Рассмотрим задачу, изображенную на клетчатой бумаге. На данное изображение нанесены три вектора: \(\vec{a}\), \(\vec{b}\), и \(\vec{c}\). Ниже приведен анализ задачи и шаги для её решения.
1. Анализ векторов
На клетчатой бумаге каждая сторона клетки равна единице. Вектор \(\vec{b}\) направлен из начала координат (0,0) в точку (1,0), вектор \(\vec{c}\) — из (0,0) в координаты (0,1).
Координаты векторов:
- \(\vec{a} = (3, 1)\)
- \(\vec{b} = (1, 0)\)
- \(\vec{c} = (0, 1)\)
2. Найдите \(\vec{a} \times (\vec{b} - \vec{c})\)
Вычислим \(\vec{b} - \vec{c}\):
\[ \vec{b} - \vec{c} = (1, 0) - (0, 1) = (1, -1) \]
Вычислим векторное произведение (\(\vec{a} \times (\vec{b} - \vec{c})\)):
Формула векторного произведения для двумерных векторов: \[ \vec{a} \times \vec{d} = a_1 \cdot d_2 - a_2 \cdot d_1 \] где \(\vec{d} = (\vec{b} - \vec{c}) = (1, -1)\).
\[ \vec{a} \times (1, -1) = 3 \cdot (-1) - 1 \cdot 1 = -3 - 1 = -4 \]
3. Вычислим \((\vec{a} - \vec{c})^2\)
Найдем \(\vec{a} - \vec{c}\):
\[ \vec{a} - \vec{c} = (3, 1) - (0, 1) = (3, 0) \]
Вычислим квадрат:
\[ (\vec{a} - \vec{c})^2 = 3^2 + 0^2 = 9 + 0 = 9 \]
4. Найдите \((\vec{a} + 2\vec{c}) \cdot (3\vec{b} - \vec{c})\)
Найдем \(\vec{a} + 2\vec{c}\):
\[ \vec{a} + 2\vec{c} = (3, 1) + 2 \cdot (0, 1) = (3, 3) \]
Найдем \(3\vec{b} - \vec{c}\):
\[ 3\vec{b} - \vec{c} = 3 \cdot (1, 0) - (0, 1) = (3, -1) \]
Скалярное произведение:
\[ (3, 3) \cdot (3, -1) = 3 \cdot 3 + 3 \cdot (-1) = 9 - 3 = 6 \]
Результат:
- \(\vec{a} \times (\vec{b} - \vec{c}) = -4\)
- \((\vec{a} - \vec{c})^2 = 9\)
- \((\vec{a} + 2\vec{c}) \cdot (3\vec{b} - \vec{c}) = 6\)
Задача завершена с пояснениями на каждом этапе. Если появятся вопросы, не стесняйтесь задавать их.