2 Вариант
1.Начертите два неколлинеарных вектора m и п так, что |m =2 см, n =3 см. Постройте вектор к=2 m -V n.
2. Диагонали параллелограмма ABCD пересекаются в точке О, точки Ми N - середины отрезков ОА и ОВ.
БЕЗОПАсности ВЕДЕТСЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ
Найдите, если это возможно, число к, для которого выполняется равенство: A) CD = kNM; Б) ОС = AC + kAM.
3. Упростите выражение: -4(č - d) + 3(d + c) - 3,5d.
Ниже подробные решения по задачам варианта 2. Я поясняю шаг за шагом и делаю акцент на понимании идей.
1) Начертить два неколлинеарных вектора m и n с |m| = 2 см, |n| = 3 см и построить k = 2m − n
Идея:
- Мы работаем с векторами из начала координат O. Вектор k является линейной комбинацией m и n: k = 2m − n.
- Чтобы наглядно показать построение, можно задать пример: возьмём m вдоль x‑оси длиной 2 см, n вдоль y‑оси длиной 3 см. Это два неколлинеарных направления.
Пошагово (конструктивно):
- Шаг 1. Отложите вектор m длиной 2 см в произвольном направлении (например, вдоль оси Ox).
- Шаг 2. Отложите вектор n длиной 3 см в направлении, не совпадающем с m (например, вдоль оси Oy). Вектор m и n не должны лежать на одной прямой.
- Шаг 3. Постройте удвоение m: отложите отрезок 2m вдоль той же линии, что и m, длиной в 4 см.
- Шаг 4. Постройте вектор −n (то же направление, что и n, но противоположное по направлению).
- Шаг 5. Соедините начало вектора 2m с концом вектора −n. Этот конец определяет конец вектора k = 2m − n относительно начала O.
- Примечание: если взять конкретные направления m = (2, 0) см и n = (0, 3) см, то k = 2m − n = (4, 0) − (0, 3) = (4, −3) см. Длина |k| равна √(4^2 + (−3)^2) = 5 см.
Итог:
- Вектор k строится как сумма 2m и −n. В конкретном примере с m ⟂ n получаем k = (4, −3) см и |k| = 5 см. При другом угле между m и n формула общая: k = (2m) − n, и его направление и длина зависят от выбранного угла между m и n. Главное: m и n должны быть неколлинеарны.
2) Диагонали параллелограмма ABCD пересекаются в O; M и N — середины OA и OB. Найдите, если возможно, число k для равенств:
A) CD = k NM; Б) OC = AC + k AM.
Обозначения и подготовка:
- Пусть O — начало координат. Пусть OA = a, OB = b. Тогда OC = −a, OD = −b.
- M — середина OA: M = a/2. N — середина OB: N = b/2.
- NM — вектор от N к M: NM = M − N = (a/2) − (b/2) = (a − b)/2.
- CD — вектор от C к D: D − C = (−b) − (−a) = a − b. Значит длины: |CD| = |a − b|, |NM| = (1/2)|a − b|.
A) Найдите k такие, чтобы |CD| = k|NM|.
- Из предыдущего: |CD| = |a − b| и |NM| = (1/2)|a − b|.
- Подстановка: |a − b| = k (1/2)|a − b|.
- При |a − b| ≠ 0 (диагонали не совпадают, то есть параллелограмм не вырождены): 1 = k/2, значит k = 2.
Ответ A: k = 2.
Б) Найдите k для равенства OC = AC + k AM.
- Векторы: OC = −a.
- AC — вектор от A к C: C − A = (−a) − a = −2a.
- AM — вектор от A к M: M − A = (a/2) − a = −a/2.
- Подстановка: −a = (−2a) + k(−a/2).
- Упростим: −a = −2a − (k/2)a.
- Перенесём все к одному основанию: добавим 2a к обеим частям: (−a + 2a) = −(k/2)a → a = −(k/2)a.
- Поскольку a ≠ 0 (обозначает ненуливой вектор OA), делим на a: 1 = −k/2 → k = −2.
Ответ Б: k = −2.
3) Упростите выражение: -4(c - d) + 3(d + c) - 3,5d
Раскрываем скобки и собираем подобные:
- -4(c − d) = -4c + 4d
- 3(d + c) = 3d + 3c
- -3,5d = -3.5d
Суммируем члены:
- С коэффициентами по c: (-4c) + (3c) = -c
- По d: (4d) + (3d) + (−3.5d) = 7d − 3.5d = 3.5d
Итого: выражение упрощается до -c + 3.5d. Можно записать как (-c) + (7/2)d.
Итоговые ответы:
- Задача 1: k = 2 при условии, что |m| = 2 см, |n| = 3 см и m, n не коллинеарны. Конструктивно можно получить k = 2m − n, например идя через прямоугольную схему m ⟂ n: k = (4, −3) см, хотя общий вид зависит от угла между m и n.
- Задача 2:
- A) k = 2
- B) k = −2
- Задача 3: -c + 3.5d (или -c + (7/2)d)
Если хотите, могу привести дополнительные варианты для задачи 1 (разные углы между m и n) или показать полностью алгебраический вывод для общих m и n в виде координатных формул.