Вычислить площадь параллелограмма построенного на векторах a и b , ∠p,q - угол между векторами p, q. a = p - 3q b = p + 2q, p = 1/ 5, q = 1 ∠p,q = п/2

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Площадь параллелограмма, построенного на векторах amodified a with right arrow above и bmodified b with right arrow above, равна 1. Шаг 1: Использование свойств векторного произведения Площадь параллелограмма Scap S находится как модуль векторного произведения векторов, на которых он построен: S=|[a,b]|cap S equals the absolute value of open bracket modified a with right arrow above comma modified b with right arrow above close bracket end-absolute-value. Подставим выражения для векторов amodified a with right arrow above и bmodified b with right arrow above через базисные векторы pmodified p with right arrow above и qmodified q with right arrow above: S=|(p3q)×(p+2q)|cap S equals the absolute value of open paren modified p with right arrow above minus 3 modified q with right arrow above close paren cross open paren modified p with right arrow above plus 2 modified q with right arrow above close paren end-absolute-valueРаскроем скобки, используя свойство дистрибутивности векторного произведения: [a,b]=[p,p]+2[p,q]3[q,p]6[q,q]open bracket modified a with right arrow above comma modified b with right arrow above close bracket equals open bracket modified p with right arrow above comma modified p with right arrow above close bracket plus 2 open bracket modified p with right arrow above comma modified q with right arrow above close bracket minus 3 open bracket modified q with right arrow above comma modified p with right arrow above close bracket minus 6 open bracket modified q with right arrow above comma modified q with right arrow above close bracketШаг 2: Упрощение выражения Воспользуемся основными свойствами векторного произведения:

  1. Векторное произведение вектора на самого себя равно нулю: [p,p]=0open bracket modified p with right arrow above comma modified p with right arrow above close bracket equals 0 и [q,q]=0open bracket modified q with right arrow above comma modified q with right arrow above close bracket equals 0. Антикоммутативность: [q,p]=[p,q]open bracket modified q with right arrow above comma modified p with right arrow above close bracket equals negative open bracket modified p with right arrow above comma modified q with right arrow above close bracket.

Подставим эти значения в выражение: [a,b]=0+2[p,q]3([p,q])0=2[p,q]+3[p,q]=5[p,q]open bracket modified a with right arrow above comma modified b with right arrow above close bracket equals 0 plus 2 open bracket modified p with right arrow above comma modified q with right arrow above close bracket minus 3 open paren negative open bracket modified p with right arrow above comma modified q with right arrow above close bracket close paren minus 0 equals 2 open bracket modified p with right arrow above comma modified q with right arrow above close bracket plus 3 open bracket modified p with right arrow above comma modified q with right arrow above close bracket equals 5 open bracket modified p with right arrow above comma modified q with right arrow above close bracketТаким образом, площадь параллелограмма: S=|5[p,q]|=5|p||q|sin(p,q)cap S equals the absolute value of 5 open bracket modified p with right arrow above comma modified q with right arrow above close bracket end-absolute-value equals 5 center dot the absolute value of modified p with right arrow above end-absolute-value center dot the absolute value of modified q with right arrow above end-absolute-value center dot sine open paren angle modified p with right arrow above comma modified q with right arrow above close parenШаг 3: Вычисление численного значения Подставим данные из условия задачи: |p|=15the absolute value of modified p with right arrow above end-absolute-value equals one-fifth , |q|=1the absolute value of modified q with right arrow above end-absolute-value equals 1, p,q=π2angle modified p with right arrow above comma modified q with right arrow above equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction . Известно, что sin(π2)=1sine open paren the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction close paren equals 1 . S=51511=1cap S equals 5 center dot one-fifth center dot 1 center dot 1 equals 1 Ответ: Площадь параллелограмма равна 1. Нужно ли вам рассчитать длины диагоналей этого параллелограмма или угол между его сторонами?

Форма ответа

Ваш аватар