Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Векторная алгебра..pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
2.06 Mб
Скачать

5. Угол между векторами АВ и ВС Задание 2. Вычислить длину диагонали параллелепипеда,

зная длины ОС = с,ОА = a, OB = 6 трех его ребер, выходящих из одной точки О, и углы ZBOC = a, ZCOA = $, Z АОВ = у между

ними.

Задание 3. В треугольнике АВС прямая AM является бис­ сектрисой угла Z ВАС, причем точка М лежит на стороне ВС.

Найти A M , если АВ = 6, АС = с

Задание 4. Построить векторы a - i + j + Ak, b - i - 2 j ,

с = 3/ - 3j +Ак, показать, что они компланарны и найти линей­

ную зависимость между ними.

Задание 5. Найти площадь параллелограмма, построенного

на векторах а = т + 2п, b -2т + п , где т и й-единичные век­

торы, образующие угол 90°.

 

 

Задание 6. Найти

скалярное

произведение векторов

3 5 -

2 6 , 55 - 66 , если 5

= 4, 6 = 6

и угол между векторами

5 и

6 равен —.

 

 

 

 

Вариант 4

 

Задание 1. Даны точки А (3; 5; 4), В (8; 7; 4), С (4; 7; 3). Найти

1.прШ АВ

2.|ЛВ + 4ВС .

3.{(а в + с в ) а в ).

4.[(АВ + 4ВС),(СВ-ВА)].

5.Угол между векторами АВ и ВС

Задание 2. Сила F приложена в точке А (2; 3; 6) и имеет проекции на оси координат х = 3 кН, у = -5 кН, z =-4 кН. Опре­

делить координаты вектора АВ - F , построить вектор АВ, най­ ти величину силы и ее углы с осями координат.

Задание 3. Даны четыре точки А (-1;

2; 4), В (-4; 5; 4),

С (-1; -2 ; 2), D (2; 1; 5). Определить, перпендикулярны ли век­

торы АВ и CD . Найти векторное произведение этих векторов.

Задание 4. Даны вектора а = {3; -1; 4}

В = {1; 2; - 1}. Най­

ти координаты векторного произведения (25 - В ) х(25 + б).

Задание 5. Найти объем треугольной пирамиды с верши­ нами А (2; 2; 2), В (4; 3; 3), С (4; 5; 4), D (5; 5; 6) и длину высоты, опущенной из вершины D.

Задание 6. Доказать, что в параллелограмме сумма квадра­ тов диагоналей равна сумме квадратов его сторон.

Варианты аудиторной самостоятельной работы по теме «Векторная алгебра»

Вариант 1

1. Даны

координаты вершин

пирамиды В\

В2 Въ В4:

В\ (-2; 1; 2); В2(3; 2; 7); 5 3 (4; 0; 0); ВА(1; 3; 2). Найти:

 

а) площадь грани В\ В2 ВА,

 

 

б) угол (В]В2ЛВ]В4) ;

 

 

в) объем пирамиды.

 

 

2. Даны

4 вектора: 5 = {2; 1;О};

5 = {4;0;0};

с = {2;2; 1};

d = {3; 7; —7}. Найти:

а) разложение вектора d по базису 5, В, с;

б)

прг (5 + £).

 

 

 

 

 

 

3.

Вектор

с перпендикулярен

векторам

5 = { 4 ;- 2 ;- 3 } ;

В = {0; 1; З} и

образует с осью OY острый

угол,

|с| = 26.

Найти с.

 

 

 

 

 

 

 

4.

Показать, что точки А (2; 3;

1), В (1; 2;

1),

С

(2;

3;

0),

D (5; 0; -6 ) лежат в одной плоскости.

 

 

 

 

 

 

5.

В треугольнике АВС А (2; 3;

1), В (0; -1 ; 2),

С

(3;

0;

1).

Найти длину медианы АЕ.

 

 

 

 

 

 

6.

Даны

векторы

5 = {2;3};

£ = {l;-3}

с = {-1;3}. При

каком значении коэффициента а векторы р = а + а В

и q = а + с

коллинеарны?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 2

 

 

 

1.

Даны

три вектора а =3» + 4у, В = -Зу + к ,

с =2] +

Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

а) угол (5Л6 ) ;

 

 

 

 

 

 

б)

площадь параллелограмма,

построенного

на

векторах

В и с ;

 

 

 

 

 

 

 

 

в) объем

параллелепипеда,

построенного

на

векторах

а,Ь,с .

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Даны

четыре

вектора:

а = {7; 5; 10};

В = {2; - 3; - 1 1};

с = {3;2;5}; d = {15; 15;Зб}. Найти:

а)

разложение вектора d

по базису а, В, с ;

 

 

 

 

3.

Дан вектор а = { 16;-15; 12}

Найти вектор

В, противо-

положно

направленный

а ,

параллельный

а

и

такой,

что

В\ = 75.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Доказать, что точки Л (1; 0; 1), В (4; 4;

6), С (2; 2;

3),

D (10; 14; 17) лежат в одной плоскости.

 

 

 

 

 

5.

Даны вершины

тетраэдра М (4; 1;

3),

N (3;

2; -1),

F {2; -1 ;

1), К (5; 5; 4). Найти длину высоты, опущенной из вер­

шины F.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Доказать,

что

при

любых

векторах

а,В, с

вектор

х = В (5, с) - а •, с ) перпендикулярен вектору с .

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 3

 

 

 

 

 

 

1.

 

Даны

три

вектора:

5 = {2; 1;3},

6 = {-1;2;3},

с = {1; —2; З}. Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

а) угол (ал Ь); б) площадь параллелограмма, построенного на векторах

b и с;

в) объем пирамиды, построенной на векторах а,Ь,с

2.

Даны

четыре

вектора:

а = {1; 2; б};

b = {1; 0; О};

с = { 1 ;-3 ;-5 } ;

J = {36;-17;7} Найти:

 

а) разложение вектора d по базису а,Ь,с ;

 

б) прДа + б).

 

 

 

3.

Даны векторы

Р = {3; -1; 5},

Q = {1; 2; З}. Найти вектор

R при условии, что он перпендикулярен к оси OZ и (R ■Р) = 9 ,

( R Q ) = - 4

 

 

 

 

4.

Доказать, что точки АГ(1;0;2), F (3 ;- l;5 ),

М (-1 ;3 ;4 );

N (l; 2; 7) лежат в одной плоскости.

 

 

5.

Найти длину высоты ВН в треугольнике АВС, если вер­

шины

треугольника АВС имеют

координаты А

(1; -1; 2);

В(5; -6; 2); С (1; 3; -1).

6.а = i + 2j - Зк Найти вектор Ъ, противоположного с а

направления, если \Ь\ = уГ\26

Вариант 4

1.Даны вершины пирамиды DABC: D (2; 3; 8); А (2; 0; 0);

В(0; 3; 0); С (0; 0; 6). Найти:

а) угол {A D * Ас};

б) площадь грани DAC;

в) объем пирамиды DABC.

2. Даны

четыре вектора: 5 = {1;3;2}; b = {2;-5;l);

с = {1; 3; —l};

d = {4; 1; 8}. Найти:

а) разложение вектора d по базису а,Е,с ;

б) прг(а - ь ) .

3. Найти координаты вектора d , параллельного вектору с и противоположного с с направления, если известно, что с?| = 75 и с = 1 6 /- \ S j + \2k.

4.Доказать, что точки А (б; 1; 3), В (3; -1; 4), С (-2; 2; 6), D (2; 1; 1) не лежат на одной плоскости.

5.Даны вершины тетраэдра М{2; 3; 1), N (4; 1; -2), Р (6; 3;

7), Q (-5; -4; 8). Найти длину высоты, опущенной из вер­ шины Q.

6. Найти единичный вектор, перпендикулярный одновре­

менно к вектору а = {-1; 2; 5} и к оси 02.

 

 

 

 

 

Вариант 5

 

 

 

1. Даны вершины

пирамиды

О (0;

0;0),

В (6; 8;

-2),

С (1; 3; 3), D (6; 0; -2). Найти:

 

 

 

 

 

а) угол (ОВл ОС);

 

 

 

 

 

 

б) площадь грани ОБО,

 

 

 

 

 

в) объем пирамиды.

 

 

 

 

 

 

2. Даны

четыре

вектора:

5 = {1; 1; —l};

£ = {l;-l;l};

с = { -l;l;l} ;

d = {36; 13;7}. Найти:

 

 

 

 

а) разложение вектора d

по базису а,Ь,с ;

 

 

б) пр?(а + £).

 

 

 

 

 

 

3.

Найти вектор

Ь,

если

b 1 5 , b i d ,

причем

а - { 4; —2; —3}, d = {0; 1; З},

b = 26

и угол, образованный

b с

осью OY, острый.

4.Доказать, что точки А\ (2; -1; 3), Аг (3; 1; 3), Aj (2; 0; 6), А4(7; -1 ; 2) не лежат в одной плоскости.

5.Даны три вершины треугольника: А (1; 2); В (-1; 3); С (4;

2). Найти длину отрезка АО, где О -точка пересечения медиан.

6.Даны векторы 5 = {l;2;3} и b = { 1;0;2}. Существует ли

вектор х , удовлетворяющий условиям (а, х) = 2, [b, х)= 3 ?