Найти единичный вектор,перпендикулярный векторам а=(1,1,2) и b=(2,1,1)

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Единичный вектор, перпендикулярный векторам aa и bb, равен e=(111,311,111)bold e equals open paren negative the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction comma the fraction with numerator 3 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction comma negative the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction close paren или e=(111,311,111)bold e equals open paren the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction comma negative the fraction with numerator 3 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction comma the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction close paren . ️ Шаг 1: Нахождение векторного произведения Вектор cc, перпендикулярный двум данным векторам, можно найти как их векторное произведение. Оно вычисляется через определитель матрицы: c=a×b=|ijk112211|c equals a cross b equals the determinant of the 3 by 3 matrix; Row 1: i, j, k; Row 2: 1, 1, 2; Row 3: 2, 1, 1 end-determinant; Разложим по первой строке:

  • Координата xx: 1121=12=-11 center dot 1 minus 2 center dot 1 equals 1 minus 2 equals negative 1 Координата yy: (1122)=(14)=3negative open paren 1 center dot 1 minus 2 center dot 2 close paren equals negative open paren 1 minus 4 close paren equals 3 Координата zz: 1112=12=-11 center dot 1 minus 1 center dot 2 equals 1 minus 2 equals negative 1
    Получаем вектор c=(-1,3,-1)c equals open paren negative 1 comma 3 comma negative 1 close paren.

️ Шаг 2: Вычисление длины (модуля) вектора Чтобы найти единичный вектор, нужно разделить вектор cc на его длину: |c|=(-1)2+32+(-1)2=1+9+1=11the absolute value of c end-absolute-value equals the square root of open paren negative 1 close paren squared plus 3 squared plus open paren negative 1 close paren squared end-root equals the square root of 1 plus 9 plus 1 end-root equals the square root of 11 end-root ️ Шаг 3: Нормирование вектора Единичный вектор ee (орт) вычисляется по формуле e=c|c|e equals the fraction with numerator c and denominator the absolute value of c end-absolute-value end-fraction : e1=(111,311,111)e sub 1 equals open paren negative the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction comma the fraction with numerator 3 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction comma negative the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction close paren Так как вектору cc также перпендикулярен противоположно направленный вектор cnegative c, вторым возможным решением будет: e2=(111,311,111)e sub 2 equals open paren the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction comma negative the fraction with numerator 3 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction comma the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 11 end-root end-fraction close paren Ответ: \mathbf{e = \pm \left(-\frac{1}{\sqrt{11}}, \frac{3}{\sqrt{11}}, -\frac{1}{\sqrt{11}}\right)} Нужно ли вам проверить полученный вектор на перпендикулярность исходным векторам с помощью скалярного произведения?

Форма ответа

Ваш аватар