I
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 .