Методическое пособие по выполнению контрольных работ по высшей математике для студентов заочного отделения технологических специальностей. Гармаев В.Д - 3 стр.

UptoLike

Рубрика: 

5
т.о. длину ребра А
1
А
2
находим как модуль вектора
aAA =
21
()()()
222
12
33 41 03 3699
54 7,35
AA =− +− = ++=
=≈
uuuur
Ответ: Длина ребра А
1
А
2
равна 7,35 мин.ед.
2. Угол между ребрами А
1
А
2
и А
1
А
4
обозначим
через ϕ и вычислим cosϕ по формуле:
(
)
)2( ,
,
cos
222222
zyxzyx
zzyyxx
bbbaaa
bababa
ba
ba
++++
++
==
ϕ
Координаты векторов
b
и a находим по формуле
(1):
)5,1,1(b (-6,3,-3), a . Полученные координаты
подставим в формулу (2):
Z
А
3
А
2
А
1
Y
x A
4
6
6( 1) 3 1 3( 5)
cos
36 9 9 1 1 25
24 24
0,6304
54 27 27 2
ϕ
−+
=
=
++ ++
==
Ответ: Угол между ребрами А
1
А
2
и А
1
А
4
равен
arccos(0,6304)
3. Площадь грани А
1
А
2
А
3
равна половине площади
параллелограмма, построенного на векторах
12
A
A и А
1
А
3
:
[
]
[
]
.,
2
1
,
2
1
3221
caAAAAS == Координаты вектора
a известны, найдем координаты вектора ).,,(
zyx
cccc
Т.о. ).1,2,0()34,13,33( ==c
Найдем векторное произведение векторов a и c
[]
[]
22 2
,6339612
02 1
11 1
, 9 6 12 8136144
22 2
1
261
2
xyz
xyy
ijkijk
ac a a a i j k
ccc
Sac
===+
==++=++=
=
rr
rr rr
r
rr
rr
rr
Ответ: Площадь грани А
1
А
2
А
3
равна 8.1 кв.ед.
4. Зная, что смешанное произведение векторов
[]
(
)
bcabca
ρ
=,,
есть число, абсолютная величина
которого выражает объем параллелепипеда, построенного
т.о. длину ребра А1А2 находим как модуль вектора                                                            −6(−1) + 3 ⋅ 1 − 3(−5)
                                                                                                      cos ϕ =                      =
A1 A2 = a                                                                                                   36 + 9 + 9 1 + 1 + 25
uuuur
A1 A2 = ( −3 − 3) + ( 4 − 1) ( 0 − 3) = 36 + 9 + 9 =                                                     24       24
                 2          2        2
                                                                                                      =       =          ≈ 0,6304
                                                                                                        54 27 27 2
= 54 ≈ 7,35                                                                                  Ответ: Угол           между   ребрами       А1А2   и   А1А4    равен
Ответ: Длина ребра А1А2 равна 7,35 мин.ед.                                                   arccos(0,6304)

                                                                                                   3. Площадь грани А1А2А3 равна половине площади
                                           Z                                                 параллелограмма, построенного на векторах A1 A2 и А1А3:
                                               А3                              А2

                         А1
                                                                                             S=
                                                                                                  1
                                                                                                  2
                                                                                                     [             1
                                                                                                                      ] [ ]
                                                                                                    A1 A2 , A2 A3 = a, c .
                                                                                                                   2
                                                                                                                                         Координаты        вектора
                                                                               Y             a известны, найдем координаты вектора c(c x , c y , c z ).
                                                                                             Т.о. c = (3 − 3,3 − 1,4 − 3) = (0,2,1).

                     x                              A4                                            Найдем векторное произведение векторов a и c
                                                                                                         r    r      r     r   r   r
                                                                                                         i    j      k     i   j   k
       2. Угол между ребрами А1А2 и А1А4 обозначим                                             r r                                  r     r     r
через ϕ и вычислим cosϕ по формуле:                                                          [ a , c ] = ax   ay     az = 6 3 −3 = 9i + 6 j − 12k
                                                                                                         cx   cy     cy    0 2       1
cosϕ =
         (a, b ) =              a x bx + a y b y + a z bz
                                                                           ,       (2)            1 r r       1               1
         ab              a x2   + a 2y   + a z2     bx2   + b y2   + bz2
                                                                                             S=     [ a, c ] = 92 + 62 + 122 = 81 + 36 + 144 =
                                                                                                  2           2               2
                                                                                                 1
                                                                                             =     261
       Координаты векторов a и b находим по формуле                                              2
(1):                                                                                         Ответ: Площадь грани А1А2А3 равна 8.1 кв.ед.
       a (-6,3,-3), b(−1,1,−5) . Полученные координаты
                                                                                                      4. Зная, что смешанное произведение векторов
подставим в формулу (2):                                                                      ρ ρ ρ ρρρ
                                                                                             (           )
                                                                                             [a, c ], b = ac b есть число, абсолютная величина
                                                                                             которого выражает объем параллелепипеда, построенного

                                                                                         5   6