Для нахождения \(y_0\) воспользуемся формулой косинуса угла между двумя векторами:
\( \cos(\alpha) = \frac{\vec{k} \cdot \vec{l}}{|\vec{k}| |\vec{l}|} \)
Где \(\vec{k} = (x_0; 0)\) и \(\vec{l} = (-3; y_0)\).
Найдем скалярное произведение векторов:
\( \vec{k} \cdot \vec{l} = x_0 \cdot (-3) + 0 \cdot y_0 = -3x_0 \)
Найдем длины векторов:
\( |\vec{k}| = \sqrt{x_0^2 + 0^2} = \sqrt{x_0^2} = |x_0| \)
\( |\vec{l}| = \sqrt{(-3)^2 + y_0^2} = \sqrt{9 + y_0^2} \)
Подставим известные значения в формулу косинуса:
\( -\frac{3}{5} = \frac{-3x_0}{|x_0| \sqrt{9 + y_0^2}} \)
Упростим уравнение:
\( \frac{3}{5} = \frac{3x_0}{|x_0| \sqrt{9 + y_0^2}} \)
\( \frac{1}{5} = \frac{x_0}{|x_0| \sqrt{9 + y_0^2}} \)
Рассмотрим два случая для \( |x_0| \):
Тогда \( |x_0| = x_0 \).
\( \frac{1}{5} = \frac{x_0}{x_0 \sqrt{9 + y_0^2}} \)
\( \frac{1}{5} = \frac{1}{\sqrt{9 + y_0^2}} \)
\( \sqrt{9 + y_0^2} = 5 \)
Возведем обе стороны в квадрат:
\( 9 + y_0^2 = 25 \)
\( y_0^2 = 25 - 9 \)
\( y_0^2 = 16 \)
\( y_0 = \pm 4 \)
Тогда \( |x_0| = -x_0 \).
\( \frac{1}{5} = \frac{x_0}{-x_0 \sqrt{9 + y_0^2}} \)
\( \frac{1}{5} = \frac{-1}{\sqrt{9 + y_0^2}} \)
\( \sqrt{9 + y_0^2} = -5 \)
Это уравнение не имеет действительных решений, так как корень из числа не может быть отрицательным.
Таким образом, возможные значения \(y_0\) — это \(4\) и \(-4\).
По условию, если таких значений несколько, нужно записать большее из них.
Ответ: 4