- Координаты вектора ( \overrightarrow{AB} ):
Координаты вектора ( \overrightarrow{AB} ) вычисляются по формуле:
[
\overrightarrow{AB} = (x_B - x_A; y_B - y_A; z_B - z_A).
]
Для точек ( A(2;7;9) ) и ( B(-2;7;1) ):
[
\overrightarrow{AB} = (-2 - 2; 7 - 7; 1 - 9) = (-4; 0; -8).
]
Значит, координаты вектора ( \overrightarrow{AB} ): ( (-4; 0; -8) ).
- Если ( \mathbf{a \cdot b = 5} ), то угол между векторами ( \mathbf{a} ) и ( \mathbf{b} ):
Скалярное произведение векторов ( \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} ) также можно записать как:
[
\mathbf{a \cdot b} = |\mathbf{a}| |\mathbf{b}| \cos \varphi,
]
где ( |\mathbf{a}| ) и ( |\mathbf{b}| ) — длины векторов, а ( \varphi ) — угол между ними.
Если известно, что ( \mathbf{a \cdot b} = 5 ), то
[
\cos \varphi = \frac{\mathbf{a \cdot b}}{|\mathbf{a}| |\mathbf{b}|}.
]
Чтобы найти ( \varphi ), нужно знать длины ( |\mathbf{a}| ) и ( |\mathbf{b}| ). Если длины не заданы, то угол не может быть вычислен точно.
- Угол между векторами ( \mathbf{a}(2; -2; 0) ) и ( \mathbf{b}(3; 0; -3) ):
Чтобы найти угол между векторами ( \mathbf{a} ) и ( \mathbf{b} ), используем формулу:
[
\cos \varphi = \frac{\mathbf{a \cdot b}}{|\mathbf{a}| |\mathbf{b}|},
]
где:
- ( \mathbf{a \cdot b} ) — скалярное произведение векторов,
- ( |\mathbf{a}| ) и ( |\mathbf{b}| ) — длины векторов.
Найдём скалярное произведение:
[
\mathbf{a \cdot b} = 2 \cdot 3 + (-2) \cdot 0 + 0 \cdot (-3) = 6 + 0 + 0 = 6.
]
Найдём длины векторов:
[
|\mathbf{a}| = \sqrt{2^2 + (-2)^2 + 0^2} = \sqrt{4 + 4 + 0} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2},
]
[
|\mathbf{b}| = \sqrt{3^2 + 0^2 + (-3)^2} = \sqrt{9 + 0 + 9} = \sqrt{18} = 3\sqrt{2}.
]
Подставим в формулу:
[
\cos \varphi = \frac{6}{(2\sqrt{2})(3\sqrt{2})} = \frac{6}{12} = \frac{1}{2}.
]
Найдём угол:
[
\varphi = \arccos \left( \frac{1}{2} \right) = 60^\circ.
]
Значит, угол между векторами равен ( 60^\circ ).
Даны точки ( A(1; 3; 0) ), ( B(2; 3; -1) ), ( C(1; 2; -1) ). Угол между векторами ( \overrightarrow{CA} ) и ( \overrightarrow{CB} ):
Найдём координаты векторов ( \overrightarrow{CA} ) и ( \overrightarrow{CB} ):
[
\overrightarrow{CA} = (1 - 1; 3 - 2; 0 - (-1)) = (0; 1; 1),
]
[
\overrightarrow{CB} = (2 - 1; 3 - 2; -1 - (-1)) = (1; 1; 0).
]
Найдём скалярное произведение ( \overrightarrow{CA} \cdot \overrightarrow{CB} ):
[
\overrightarrow{CA} \cdot \overrightarrow{CB} = 0 \cdot 1 + 1 \cdot 1 + 1 \cdot 0 = 0 + 1 + 0 = 1.
]
Найдём длины векторов:
[
|\overrightarrow{CA}| = \sqrt{0^2 + 1^2 + 1^2} = \sqrt{0 + 1 + 1} = \sqrt{2},
]
[
|\overrightarrow{CB}| = \sqrt{1^2 + 1^2 + 0^2} = \sqrt{1 + 1 + 0} = \sqrt{2}.
]
Подставим в формулу для косинуса угла:
[
\cos \varphi = \frac{\overrightarrow{CA} \cdot \overrightarrow{CB}}{|\overrightarrow{CA}| |\overrightarrow{CB}|} = \frac{1}{\sqrt{2} \cdot \sqrt{2}} = \frac{1}{2}.
]
Найдём угол:
[
\varphi = \arccos \left( \frac{1}{2} \right) = 60^\circ.
]
Значит, угол между векторами ( \overrightarrow{CA} ) и ( \overrightarrow{CB} ) равен ( 60^\circ ).