Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

I

.pdf
Скачиваний:
49
Добавлен:
24.03.2016
Размер:
410.05 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

= 2 a

 

 

 

b

 

+

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3!

!, если

 

 

 

 

 

85. Найдите координаты вектора !

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a)

a = ( 1; 2)

,

!

= ( 3 1)

!

= (1 0)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

= (4;

3)

 

 

b

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

,

!

= (0 2)

,

!

= (3 5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

b

+ (1

 

 

 

 

 

)

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= !

 

 

 

!, если

 

 

 

 

 

86. Найдите координаты вектора !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a)

a = (2; 1)

,

!

= ( 3 4)

 

 

= 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = (1; 7)

 

 

! = ( 1

 

3)

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

!

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

q

 

 

87. Представьте вектор ! как линейную комбинацию векторов !

и !:

 

 

 

(a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

;

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

;

 

12).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p = (4;

 

 

2), !

 

= (3 5),

!

= (

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

p

= (

;

),

q

 

 

 

 

;

r

= (

; p

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

!

 

= (

 

 

 

 

),

!

 

 

 

 

 

);

 

! ,

 

!.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

n

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

88. Докажите, что векторы !,

!,

 

! линейно зависимы, и разложите вектор ! по векто-

 

 

m

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рам !

и !:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a)

m

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

;

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

= (3

2), !

= (2 1), ! = (1 4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

m

= (

;

),

n

 

 

 

 

;

p

= (

; m

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

!

 

= (

 

 

 

 

),

!

 

 

 

 

 

),

 

! ,

 

!.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

89.

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

; e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

(a) Вектор ! = (

 

 

3 1) задан в базисе (!1

 

!2). Найдите координаты вектора ! в

 

 

 

 

 

 

e 0 ; e 0

 

 

 

 

 

 

 

 

e 0

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

e 0

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

базисе (!

1

 

 

!

2), если !

1 = (2 3), !

2 = (1

 

 

1).

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

; e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) Вектор ! = (

 

 

) задан в базисе (!

1

 

 

!2). Найдите координаты вектора ! в

 

 

 

 

 

 

e

 

0

; e

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

0

 

 

 

a

11

; a

 

 

 

e

0

 

 

 

 

 

a

; a

22).

 

 

 

 

 

базисе (!

1

 

 

!

2), если !

1 = (

 

 

 

12), !

2

= (

21

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

!

 

=

 

 

! !

=

 

 

!

 

 

M

 

= (

 

 

 

 

 

 

) (

BA

 

)

 

 

90.

(a) Пусть

 

OA

 

 

 

 

 

OA

 

OB

 

 

 

 

OB

и

 

 

 

AB

 

 

\

 

 

. Выразите вектор

OM

через

 

 

 

 

 

1

 

 

 

и

 

 

,

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

векторы

!

!.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OA

 

 

 

OB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)Прямая, проходящая через середины противоположных сторон четырехугольника проходит через точку O пересечения его диагоналей. Докажите, что четырехугольник - трапеция или параллелограмм.

p

 

q

 

;

 

 

r

 

 

 

1; 2) ком-

91. (a) При каком значении векторы !

= ( ; 1; 3),

!

= (

 

 

2; 1), ! = (1;

 

 

планарны?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = ( ; ; )

 

 

b

 

; ;

)

c

= (

; ;

)

 

,

! = (

 

!

 

(b) Докажите, что для того, чтобы векторы !

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

были компланарны, необходимо и достаточно, чтобы

= 0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

= (2; 1;

 

 

4)

 

b

= (1; 0; 7)

c

= ( 1; 2; 4)

 

d

= (2; 8; 11)

 

 

92. Даны векторы !

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

, !

 

,

 

. Найдите

числа ; ; такие, что

 

 

 

 

 

!

=

 

!

+

 

! +

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

a

 

b

c :

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

a

 

Oxy

 

93. Даны векторы !

и

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

 

. Найдите составляющую ! вектора

! на плоскость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

проектировании параллельно вектору !, если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a)

a = (2;

 

3; 6)

,

!

= (

 

1; 3; 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

; ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

a = ( ; ; )

,

! = (

 

 

 

)

, (

= 0

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

!

c

m

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

!

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

94. Даны векторы !

,

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

,

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, !, ! (векторы

!

 

, ! не компланарны). Найдите составляю-

 

p

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

!

 

 

щую ! вектора ! на плоскость, определяемую векторами ! и

b

при проектировании

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

параллельно вектору !, если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

(a)

a = (5; 2; 1)

 

!

= ( 1; 2; 1)

 

!

= (

1;

 

1; 6)

 

!

= (0; 6; 16)

,

 

 

 

!

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

a = (

;

;

)

 

b

 

 

;

 

 

;

 

)

 

c

= (

 

 

;

 

 

;

 

 

)

m

 

 

 

)

 

(b)

,

!

= (

2

 

2

2

,

!

 

 

3

 

3

 

3

, !

= ( ;

 

;

 

.

!

1

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

95. (a) Докажите, что множество векторов, координаты x, y, z которых удовлетворяют условию x + y + z = 0, есть двумерное векторное пространство (числа , , одновременно не равны нулю).

(b) Докажите, что множество векторов, координаты x, y, z которых удовлетворяют

условиям 1x + 1y + 1z = 0, 2x + 2y + 2z = 0, где матрица

2

2

2

 

 

1

1

1

 

имеет ранг два, есть одномерное векторное пространство.

4Аффинные координаты точки

Аффинным репером называется совокупность точки O и базиса соответствующего век-

 

 

 

 

e

e

на плоскости и трех

торного пространства (двух неколлинеарных векторов !1

и !2

e

,

e

e

в пространстве).

 

 

некомпланарных векторов !1

!2

и !3

 

 

Координатами точки M в данном аффинном репере называются координаты радиуса-

!

вектора этой точки (OM) в соответствующем базисе.

Из этого определения вытекают правила нахождения координат вектора по известным координатам концов; правило нахождениякоординат середины отрезка и координат точки, делящей данный отрезок в данном отношении, если известны координаты концов этого отрезка.

96. Отношение основания AD к основанию BC трапеции ABCD равно 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AD

AB

 

(a) Принимая за начало координат точку A, а за базисные векторы ! и

!, найдите

координаты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i. вершин трапеции

 

 

 

 

 

 

 

 

ii. точки S пересечения продолжений боковых сторон.

 

 

 

 

 

 

MA; MD

 

 

 

 

 

 

S

(b) Пусть R = fM; ! !g. Определите координаты вершин трапеции и точки

 

пересечения продолжений боковых сторон (M - точка пересечения диагоналей тра-

пеции).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97. Дан центрально симметричный шестиугольник ABCDEF с центром O.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB; AE

CF

BA

 

(a) Найдите координаты его вершин в репере R = fA; ! !g, если

! = 2!.

 

(b) Относительно репера

R

= f

O; OA; OB

 

 

 

 

! !g вычислите координаты середин сторон

шестиугольника, если (x0; y0) - координаты точки C.

 

 

 

98. В репере f

O; e

; e

; e

 

 

 

M

. Найдите координаты точки, симметричной

!1

!2

!3g дана точка

 

точке M относительно начала координат:

(a)M(5; 1; 3),

(b)M(x0; y0; z0).

99.Точки D, E, F - середины ребер BC, CA, AB тетраэдра OABC. Найдите координаты вершин этого тетраэдра в репере R, если

! ! !

(a) R = fO; OD; OE; OF g,

! ! !

(b) R = fG; GD; GE; GF g, где G - центроид тетраэдра OABC.

100. Точки A и B - вершины параллелограмма ABCD. Найдите две другие его вершины, если диагональ AC параллельна оси Ox, а диагональ BD параллельна оси Oy:

(a) A(3; 1), B( 1; 4),

(b) A(x0; y0), B(x1; y1).

101. Даны последовательные вершины A, B, C параллелограмма ABCD. Найдите координаты вершины D, если:

(a) A( 2; 1), B(3; 1), C(1; 7),

(b) A(x1; y1), B(x2; y2), C(x3; y3).

102. Даны координаты середин C0, A0, B0 сторон AB, BC, CA треугольника ABC. Найдите координаты его вершин, если:

(a) C)(3; 2), A0(0; 2), B0(4; 1),

(b) C0(x3; y3), A0(x1; y1), B0(x2; y2).

103. Композиция симметрий с центрами в вершинах A, B, C треугольника ABC отражает точку M0 на точку M3. Найдите координаты точки M3, если

(a) A(7; 1), B(3; 1), C( 1; 5), M0( 1; 1),

(b) A(x1; y1), B(x2; y2), C(x3; y3), M0(x0; y0).

104. Дан четырехугольник ABCD: A(1; 7), B(3; 4), C(7; 3), D(2; 4).

(a) Докажите, что отрезки, соединяющие середины сторон AD и BC AB и CD, имеют общую середину.

(b) Убедитесь, что четырехугольник, вершинами которого служат середины сторон данного четырехугольника, есть параллелограмм.

105. Даны вершины A и B и центроид G треугольника ABC. Найдите вершину C, если

(a) A(1; 4), B( 2; 3), G(3; 1),

(b) A(x1; y1), B(x2; y2), G(x0; y0).

106. Точка C делит отрезок AB в отношении .

(a) Найдите координаты точки C, если i. A(2; 3), B(1; 4), = 5,

ii. A( 1; 3), B(2; 1), = 3.

(b) Вычислите координаты точки C0, симметричной точке C относительно середины отрезка AB, если A(x1; y1), B(x2; y2), = 0.

107. Точка C делит отрезок AB в отношении , а точка D делит отрезок AB в отношении. Найдите координаты точек A и B, если

(a) C(5; 4), D( 1; 2), = 34, = 23,

(b) C(x1; y1), D(x2; y2), = 0, = 0.

108. На прямой AB найдите точку M, чтобы она была расположена по ту сторону от точки A, что и точка B, и чтобы jAMj = jABj ( 2 Z+):

(a) A(3; 2), B( 1; 4), = 3,

(b) A(x1; y1), B(x2; y2), = 0.

109. Даны три последовательные вершины A, B, C трапеции ABCD. Найдите четвертую

! !

ее вершину D при условии, что AD = BC:

(a)A(3; 5), B( 1; 3), C(1; 1), = 7;

(b)A(x1; y1), B(x2; y2), C(x3; y3), = 0 > 0.

110.В точках A, B, C помещены массы m1, m2, m3. Найдите центр тяжести M этой системы точек, если

(a)A(5; 3), B(7; 1), C(2; 4), m1 = 2, m2 = 5, m3 = 3;

(b)A(x1; y1), B(x2; y2), C(x3; y3).

 

a

отображает треугольник

ABC

на треугольник

A

B C

. Най-

111. Параллельный перенос !

 

1

1 1

дите координаты вершин треугольника A1B1C1, если

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

(a) A(0; 3), B(4; 2), C(1; 2), ! = (4; 1),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

(b) A(1; 4), B(5; 1), C( 2; 3), ! = (1; 2),

 

 

 

 

 

 

 

 

a

;

).

 

 

 

 

 

(c) A(x1; y1), B(x2; y2), C(x3; y3), !

= (

 

 

 

 

 

112. Гомотетия с центром A и коэффициентом k отображает отрезок BC на отрезок B1C1. Найдите координаты концов отрезка B1C1, если

(a) A(1; 2), B(3; 2), C(3; 1), k = 3,

(b) A(2; 1), B(7; 5), C(6; 3), k = 14,

(c) A(x0; y0), B(x1; y1), C(x2; y2), k = k0.

113. Даны два параллельных отрезка AB и CD. Найдите координаты центра гомотетии,

AB

CD

при которой !

переходит в вектор !

(a)A(2; 3), B(4; 1), C(1; 2), D(5; 6),

(b)A(3; 1), B( 1; 3), C(0; 2), D(2; 1).

114.Отрезок AB разделен точками C и D на три равные части. Найдите координаты точек C и D, если известны координаты точек A и B:

(a)A(2; 1; 0), B(3; 5; 2),

(b)A( 1; 0; 3), B(3; 5 2),

(c)A(x1; y1; z1), B(x2; y2; z2).

115.(a) Даны точки A и B. Найдите отношение, в котором каждая координатная плоскость делит отрезок AB, если

i.A(0; 4; 3), B(3; 1; 7),

ii.A(x1; y1; z1), B(x2; y2; z2).

(b)Даны две точки A и B. На прямой AB найдите такую точку C, чтобы

! !

i. AC = 3AB, A( 1; 2; 3), B(7; 2; 5),

! !

ii. AC = AB, A(x1; y1; z1), B(x2; y2; z2).

116. (a) Докажите, что точки A, B, C и D принадлежат плоскости: A( 1; 1; 2), B(2; 0; 3),

C(3; 1; 1), D(9; 3; 1),

(b) При каком значении z0 точки A(2; 3; 1), B(1; 4; 1), C(1; 4; 1), D(5; 2; z0) принадлежат плоскости?

117. Точки A, B, C - три последовательные вершины трапеции ABCD (ABjjCD). Найдите четвертую вершину D этой трапеции, точку E пересечения ее диагоналей, зная, что отношение оснований трапеции равно :

(a) A(3; 2; 1), B(1; 2; 3), C(4; 6; 9), = 7.

(b) A(x1; y1; z1), B(x2; y2; z2), C(x3; y3; z3), = 0.

118. Параллельный перенос отображает треугольник ABC на треугольник A1B1C1. Докажите, что прямые A1A0, B1B0, C1C0 имеют общую точку (A0, B0, C0 - середины сторон BC, CA, AB треугольника ABC).

119. Точки A1, B1, C1 делят соответственно стороны BC, CA, AB треугольника ABC в одном и том же отношении , а точки A2B2C2, делят отрезки B1C1, C1A1, A1B1 в

одном и том же отношении 1 . докажите, что прямые A1A2, B1B2, C1C2 имеют общую точку.

120. (Теорема Минелая). Для того, чтобы три точки A1, B1, C1, лежащие на сторонах тре-

угольника ABC (или на их продолжениях), лежали на одной прямой, необходимо и

! ! !

AC1 BA1 CB1

достаточно, чтобы имело место соотношение ! ! ! = 1.

C1B A1C B1A

121.Прямая l пересекает стороны BC, CA и AB в точках A1, B1, C1. Докажите, что середины M, N, P отрезков AA1, BB1, CC1 принадлежат прямой.

5Косое произведение векторов

Определение. Под косым (внешним) произведением двух векторов понимают число,

равное площади ориентированного параллелограмма, построенного на этих векторах

a

!

 

(обозначение: ! ^

b

).

 

Косое произведение двух векторов ! и ! может быть вычислено по формуле: a b

!

^

 

 

b

 

j

!

jj

 

j

 

!

^ b :

a

b S

!

 

 

 

b

 

a

 

 

! =

a ;!

=

 

a

 

!

 

sin(

 

!)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эта операция обладает свойствами:

1: a

! =

 

(!

^

!

)

;

 

 

 

 

 

 

! ^

b

 

b

 

 

 

 

 

 

 

! ^

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

! ^

 

 

b

;

 

 

 

 

2: a

( !) =

(

 

 

 

 

!)

 

 

 

 

3:! ^

! = 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

 

 

) =

 

 

 

 

 

!

+

 

 

 

4: a

(! +

!

!

^

!

^

!.

! ^

b

 

 

 

 

b

 

 

 

c

 

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

c

 

Если векторы заданы в аффинной системе координат:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = (x

; y

)

 

b

 

 

 

 

x

 

 

;

y

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

!

= (

 

2

 

2

, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

^

!

=

 

 

 

 

! !

 

=

x2 y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

b

 

 

 

 

 

S

 

a ; b

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

e

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

базисных

векторов. В частности, в

 

(!1

^ !2), где

(!

1

 

 

^ !2) - косое произведение

 

прямоугольной декартовой системе координат

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! ^ ! =

x2

 

y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

122.

(a) Вычислить косое произведение векторов ! и

 

b

 

, заданных своими координатами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

1

;

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в аффинном базисе (!

 

!2):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i.

 

a = (

 

3; 4)

 

 

! = (1; 5)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ii.

 

a = (7; 2)

,

! = (3; 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) Даны две пары векторов !,

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и !

, !. Указать, какие пары векторов имеют одну

 

 

и ту же ориентацию, если:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i. !

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, !

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

b

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = (

 

3; 5)

 

 

! = (1; 5)

 

 

p

 

= (

 

 

 

 

2;

 

 

 

1)

 

 

= (3; 7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ii.

 

! = (2; 3),

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

2),

 

 

 

= (4;

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

1; 3),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (

 

1;

 

 

!

 

 

 

 

1),

 

! = (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iii.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! = (3; 7)

,

!

= (1; 1)

 

!

= (

 

3; 7)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = (

 

1; 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

123.

(a) Вычислить площадь ориентированного параллелограмма, построенного на векто-

 

 

 

 

a

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

e

 

 

 

;

 

e

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рах !

и

b

 

, заданных в базисе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!1

 

 

 

!2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = (1; 2)

 

 

 

 

b

b

 

 

 

 

 

1)

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i.

 

,

! = (3;

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = (2;

1)

 

 

= (1; 4)

 

 

 

 

 

= 3

 

 

- площадь параллелограмма, построенного на

 

 

ii. !

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

0

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

базисных векторах !1

и !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) определить, при каком значении

 

 

 

 

векторы !

и

 

b

коллинеарны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i.

 

!

 

 

 

 

,

 

b

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = (2 ; 1)

! = ( 2;

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ii.

 

a = ( ; 1)

,

 

! = ( + 1;

 

 

)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

124.

(a) В плоскости треугольника ABC дана точка M такая, что (MAB) = (MBC) =

 

 

(MCA). Доказать, что точка M - центроид треугольника ABC. (Символом (ABC)

 

 

обозначена площадь ориентированного треугольника ABC).

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) Найти отношение площади треугольника, построенного на медианах данного тре-

 

 

угольника, к площади последнего.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125.

(a) Доказать,

 

что

 

площадь

 

простого

 

 

ориентированного

 

четырехугольника ABCD

 

 

определяется по формуле SABCD =

 

 

1

AC

 

 

BD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2! ^ !.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) Вершины A и C четырехугольника ABCD смещены в точки A1

и C1 так, что

 

 

!

 

=

!

 

 

=

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

и

D

 

- в точки

B

1 и

D

1 так, что

!

= !

=

q

 

 

AA

1

 

 

CC

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BB

1

DD

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!, а вершины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!.

 

 

Доказать, что (ABCD) = (A1B1C1D1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

126.

(a) На продолжениях сторон BC, CA, AB треугольника ABC взяты соответственно

 

 

точки A1, B1, C1

так, что

!

 

=

 

 

!1

,

 

!

=

 

!1,

 

! =

!1. Доказать, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BC

 

 

 

 

 

 

CA

 

 

 

CA

 

 

 

 

AB

 

AB

BC

 

 

 

 

 

(A1; B1; C1) =?(A; B; C), а центроиды треугольников (ABC) и A1B1C1 совпадают.

(b) На продолжениях сторон AB, BC, CD, DA четырехугольника ABCD даны точки

! ! ! ! ! ! ! !

A1, B1, C1, D1 так, что AB = BA1, BC = CB1, CD = DC1, DA = AD1. Найти отношение площадей четырехугольников A1B1C1D1 и ABCD и доказать, что центроиды этих четырехугольников совпадают.

127. (a) Дан параллелограмм ABCD. Доказать, что площадь параллелограмма, построен-

! !

ного на векторах AC и BD, равна удвоенной площади данного параллелограмма.

(b)Доказать, что если только одна средняя линия четырехугольника делит его на равновеликие четырехугольники, то четырехугольник - трапеция.

! !

128. (a) Доказать, что точки A, B, C коллинеарны тогда и только тогда, когда A ^ B +

! ! ! !

B ^ C + C ^ A = 0.

! ! ! ! ! ! !

(b) Доказать справедливость тождества A1(A2 ^ A3) + A2(A3 ^ A1) + A3(A1 ^ A2) = 0.

129. Для того, чтобы точки B1, B2, B3, делящие стороны A2A3, A3A1, A1A2 треугольника A1A2A3 в простых отношениях 1, 2, 3, лежали на одной прямой, необходимо и достаточно, чтобы выполнялось условие: 1 2 3 = 1 (Прямая и обратная теорема Менелая).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

a

!

 

130. (a) Доказать, что разложение вектора !

по неколлинеарным векторам ! и

b

имеет

 

(m

 

!)

!

 

(

!

 

!

)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b a

 

 

m

 

a b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вид:

 

^

 

 

 

^

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! ^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

a

m

=

 

b

m

=

 

a

b

 

 

(b) Найти вектор !

из системы !

^ !

 

, !

^ !

 

, где !

и ! - данные

неколлинеарные векторы, ; 2 R.

131.Стороны AB и CD четырехугольника ABCD продолжены до пересечения в точке O. Доказать, что (ABCD) = 4(OMN), где M и N - середины диагоналей BD и AC четырехугольника.

132.Стороны AB и CD четырехугольника ABCD разделены точкаи P , Q и M, N на три равные части. Доказать, что площадь четырехугольника MNP Q составляет одну треть площади четырехугольника ABCD.

133.(a) На прямых g и g1 даны соответсвенно точки A, B, C и A1, B1, C1 причем прямая AB1 параллельна прямой A1B, а прямая BC1 параллельна прямой B1C. Доказать, что прямые C1A и A1C также параллельны.

(b)Точки M и N делят стороны AB и CD четырехугольника ABCD в данных отношениях. Пусть P , Q, R - центроиды четырехугольников ABCD, AMCN, MBND. Доказать, что точки P , Q, R принадлежат прямой.

M0

M

k M

^

p p

p

134. Дано преобразование сдвига ! = ! +

(!

!)! (в направлении вектора

! и с

 

коэффициентом k).

(a) Доказать, что оно сохраняет площадь треугольника.

 

 

 

 

 

 

 

M

 

A

B

 

 

 

).

 

(b) Записать параметрическое задание образа данной прямой ! =

 

!

+ !(1

 

 

 

 

 

M

A

 

+

p

,

M

A

 

+

p

,

135. Вычислить вектор точки M0 пересечения прямых ! =

!

1

!1

!

= !

2

!2

!1

^

!2

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

p

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

136.Если четыре диагонали пятиугольника параллельны его сторонам, то пятая диагональ параллельна пятой стороне.

137.В пятиугольнике каждая вершина соединена с серединой противолежащей стороны. Доказать, что если из этих прямых четыре проходят через данную точку, то и пятая прямая проходит через эту точку.

138.В окружность с центром O вписан четырехугольник ABCD. Доказать, что перпендикуляры, проведенные к сторонам четырехугольника через середины его противополож-

! 1 ! ! ! !

ных сторон, пересекаются в одной точке H такой, что OH = 2(OA + OB + OC + OD).

139.Дан пятиугольник ABCDE. Найти его площадь, если известны ориентированные площади пяти треугольников ABC, BCD, CDE, DEA, EAB (Формула Мубиуса).

! !

140. Дан треугольник ABC и точка M. Вычислить отношения x : y : z, если xMA + yMB +

! ! zMC = 0 .

141. Доказать, что расстояние d от вершины C треугольника ABC до его прямой Эйлера OH

можно вычислить по формуле: d = R(a1 b1), где O - центр описанной окружности, jOHj

H - ортоцентр, a1 - расстояние между основаниями высот CC1 и AA1, b1 - расстояние между основаниями высот BB1 и AA1. Выяснить, в каком случае d = 0.

142. Треугольник ABC с ортоцентром H вписан в окружность с центром O. Доказать, что

\ \ \

sinAOH + sinBOH + sinCOH = 0 (углы ориентированы).

143.Доказать равенство: sin + sin2 + : : : + sin(n 1) = 0 при = 2n .

144.Доказать равенство: sin' + sin(' ) + sin(' 2 ) + : : : + sin(' (n 1) ) = 0, где '

принимает любое значение, а = 2n .

145.Даны два равновеликих, одинаково ориентированных треугольника ABC и A1B1C1. Доказать, что отрезки AA1, BB1, CC1 можно разделить в равных отношениях точками A2, B2, C2, чтобы эти точки принадлежали одной прямой.

146.Противоположные стороны шестиугольника ABCDEF попарно параллельны. Доказать, что треугольники ACE и BDF равновелики.

147.На сторонах AB и AD параллелограмма ABCD даны точки M и N. Доказать, что C, Q = (BN)\(DM), P , где P - вершина параллелограмма AMP N, принадлежат прямой.

6Скалярное произведение векторов

! !

Скалярное произведение двух векторов a и b есть число, которое можно вычислить

по формуле:

 

 

 

 

a

 

!

=

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

b

 

 

j!jj

b

j

cos';

 

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

 

 

 

 

 

a

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

- угол между векторами ! и

 

b

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

!

 

 

0

 

 

 

'

a

 

!

 

0

 

'

 

Из формулы (1) следует, что !

 

b >

 

, если

 

b <

 

, если

- тупой;

 

 

 

 

 

 

 

- острый, !

 

 

 

 

a

!

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

!

 

 

 

 

 

!

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

перпендикулярны (в

 

 

 

в том и только том случае, когда векторы ! и

 

 

 

 

 

 

a

b

a

 

0

 

 

 

 

b

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

частности, !

!

= 0, если !

= ! или

!

!).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

Скалярное произведение !

! называется скалярным квадратом вектора ! и обо-

значается !a 2. Из формулы (1) следует, что скалярное произведение двух векторов обладает свойствами:

a

 

! = !

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

(a) !

 

b

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! - коммутативности,

 

( a )!

=

 

(

a

!)

 

 

 

 

 

 

 

(b) !

b

 

 

b

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

!

 

 

 

a (!

+

c

) =

a c

+

 

 

 

(c) !

 

b

 

 

 

 

 

 

b c

 

 

 

 

 

!

 

 

 

!!

 

 

 

! - дистрибутивности,

a

2

 

 

 

 

 

 

 

 

a

2

 

a

0 )

.

(d) !

 

0, причем (!

= 0) , (!

= !

Если векторы заданы своими координатами в прямоугольной декартовой системе ко-

a = (x

; y

; z )

 

b

 

 

x ; y ; z

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

!

= (

 

 

 

 

 

 

 

, то справедливы формулы:

ординат: !

1

1

 

1

 

 

 

 

 

2

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

b

 

 

x

1

x

2

 

 

1

y

2

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

!

=

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

+ z z ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j!j = q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

+ y1

+ z1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

+

y

y

 

 

+

z

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

cos' =

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j!jj!j

 

p

 

1

 

1

 

 

1 p

2

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

b

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 + z2 x2 + y2

+ z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

на ось

e

можно определить по формуле:

Проекцию вектора !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прe

!

= ! !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

c

 

 

e ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где ! - единичный вектор оси

 

 

(j!j = 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

148.Треугольник ABC, у которого \A = 45o, \B = 60o, вписан в окружность единичного радиуса с центром в точке O. Вычислите скалярные произведения:

! !

(a) OB OC,

! !

(b) OC OA,

! !

(c) OA OB.

149. Длина гипотенузы AB прямоугольного треугольника ABC равна c. Вычислите сумму:

! ! ! ! ! !

AB AC + BC BA + CA CB:

! !

150. OA и OB - неколлинеарные единичные векторы. Найдите скалярное произведение

! ! ! !

(OA + OB)(OA OB).

151.Длина каждого из ребер тетраэдра ABCD равна a, точки M, N, P являются серединами ребер AB, AD, DC. Вычислите скалярное произведение:

! !

(a) AC AB,

! !

(b) AD DB,

! !

(c) P N AC,

! !

(d) MN BC,

! !

(e) NP BA,

! !

(f) P M P B.

152. Обладает ли скалярное произведение векторов свойствами, аналогичными следующим свойствам произведения чисел:

(a)если ab = 0, то хотя бы одно из чисел a и b равно нулю;

(b)ab = ba,

(c)если ab = cb и b 6= 0, то a = c,

(d)(a + b)c = ac + bc,

(e)a(bc) = (ab)c.

153. Докажите, что ортогональность векторов ! и ! обладает свойствами: a b

(a)

a

?

!

)

!

?!

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

b

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

!

 

 

 

 

a

 

 

!

?!

 

 

!

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?!

и !?! )

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

a

 

p

 

a

 

q

 

 

a

 

p

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

?

!

)

!

= !,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(d)

a

a

a

?

0

 

 

2 R,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

?! )

!

!,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

q

 

a

 

 

p

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

! !

 

 

 

(e)

a

,

!

и j!j

=

j

!

 

!

+

 

?! )

!

+

(

)

.

!

b

 

 

b

j и

 

 

b

 

b

?

b ;

2 R

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

a

a

 

 

 

 

154. Дан параллелограмм ABCD. Дайте геометрическое истолкование равенствам:

! ! ! ! ! !

(a) (AD + AB)2 (AD AB)2 = 4AD AB,

! ! ! ! ! !

(b) (AD + AB)2 + (AD AB)2 = 2(AD2 + AB2),

! ! ! ! ! !

(c) (AD + AB) (AD AB) = AD2 AB2.

a

!

и

c

 

 

 

 

(!

c

)

a

(

a

c

)!

пер-

b

 

 

 

 

 

b

 

 

b

155. (a) Даны три вектора !,

c

!. Докажите, что вектор

 

 

! !

 

!

!

 

пендикулярен вектору !.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) Дан параллелограмм ABCD. Докажите, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jj !j

 

j !j

j

j !j j !j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

2

AD 2

 

< AC AD

:

 

 

 

 

 

 

 

 

156.Докажите, что если в тетраэдре ABCD две пары противоположных ребер взаимно перпендикулярны, то и перпендикулярна и третья пара ребер.

157.(a) Докажите, что в правильном тетраэдре противоположные ребра взаимноперпендикулярны.

(b)Ребра прямого трехгранного пересечены плоскостью в точках A, B, C. Докажите, что треугольник ABC - остроугольный.

 

 

a

!

 

 

p

 

158. (a) Даны неколлинеарные векторы ! и

b

 

 

 

 

 

. Найлите вектор !, компланарный векто-

a

!

 

 

 

 

 

 

 

рам ! и

b

и удовлетворяющий системе уравнений:

 

 

 

 

 

 

!

! = 1,

 

 

 

!

 

!

= 0.

 

 

 

 

a

 

p

 

 

 

 

 

b

 

p

 

 

 

 

 

a

!

c

p

(b) Даны три некомпланарных вектора !,

 

b

,

 

 

!. Найдите вектор

! из системы урав-

нений:

 

8

!

!

= 1,

 

 

 

 

 

 

!

 

!

= 0,

 

 

 

<

p

 

 

a

 

 

 

 

p

 

b

 

 

 

 

 

p

 

 

c

 

 

 

 

: !

! = 0.

 

159. Дан тетраэдр OABC с прямым трехгранным углом с вершиной O. Выразите вектор

!

OH, где H - основание перпендикуляра, проведенного из точки O на грань ABC через

! ! ! ! ! !

векторы OA = a , OB = b , OC = c .

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]