Давайте решим ваши задачи по порядку:
1. Найдем координаты середины отрезка AB
Середина отрезка AB с координатами A(x₁, y₁, z₁) и B(x₂, y₂, z₂) определяется формулой: \[ M\left( \frac{x₁ + x₂}{2}, \frac{y₁ + y₂}{2}, \frac{z₁ + z₂}{2} \right) \] Подставляем координаты: \[ A(1; -12; -2), B(5; 4; 6) \] \[ M\left( \frac{1 + 5}{2}, \frac{-12 + 4}{2}, \frac{-2 + 6}{2} \right) = \left( \frac{6}{2}, \frac{-8}{2}, \frac{4}{2} \right) = (3; -4; 2) \] Таким образом, координаты середины отрезка AB равны (3; -4; 2).
2. Разложение вектора a по координатным векторам
Вектор a = {-2; 0; -3} можно разложить по базисным координатным векторам i, j, k таким образом: \[ a = -2 \cdot i + 0 \cdot j - 3 \cdot k \] Или более компактно: \[ a = -2i - 3k \]
3. Длина вектора a = √(x² + y² + z²)
Вектор a = V7 • i - 3k можно выразить как: \[ a = \left( \sqrt{7}; 0; -3 \right) \] Длина вектора: \[ |a| = \sqrt{\left(\sqrt{7}\right)^2 + 0^2 + (-3)^2} = \sqrt{7 + 9} = \sqrt{16} = 4 \] Длина этого вектора равна 4.
4. Координаты вектора AB
Координаты вектора AB определяются как: \[ AB = B - A = (0 - (-3); 1 - 11; 2 - 10) = (3; -10; -8) \] Координаты вектора AB равны (3; -10; -8).
5. Операции с векторами
Дано:
- \( a = \{1; 0; 2\} \)
- \( b = \{2; 2; 1\} \)
- \( c = \{-1; 3; -4\} \)
Находим:
\[ p = a + c = \{1; 0; 2\} + \{-1; 3; -4\} = \{1 - 1; 0 + 3; 2 - 4\} = \{0; 3; -2\} \]
\[ g = 3a - 5b + c = 3\{1; 0; 2\} - 5\{2; 2; 1\} + \{-1; 3; -4\} = \{3; 0; 6\} - \{10; 10; 5\} + \{-1; 3; -4\} \] Сначала вычтем: \[ 3a - 5b = \{3 - 10; 0 - 10; 6 - 5\} = \{-7; -10; 1\} \] Теперь добавим c: \[ g = \{-7; -10; 1\} + \{-1; 3; -4\} = \{-7 - 1; -10 + 3; 1 - 4\} = \{-8; -7; -3\} \] Таким образом, векторы равны:
- p = (0; 3; -2)
- g = (-8; -7; -3)
6. Угол между векторами
Если скалярное произведение векторов меньше 0, то угол между векторами больше 90°.
7. Скалярное произведение векторов
Скалярное произведение: \[ \{2; 0; 5\} \cdot \{-11; 4; 3\} = 2 \cdot (-11) + 0 \cdot 4 + 5 \cdot 3 = -22 + 0 + 15 = -7 \] Скалярное произведение равно -7.
8. Угол между векторами
Если скалярное произведение векторов равно 0, то они перпендикулярны и угол между ними равен 90°.
9. Найдем координаты точки C
Точка A является серединой отрезка CB: \[ A\left(x_A, y_A, z_A\right) = \left(\frac{x_B + x_C}{2}, \frac{y_B + y_C}{2}, \frac{z_B + z_C}{2}\right) \] Подставляем: \[ (0; 2; 3) = \left(\frac{-5 + x_C}{2}, \frac{2 + y_C}{2}, \frac{0 + z_C}{2}\right) \] Из координат по каждой оси:
- \(0 = \frac{-5 + x_C}{2} \Rightarrow -5 + x_C = 0 \Rightarrow x_C = 5\)
- \(2 = \frac{2 + y_C}{2} \Rightarrow 4 = 2 + y_C \Rightarrow y_C = 2\)
- \(3 = \frac{0 + z_C}{2} \Rightarrow z_C = 6\)
Координаты точки C равны (5; 2; 6).
10. Вычисление угла между векторами
Угол θ между векторами можно вычислить через скалярное произведение: \[ \cos \theta = \frac{a \cdot b}{|a| |b|} \]
Векторы:
- \(a = \{2; 2; 0\}\)
- \(b = \{3; 0; -3\}\)
Вычислим скалярное произведение: \[ a \cdot b = 2 \cdot 3 + 2 \cdot 0 + 0 \cdot (-3) = 6 \] Длины векторов: \[ |a| = \sqrt{2^2 + 2^2 + 0^2} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \] \[ |b| = \sqrt{3^2 + 0^2 + (-3)^2} = \sqrt{9 + 9} = 3\sqrt{2} \] Теперь можно найти cos θ: \[ \cos \theta = \frac{6}{(2\sqrt{2})(3\sqrt{2})} = \frac{6}{6} = 1 \] Это означает, что угол θ между векторами 0°, то есть векторы коллинеарны и направлены в одну сторону.
Если вам нужна дополнительная помощь, дайте знать!
