vec{mn}\) можно выразить как \[ \vec{mn} = -\frac{1}{2}\vec{a}. \]
Это завершающий ответ, который наглядно показывает, как векторы связаны между собой в заданной задаче.