1. Найти длину вектора , если А(1;2;3); В(2;-5;4).
Решение:
Найдем координаты вектора : {2-1;-5-2;4-3}; АВ{1;-7;1}.
Найдем длину вектора :
.
Ответ: .
2. Найти длину радиус-вектора точки А(2;3;-1).
Решение:
Координаты радиус-вектора точки А совпадают с координатами самой точки: {2;3;-1}.
Найдем длину радиус-вектора :
.
Ответ: .
3. Найти длину вектора , если {1;-1;0}, {3;-1;4}.
Решение:
Найдем координаты вектора : {1+3∙3;-1+3(-1);0+3∙4}; {10;-4;12}.
Найдем длину вектора :
.
Ответ: = .
4. Найти направляющие косинусы вектора , если А(1;-1;3), В(2;-3;4).
Решение:
Найдем координаты вектора : {2-1;-3-(-1);4-3}, {1;-2;1}.
Найдем длину вектора :
.
Итак, ; ; .
Проверка: .
Ответ: ; ; .
Скалярное произведение двух векторов
Свойства |
Определение |
Применение |
Скалярным произведением двух векторов называется число, равное произведению длин векторов на косинус угла между ними: =| || |
| |
= |
k ()= = (k = = ) |
Работа силы F на перемещение S А= |
Вычисление в прямоугольных координатах: если , то . |
Скалярное произведение ортов =0 =1 |
Примеры решения типовых задач
1. Даны векторы =3 и . Найти: а) ;
б) ; в) .
Решение:
а) =3∙2+(-1)3+2(-1)=6-3-2=1;
б) ;
в) .
Ответ: а) 1; б) ; в) .
2. Даны векторы {3;-1;4}, {-2;2;2}. Проверить, являются ли они ортогональными.
Решение:
=3∙(-2)+(-1)2+4∙2=-6-2+8=0. Следовательно, векторы ортогональны.
3. Вычислить работу силы ={3;2;4}, если точка ее приложения перемещается прямолинейно из положения А(2;4;6) в положение В(4;2;7).
Решение:
А = . Найдем координаты вектора = :
{4-2;2-4;7-6};
={2;-2;1}.
Найдем работу А:
А=3∙2+2(-2)+4∙1=6-4+4=6.
Ответ: 6.
4. Найти длины диагоналей параллелограмма (рис.1), построенного на векторах , где =60˚.
Рис.1 |
Решение:
Выразим диагонали параллелограмма и по правилу
параллелограмма: ,
.
Так как векторы не единичные, следовательно, заданы в произвольном базисе, то и можно найти по определению:
=
= .
=
= .
Ответ: = .
A. Векторное произведение двух векторов
Свойства |
Определение |
Применение |
Площадь треугольника S= |
Векторным произведением двух векторов называется вектор , длина которого численно равна площади параллелограмма, построенного на векторах и и направлен так, что кратчай-ший поворот от к видится против часовой стрелки |
= |
Вычисление |
Условие коллинеарности |
Момент силы , в точке А относительно точки О: |
)= = k( ) |
Примеры решения типовых задач
1. Раскрыть скобки и упростить выражение:
а) ;
б) (2 .
Решение:
а) +
=2
б) (2 =2
.
2. Даны векторы и . Найти .
Решение:
.
Ответ: .
3. Найти площадь ∆АВС, если А(1;2;0); В(3;0;-3); С(5;2;6).
Решение:
S∆АВС= . Найдем координаты векторов :
{3-1;0-2;-3-0}={2;-2;-3};
{5-1;2-2;6-0}={4;0;6}.
Найдем векторное произведение :
= .
.
S∆АВС= .
Ответ: .
4. Сила приложена в точке М(2;-1;1). Найти ее
момент относительно начала координат.
Решение:
. Найдем координаты вектора : О(0;0;0), М(2;-1;1), следовательно, {2;-1;1}.
=
= .
Ответ: .
Смешанное произведение трех векторов
Свойства |
Определение |
Применение |
= |
Объем параллелепипеда V= |
Смешанным произведением трех векторов называется произведение вида ( = |
, , то |
Объем пирамиды V= |
Условие компланарности трех векторов: =0 |
= = = = = = |