Найдите угол между диагоналями параллелограмма построенного на векторах p = 2a- b b q=a+ b как на сторонах если a и b единичные векторы и угол между векторами a и b = 60°

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Угол между диагоналями параллелограмма составляет 90°. Шаг 1: Определение векторов диагоналей Пусть стороны параллелограмма заданы векторами p=2abmodified p with right arrow above equals 2 modified a with right arrow above minus modified b with right arrow above и q=a+bmodified q with right arrow above equals modified a with right arrow above plus modified b with right arrow above. Диагонали параллелограмма d1modified d sub 1 with right arrow above и d2modified d sub 2 with right arrow above находятся как сумма и разность векторов его сторон: d1=p+q=(2ab)+(a+b)=3amodified d sub 1 with right arrow above equals modified p with right arrow above plus modified q with right arrow above equals open paren 2 modified a with right arrow above minus modified b with right arrow above close paren plus open paren modified a with right arrow above plus modified b with right arrow above close paren equals 3 modified a with right arrow above d2=pq=(2ab)(a+b)=a2bmodified d sub 2 with right arrow above equals modified p with right arrow above minus modified q with right arrow above equals open paren 2 modified a with right arrow above minus modified b with right arrow above close paren minus open paren modified a with right arrow above plus modified b with right arrow above close paren equals modified a with right arrow above minus 2 modified b with right arrow aboveШаг 2: Нахождение скалярного произведения диагоналей Для вычисления угла между векторами необходимо найти их скалярное произведение. Используем свойства скалярного произведения и данные условия: |a|=1the absolute value of modified a with right arrow above end-absolute-value equals 1, |b|=1the absolute value of modified b with right arrow above end-absolute-value equals 1, (a,b)=60angle open paren modified a with right arrow above comma modified b with right arrow above close paren equals 60 raised to the composed with power, следовательно ab=|a||b|cos60=110.5=0.5modified a with right arrow above center dot modified b with right arrow above equals the absolute value of modified a with right arrow above end-absolute-value center dot the absolute value of modified b with right arrow above end-absolute-value center dot cosine 60 raised to the composed with power equals 1 center dot 1 center dot 0.5 equals 0.5. Вычислим d1d2modified d sub 1 with right arrow above center dot modified d sub 2 with right arrow above: d1d2=3a(a2b)=3(aa)6(ab)modified d sub 1 with right arrow above center dot modified d sub 2 with right arrow above equals 3 modified a with right arrow above center dot open paren modified a with right arrow above minus 2 modified b with right arrow above close paren equals 3 open paren modified a with right arrow above center dot modified a with right arrow above close paren minus 6 open paren modified a with right arrow above center dot modified b with right arrow above close parenТак как aa=|a|2=1modified a with right arrow above center dot modified a with right arrow above equals the absolute value of modified a with right arrow above end-absolute-value squared equals 1: d1d2=3(1)6(0.5)=33=0modified d sub 1 with right arrow above center dot modified d sub 2 with right arrow above equals 3 open paren 1 close paren minus 6 open paren 0.5 close paren equals 3 minus 3 equals 0Шаг 3: Определение угла Косинус угла ϕphi между векторами вычисляется по формуле cosϕ=d1d2|d1||d2|cosine phi equals the fraction with numerator modified d sub 1 with right arrow above center dot modified d sub 2 with right arrow above and denominator the absolute value of modified d sub 1 with right arrow above end-absolute-value center dot the absolute value of modified d sub 2 with right arrow above end-absolute-value end-fraction . Поскольку скалярное произведение d1d2=0modified d sub 1 with right arrow above center dot modified d sub 2 with right arrow above equals 0, то: cosϕ=0ϕ=90cosine phi equals 0 implies phi equals 90 raised to the composed with powerЭто означает, что диагонали перпендикулярны. Ответ: Угол между диагоналями параллелограмма равен 90°. Проверьте правильность условия задачи, если требуется найти также длины этих диагоналей.

Форма ответа

Ваш аватар