Рассмотрим квадрат \(ABCD\) и точку \(O\), которая является точкой пересечения его диагоналей. Необходимо найти сумму векторов \(\vec{OB}\) и \(\vec{OC}\).
Определение координат вершин квадрата:
Пусть квадрат \(ABCD\) расположен в координатной плоскости с вершинами:- \(A(0, 0)\)
- \(B(a, 0)\)
- \(C(a, a)\)
- \(D(0, a)\)
Здесь \(a\) - длина стороны квадрата.
Находим координаты точки \(O\):
Поскольку точки \(O\) — это точка пересечения диагоналей, она будет центром квадрата. Координаты этой точки будут: \[ O\left(\frac{0 + a}{2}, \frac{0 + a}{2}\right) = O\left(\frac{a}{2}, \frac{a}{2}\right) \]Запишем векторы \(\vec{OB}\) и \(\vec{OC}\):
Теперь найдем векторы от точки \(O\) до точек \(B\) и \(C\):- Вектор \(\vec{OB} = \vec{B} - \vec{O}\): \[ \vec{OB} = \begin{pmatrix} a \\ 0 \end{pmatrix} - \begin{pmatrix} \frac{a}{2} \\ \frac{a}{2} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} a - \frac{a}{2} \\ 0 - \frac{a}{2} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \frac{a}{2} \\ -\frac{a}{2} \end{pmatrix} \]
- Вектор \(\vec{OC} = \vec{C} - \vec{O}\): \[ \vec{OC} = \begin{pmatrix} a \\ a \end{pmatrix} - \begin{pmatrix} \frac{a}{2} \\ \frac{a}{2} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} a - \frac{a}{2} \\ a - \frac{a}{2} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \frac{a}{2} \\ \frac{a}{2} \end{pmatrix} \]
Сложим векторы \(\vec{OB}\) и \(\vec{OC}\): \[ \vec{OB} + \vec{OC} = \begin{pmatrix} \frac{a}{2} \\ -\frac{a}{2} \end{pmatrix} + \begin{pmatrix} \frac{a}{2} \\ \frac{a}{2} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \frac{a}{2} + \frac{a}{2} \\ -\frac{a}{2} + \frac{a}{2} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} a \\ 0 \end{pmatrix} \]
Ответ:
Сумма векторов \(\vec{OB} + \vec{OC}\) равна: \[ \vec{OB} + \vec{OC} = \begin{pmatrix} a \\ 0 \end{pmatrix} \]
Это означает, что результирующий вектор направлен вдоль оси абсцисс (горизонтально вправо) и имеет длину \(a\).