Краткие ответы
- \(\vec n=(-1;6)\), \(|\vec n|=\sqrt{37}\), \(\vec n=-\vec i+6\vec j\).
- \(ABCD\) — параллелограмм; \(P=10\sqrt{13}\).
- \(m=6\), если \(\overline{CD}\) и \(\overline{DF}\) обозначают векторы.
№ 1
Координаты вектора при умножении на число и вычитании меняются покоординатно.
\[ \frac13\vec b=\left(\frac93;\frac{-9}{3}\right)=(3;-3) \]
Тогда
\[ \vec n=\vec a-\frac13\vec b=(2;3)-(3;-3)=(-1;6) \]
Значит, координаты \(\vec n\):
\[ \boxed{\vec n=(-1;6)} \]
Длина вектора:
\[ |\vec n|=\sqrt{(-1)^2+6^2}=\sqrt{1+36}=\sqrt{37} \]
\[ \boxed{|\vec n|=\sqrt{37}} \]
Разложение по координатным векторам:
\[ \boxed{\vec n=-1\cdot\vec i+6\cdot\vec j} \]
Потому что \(\vec i=(1;0)\), \(\vec j=(0;1)\), то есть первая координата — коэффициент при \(\vec i\), вторая — при \(\vec j\).
№ 2
Координаты вектора по двум точкам находятся так:
\[ \overrightarrow{PQ}=Q-P \]
Найдём стороны-векторы:
\[ \overrightarrow{AB}=B-A=(0-(-6);5-1)=(6;4) \]
\[ \overrightarrow{DC}=C-D=(6-0;-4-(-8))=(6;4) \]
Значит,
\[ \overrightarrow{AB}=\overrightarrow{DC} \]
То есть стороны \(AB\) и \(DC\) равны и параллельны.
Аналогично:
\[ \overrightarrow{BC}=C-B=(6-0;-4-5)=(6;-9) \]
\[ \overrightarrow{AD}=D-A=(0-(-6);-8-1)=(6;-9) \]
Значит,
\[ \overrightarrow{BC}=\overrightarrow{AD} \]
У четырёхугольника обе пары противоположных сторон равны и параллельны, поэтому
\[ \boxed{ABCD\text{ — параллелограмм}} \]
Теперь периметр. Длины соседних сторон:
\[ AB=\sqrt{6^2+4^2}=\sqrt{52}=2\sqrt{13} \]
\[ BC=\sqrt{6^2+(-9)^2}=\sqrt{117}=3\sqrt{13} \]
У параллелограмма противоположные стороны равны, поэтому
\[ P=2(AB+BC)=2(2\sqrt{13}+3\sqrt{13})=2\cdot5\sqrt{13}=10\sqrt{13} \]
\[ \boxed{P=10\sqrt{13}} \]
№ 3
Если \(\overline{CD}\) и \(\overline{DF}\) — векторы, то у равных векторов совпадают обе координаты.
\[ \overrightarrow{CD}=D-C=(4-m;1-3)=(4-m;-2) \]
\[ \overrightarrow{DF}=F-D=(2-4;-1-1)=(-2;-2) \]
Приравниваем координаты:
\[ \begin{cases} 4-m=-2\\ -2=-2 \end{cases} \]
Отсюда:
\[ 4-m=-2 \]
\[ m=6 \]
Проверка: при \(m=6\)
\[ \overrightarrow{CD}=(-2;-2),\qquad \overrightarrow{DF}=(-2;-2) \]
Векторы действительно равны.
\[ \boxed{m=6} \]
Если же в вашей записи \(\overline{CD}\) означает не вектор, а длину отрезка, то из \(|CD|=|DF|\) получается:
\[ (4-m)^2+4=8 \]
\[ (4-m)^2=4 \]
\[ m=2 \quad\text{или}\quad m=6 \]
Но при стандартном для этой контрольной равенстве векторов ответ один: \(\boxed{m=6}\).
