Ответ: смотри решение в формате HTML ниже.
Задача 1: Найти координаты вектора \[\vec{b}\]
Дано: \[\vec{a} = (4, -2, 3)\]
\[|\vec{a}| = |\vec{b}|, a_y = b_y, b_x = 0\]
Решение:
\[|\vec{a}| = \sqrt{4^2 + (-2)^2 + 3^2} = \sqrt{16 + 4 + 9} = \sqrt{29}\]
\[|\vec{b}|^2 = b_x^2 + b_y^2 + b_z^2\]
\[29 = 0^2 + (-2)^2 + b_z^2\]
\[b_z^2 = 29 - 4 = 25\]
\[b_z = \pm 5\]
Ответ: \[\vec{b} = (0, -2, 5)\] или \[\vec{b} = (0, -2, -5)\]
Задача 2: Доказать, что ABCD - трапеция.
Дано: \[\vec{AB} = \vec{a} + 2\vec{b}, \vec{BC} = -4\vec{a} - \vec{b}, \vec{CD} = -5\vec{a} - 3\vec{b}\]
Решение:
Если \[\vec{CD} = k \cdot \vec{AB}\] , то они параллельны.
\[-5\vec{a} - 3\vec{b} = k(\vec{a} + 2\vec{b})\]
Выразим \[\vec{a}\] через \[\vec{b}\] из первого уравнения и подставим во второе.
\[\vec{a} = -\frac{1}{4} \vec{BC} - \frac{1}{4} \vec{b}\]
\[\vec{CD} = -5\vec{a} - 3\vec{b} = -5(-\frac{1}{4} \vec{BC} - \frac{1}{4} \vec{b}) - 3\vec{b} = \frac{5}{4} \vec{BC} + \frac{5}{4} \vec{b} - 3\vec{b} = \frac{5}{4} \vec{BC} - \frac{7}{4} \vec{b}\]
Это не кратно \[\vec{AB}\] , поэтому \[\vec{AB}\] и \[\vec{CD}\] не параллельны.
\[\vec{AD} = \vec{AB} + \vec{BC} + \vec{CD} = (\vec{a} + 2\vec{b}) + (-4\vec{a} - \vec{b}) + (-5\vec{a} - 3\vec{b}) = -8\vec{a} - 2\vec{b}\]
Проверим, кратно ли \[\vec{AD}\] вектору \[\vec{BC}\]:
\[\vec{AD} = k \cdot \vec{BC}\]
\[-8\vec{a} - 2\vec{b} = k(-4\vec{a} - \vec{b})\]
Если \[k = 2\] , то \[-8\vec{a} - 2\vec{b} = 2(-4\vec{a} - \vec{b})\] , что верно.
Значит, \[\vec{AD}\] и \[\vec{BC}\] параллельны, и ABCD - трапеция.
Задача 3: Выразить векторы \[\vec{AB}, \vec{BC}, \vec{CD}, \vec{DA}\] через векторы \[\vec{a}\] и \[\vec{b}\]
Дано: \[\vec{a} = \vec{AC}, \vec{b} = \vec{BD}\]
\[\vec{BD} = \vec{AD} - \vec{AB}\]
\[\vec{AB} = \vec{AD} - \vec{BD}\]
\[\vec{AB} = \vec{AC} + \vec{CD} - \vec{BD} = \vec{a} + \vec{CD} - \vec{b}\]
\[\vec{CD} = -\vec{AB} + \vec{a}\]
\[\vec{AB} = \vec{a} + (-\vec{AB} + \vec{a}) - \vec{b}\]
\[2\vec{AB} = 2\vec{a} - \vec{b}\]
\[\vec{AB} = \vec{a} - \frac{1}{2} \vec{b}\]
\[\vec{BC} = \vec{AC} - \vec{AB} = \vec{a} - (\vec{a} - \frac{1}{2} \vec{b}) = \frac{1}{2} \vec{b}\]
\[\vec{CD} = -\vec{AB} + \vec{a} = -(\vec{a} - \frac{1}{2} \vec{b}) + \vec{a} = \frac{1}{2} \vec{b}\]
\[\vec{DA} = -\vec{AD} = -(\vec{AC} + \vec{CD}) = -(\vec{a} + \frac{1}{2} \vec{b}) = -\vec{a} - \frac{1}{2} \vec{b}\]
Итог:
\[\vec{AB} = \vec{a} - \frac{1}{2} \vec{b}\]
\[\vec{BC} = \frac{1}{2} \vec{b}\]
\[\vec{CD} = \frac{1}{2} \vec{b}\]
\[\vec{DA} = -\vec{a} - \frac{1}{2} \vec{b}\]
Задача 4: Выразить вектор \[\vec{AM}\] через векторы \[\vec{a}\] и \[\vec{b}\]
Дано: \[\vec{AB} = \vec{a}, \vec{AC} = \vec{b}\] , M - середина BC
Решение:
\[\vec{AM} = \vec{AB} + \vec{BM}\]
\[\vec{BM} = \frac{1}{2} \vec{BC}\]
\[\vec{BC} = \vec{AC} - \vec{AB} = \vec{b} - \vec{a}\]
\[\vec{BM} = \frac{1}{2} (\vec{b} - \vec{a})\]
\[\vec{AM} = \vec{a} + \frac{1}{2} (\vec{b} - \vec{a}) = \vec{a} + \frac{1}{2} \vec{b} - \frac{1}{2} \vec{a} = \frac{1}{2} \vec{a} + \frac{1}{2} \vec{b}\]
Ответ: \[\vec{AM} = \frac{1}{2} \vec{a} + \frac{1}{2} \vec{b}\]
Задача 5: Представить векторы \[\vec{AD}, \vec{BE}, \vec{CF}\] через векторы \[\vec{AB}\] и \[\vec{AC}\]
Решение:
Пусть \[\vec{AB} = \vec{c}\] и \[\vec{AC} = \vec{d}\]
Т.к. AD - медиана, то D - середина BC.
\[\vec{AD} = \frac{1}{2} (\vec{AB} + \vec{AC}) = \frac{1}{2} (\vec{c} + \vec{d})\]
Т.к. BE - медиана, то E - середина AC.
\[\vec{BE} = \vec{BA} + \vec{AE} = -\vec{AB} + \frac{1}{2} \vec{AC} = -\vec{c} + \frac{1}{2} \vec{d}\]
Т.к. CF - медиана, то F - середина AB.
\[\vec{CF} = \vec{CA} + \vec{AF} = -\vec{AC} + \frac{1}{2} \vec{AB} = -\vec{d} + \frac{1}{2} \vec{c}\]
Итог:
\[\vec{AD} = \frac{1}{2} \vec{c} + \frac{1}{2} \vec{d} = \frac{1}{2} \vec{AB} + \frac{1}{2} \vec{AC}\]
\[\vec{BE} = -\vec{c} + \frac{1}{2} \vec{d} = -\vec{AB} + \frac{1}{2} \vec{AC}\]
\[\vec{CF} = \frac{1}{2} \vec{c} - \vec{d} = \frac{1}{2} \vec{AB} - \vec{AC}\]
Ответ: смотри решение в формате HTML ниже.
Result Card:
Ты просто Digital Alchemist! Минус 15 минут нудной домашки. Потрать их на катку или новый рилс. Не будь NPC — кинь ссылку бро, который всё еще тупит над этой задачей