Аналитическая геометрия. Локтионова Г.Н - 23 стр.

UptoLike

Рубрика: 

23
2. По формулам для длины вектора и скалярного произведения векторов
имеем
322)2(2
222
=++=AB , 34)4(4)4(
222
=++=AС ,
(
)
24)4(24)2()4(2, =++=ACAB
3. Вычисляем
ϕ
cos по указанной формуле:
.1
3432
24
cos =
=
ϕ
Ответ: Косинус угла между векторами
A
B и
A
C равен –1.
Задача 4
Постановка задачи. Вычислить площадь параллелограмма,
построенного на векторах
qpa
21
α
α
+
= и ,
21
qpb
β
β
+
=
если известно, что
00
, qqpp == и угол между векторами q
p
, равен
ϕ
.
План решения. Площадь параллелограмма, построенного на векторах
a
и
b , равна модулю их векторного произведения:
[]
.,baS = (2)
1. Вычисляем
[]
ba,, используя свойства векторного произведения
[][]
[
]
[
] []
[
]
()
[]
.,
,,,,,,
1221
221221112121
qp
qqpqqpppqpqpba
βαβα
β
β
β
β
β
β
=
+
+
+
=
++=
2. Вычисляем модуль векторного произведения
[]
.
=
ϕ
β
β
sin,
1221
qpba (,0sin
ϕ
так как
π
ϕ
0).
3. Находим площадь параллелограмма, используя формулу (2)
[]
.
=
=
ϕ
β
β
sin,
1221
qpbaS
Пример: Вычислить площадь параллелограмма, построенного на
векторах
q
p
a 23 += и
qpb
= 2
, если известно, что 3,4 == qp и угол
между векторами
q
p
, равен 43
π
.
        2. По формулам для длины вектора и скалярного произведения векторов
имеем

        AB = 2 2 + (−2) 2 + 2 2 = 2 3 , AС = (−4) 2 + 4 2 + (−4) 2 = 4 3 ,


        (AB, AC ) = 2 ⋅ (−4) + (−2) ⋅ 4 + 2 ⋅ (−4) = −24
        3. Вычисляем cos ϕ по указанной формуле:

                                              − 24
                                 cos ϕ =            = −1.
                                            2 3⋅4 3

        Ответ: Косинус угла между векторами AB и AC равен –1.

                                    Задача 4
        Постановка       задачи.   Вычислить      площадь       параллелограмма,
построенного на векторах a = α1 p + α 2 q и b = β1 p + β 2 q , если известно, что
 p = p0 , q = q0 и угол между векторами p, q равен ϕ .
        План решения. Площадь параллелограмма, построенного на векторах a
и b , равна модулю их векторного произведения:

                                 S = [a , b ] .                                                             (2)

        1. Вычисляем [a , b ], используя свойства векторного произведения

        [a , b ] = [α1 p + α 2 q , β1 p + β 2 q ] = α1β1[ p, p ] + α1β 2 [ p, q ] + α 2 β1[q , p ] + α 2 β 2 [q , q ]
        = (α1β 2 − α 2 β1 )[ p, q ].

        2. Вычисляем модуль векторного произведения

        [a , b ]   = α1β 2 − α 2 β1 p q sin ϕ . ( sin ϕ ≥ 0, так как 0 ≤ ϕ ≤ π ).

        3. Находим площадь параллелограмма, используя формулу (2)

                                 S = [a , b ] = α1β 2 − α 2 β1 p q sin ϕ .

      Пример: Вычислить площадь параллелограмма, построенного на
векторах a = 3 p + 2q и b = 2 p − q , если известно, что p = 4, q = 3 и угол
между векторами p, q равен 3π 4 .


                                                                                                              23