1.4

Скалярное произведение

[28/75%]
Показать
LaTeX
Задача 94

Найти скалярное произведение векторов a\mathbf{a} и b\mathbf{b} в каждом из следующих случаев:

?
(1)

∣a∣=8,∣b∣=5,a,b)^=π/3\left|\mathbf{a}\right| = 8,\left|\mathbf{b}\right| = 5, \widehat{\mathbf{a}, \mathbf{b})} = \pi / 3;

(2)

∣a∣=∣b∣=1,(a,b)^=3π/4\left|\mathbf{a}\right| = \left|\mathbf{b}\right| = 1,(\widehat{\mathbf{a}, \mathbf{b})} = 3 \pi / 4;

(3)

a⊥b\mathbf{a} \perp \mathbf{b};

(4)

∣a∣=3,b=2a\left|\mathbf{a}\right| = 3, \mathbf{b} = 2 \mathbf{a};

(5)

∣a∣=3,b=−a/3\left|\mathbf{a}\right| = 3, \mathbf{b} = -\mathbf{a} / 3.

Задача 95

В треугольнике ABCA B C даны длины сторон ∣BC∣=5,∣CA∣=6\left|B C\right| = 5,\left|C A\right| = 6, ∣AB∣=7\left|A B\right| = 7. Найти скалярное произведение векторов AB→\overrightarrow {A B} и BC→\overrightarrow {B C}.

?
Задача 96

Используя лишь свойства билинейности и симметричности скалярного произведения, найти угол α\alpha при вершине равнобедренного треугольника, зная, что медианы, проведенные из концов основания этого треугольника, взаимно перпендикулярны.

?
Задача 97

Доказать, что векторы p=a(b,c)−b(a,c)\mathbf{p} = \mathbf{a}(\mathbf{b}, \mathbf{c})-\mathbf{b}(\mathbf{a}, \mathbf{c}) и с перпендикулярны друг другу.

?
Задача 98

Какой угол образуют единичные векторы s\mathbf{s} и \vectt\vect {t}, если известно, что векторы p=s+2t\mathbf{p} = \mathbf{s}+2 \mathbf{t} и q=5s−4t\mathbf{q} = 5 \mathbf{s}-4 \mathbf{t} взаимно перпендикулярны?

?
Задача 99

Дан равносторонний треугольник ABCA B C, у которого длины сторон равны 1. Полагая BC→=a,CA→=b,AB→=c\overrightarrow {B C} = \mathbf{a}, \overrightarrow {C A} = \mathbf{b}, \overrightarrow {A B} = \mathbf{c}, вычислить значение выражения (a,b)+(b,c)+(c,a)(\mathbf{a}, \mathbf{b})+(\mathbf{b}, \mathbf{c})+(\mathbf{c}, \mathbf{a}) с помощью свойств скалярного произведения.

?
Задача 100

В треугольнике ABCA B C проведены медианы AD,BEA D, B E и CFC F. Вычислить (BC→,AD→)+(CA→,BE→)+(AB→,CF→)(\overrightarrow {B C}, \overrightarrow {A D})+(\overrightarrow {C A}, \overrightarrow {B E})+(\overrightarrow {A B}, \overrightarrow {C F}).

?
Задача 101

В прямоугольном треугольнике ABCA B C опущен перпендикуляр CHC H на гипотенузу ABA B. Выразить вектор CH→\overrightarrow {C H} через векторы a=CB→\mathbf{a} = \overrightarrow {C B} и b=CA→\mathbf{b} = \overrightarrow {C A}.

?
Задача 102

Дан прямоугольник ABCDA B C D и точка MM (которая может лежать как в плоскости прямоугольника, так и вне ее). Показать, что:

?
(1)

скалярное произведение векторов, идущих от точки MM к двум противоположным вершинам прямоугольника, равно скалярному произведению векторов, идущих от той же точки к двум другим вершинам, т. е. (MA→,MC→)=(MB→,MD→)(\overrightarrow {M A}, \overrightarrow {M C}) = (\overrightarrow {M B}, \overrightarrow {M D});

(2)

сумма скалярных квадратов векторов одной пары равна сумме скалярных квадратов другой пары, т. е.

MA→2+MC→2=MB→2+MD→2 \overrightarrow {M A}^{2}+\overrightarrow {M C}^{2} = \overrightarrow {M B}^{2}+\overrightarrow {M D}^{2}
Задача 103

В треугольнике ABCA B C точка DD делит сторону ABA B в отношении AD→:DB→=λ\overrightarrow {A D}: \overrightarrow {D B} = \lambda. Выразить длину отрезка CDC D через длины сторон треугольника и число λ\lambda.

?
Задача 104

Доказать, что при любом расположении точек A,B,C,DA, B, C, D на плоскости или в пространстве имеет место равенство

(BC→,AD→)+(CA→,BD→)+(AB→,CD→)=0 (\overrightarrow {B C}, \overrightarrow {A D})+(\overrightarrow {C A}, \overrightarrow {B D})+(\overrightarrow {A B}, \overrightarrow {C D}) = 0
?
Задача 105

Доказать, что в правильном тетраэдре отрезок, соединяющий середины противоположных ребер, является их общим перпендикуляром.

?
Задача 106

Доказать, что если в тетраэдре ABCDA B C D ребро ABA B перпендикулярно CDC D, а ACA C перпендикулярно BDB D, то ребра ADA D и BCB C также перпендикулярны.

?
Задача 107

Вычислить длину диагонали ODO D параллелепипеда, зная длины a=∣OA∣,b=∣OB∣,c=∣OC∣a = \left|O A\right|, b = \left|O B\right|, c = \left|O C\right| трех ребер, выходящих из той же вершины, и плоские углы α=∠BOC,β=∠AOC,γ=∠AOB\alpha = \angle B O C, \beta = \angle A O C, \gamma = \angle A O B между ними.

?
Задача 108

Вычислить скалярное произведение векторов a\mathbf{a} и b\mathbf{b}, заданных своими координатами, в каждом из нижеследующих случаев:

?
(1)

a=(3,5,7),b=(−2,6,1)\mathbf{a} = (3,5,7), \mathbf{b} = (-2,6,1);

(2)

a=(3,0,1),b=(3,−2,4)\mathbf{a} = (3,0,1), \mathbf{b} = (3,-2,4);

(3)

a=(2,5,1),b=(3,−2,4)\mathbf{a} = (2,5,1), \mathbf{b} = (3,-2,4).

Задача 109

Вычислить скалярное произведение векторов AB→\overrightarrow {A B} и AC→\overrightarrow {A C} :

?
(1)

A(2,3),B(3,−1),C(−1,4)A(2,3), B(3,-1), C(-1,4);

(2)

A(1,−1,3),B(3,2,0),C(−1,4,1)A(1,-1,3), B(3,2,0), C(-1,4,1).

Задача 110

Определить угол α\alpha между двумя векторами a\mathbf{a} и b\mathbf{b}, заданными своими координатами, в каждом из нижеследующих случаев:

?
(1)

a=(8,4,1),b=(2,−2,1)\mathbf{a} = (8,4,1), \mathbf{b} = (2,-2,1);

(2)

a=(2,5,4),b=(6,0,−3)\mathbf{a} = (2,5,4), \mathbf{b} = (6,0,-3).

Задача 111

Используя лишь свойства билинейности и симметричности, доказать, что ортогональная проекция вектора а на направление вектора b\mathbf{b} равна (a,b)(b,b)⋅b\frac{(\mathbf{a}, \mathbf{b})}{(\mathbf{b}, \mathbf{b})} \cdot \mathbf{b}.

?
Задача 112

Найти единичный вектор, имеющий то же направление, что и вектор a=(−8,4,1)\mathbf{a} = (-8,4,1).

?
Задача 113

Вычислить ортогональную проекцию вектора (1,5,−3(1,5,-3) на направление вектора (1,−2,1)(1,-2,1).

?
Задача 114

Найти алгебраическую величину проекции вектора (8,4,1)(8,4,1) на ось, параллельную вектору (−2,2,−1)(-2,2,-1).

?
Задача 115

Из одной точки проведены вектор a=(−3,0,4\mathbf{a} = (-3,0,4) и вектор b=(5,−2,−14)\mathbf{b} = (5,-2,-14). Найти единичный вектор, который, будучи отложен от той же точки, делит пополам угол между векторами а и b\mathbf{b}.

?
Задача 116

Даны вершины треугольника ABC:A(1,2,−1),B(2,−1,3)A B C: A(1,2,-1), B(2,-1,3), C(−4,7,5)C(-4,7,5). Найти вектор, направленный по биссектрисе его внутреннего угла BB.

?
Задача 117

Даны два вектора a=(8,4,1),b=(2,−2,1)\mathbf{a} = (8,4,1), \mathbf{b} = (2,-2,1). Найти вектор c\mathbf{c}, перпендикулярный вектору а, равный ему по длине, компланарный с векторами a\mathbf{a} и b\mathbf{b}, образующий с вектором b\mathbf{b} острый угол.

?
Задача 118

К вершине куба приложены три силы, равные по величине 1, 2,3 и направленные по диагоналям граней куба, проходящим через эту вершину. Найти величину равнодействующей этих трех сил.

?
Задача 119

Найти координаты вектора, если известно, что он перпендикулярен векторам (2,4,−3)(2,4,-3) и (−1,4,6)(-1,4,6), образует с осью Оу тупой угол и его длина равна 13.

?
Задача 120

Даны три вектора a=(−3,2,0),b=(1,1,−1),c=(5,11,−1)\mathbf{a} = (-3,2,0), \mathbf{b} = (1,1,-1), \mathbf{c} = (5,11,-1). Найти ортогональную проекцию вектора с на плоскость, определяемую векторами а и b.

?
Задача 121

Найти ортогональную проекцию вектора c=(0,2,1)\mathbf{c} = (0,2,1) на плоскость, определяемую векторами a=(1,1,1)\mathbf{a} = (1,1,1) и b=(2,−1,2)\mathbf{b} = (2,-1,2), и вычислить угол между вектором с и его проекцией.

?