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

Задачи ВА

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
10.06.2025
Размер:
482.55 Кб
Скачать

Задача 3

1. Даны вершины четырехугольника: A (1, 1, − 4), B(− 5, 3, − 5), C (− 3, 1, 2), D (4, 0, 1 ). Доказать, что его диагонали AC и ВD взаимно перпендикулярны.

R

 

R

 

+ 3 j + 6k . Вычислить

2. Даны три вектора: a

= i − 4 j + 8k , b = 4 i + 4 j − 2k , c = 2i

R

 

 

 

 

проекцию вектора (b + c) на вектор a .

 

 

 

R

 

R

 

− 4 j + 12k . Вычислить

3. Даны три вектора: a

= 3i − 6 j − 6k , b = i + 4 j − 5k , c = 3i

R

 

 

 

 

проекцию вектора (a + b) на вектор c .

 

 

 

4. Даны три вектора

R

b = i +

R

 

силы: a = −2i + j + k ,

5 j , c = 4 i + 4 j − 2k . Най-

ти работу, совершаемую равнодействующей этих сил при перемещении точки ее

приложения из точки M(3, − 4, 2)

в точку N(2, 3, − 5).

 

 

R

(1,

− 3, 4),

R

Вычислить пр R R

а.

5. Даны три вектора: a

b(3, − 4, 2), c(− 1, 1, 4).

 

 

 

 

(b+c )

 

6.Найти угол между биссектрисами углов XOZ и YOZ.

7.Найти проекцию вектора a(2, − 3, 4) на ось, составляющую с координатными

осями равные острые углы.

8.Даны силы f1 = i − j + k, f2 = 2 i + j + 3k . Найти работу их равнодействующей при перемещении точки из начала координат в точку A(2, − 1, − 1).

9.Даны вершины четырехугольника: A(− 2, 3, − 4), B(3, 2, 5), C(1, −1, 2),

D(3, 2, − 4). Проверить, будут ли его диагонали взаимно перпендикулярны?

10. Найти проекцию вектора j = (2, − 3, − 5) на ось, составляющую с координатными осями ОХ, ОZ углы α = 450 , γ = 600 , а с осью ОY – острый угол β .

11.Найти угол между биссектрисами углов XОY и YOZ.

12.Проекции перемещения движущей точки на оси координат равны Sx = 2 ,

Sy = 1, Sz = −2 . Проекции движущей силы F на оси координат равны Fx = 5; Fγ = 4;

Fz = 3 . Вычислить работу силы F и угол между силой F и перемещением S. 13. Даны точки: A(− 2, 3, − 4), B(3, 2, 5), C(1, − 1, 2), D(3, 2, − 4). Найти

пр( )(AB + AD).

АС+DB

14. Найти проекцию вектора S(4, − 3, 2) на ось, составляющую с координатными осями равные острые углы.

15. К одной и той же точке приложены силы P и Q , действующие под углом

1200 , причем

R

= 7

и

R

= 4 . Найти равнодействующую сил R .

P

Q

 

 

 

 

 

 

16. Вычислить, какую работу производит сила F(6, − 2, 1), когда ее точка приложения, двигаясь прямолинейно, перемещается из положения A (3, 4, − 2) в положе-

ние B(4, − 2, − 3).

17. Даны силы f1 = 5i + 3 j − 7k, f2 = 3i + 6 j − 4k, f3 = 12 i − j + 15k .Найти вели-

21

чину и направление равнодействующей силы R и работу, которую она совершает, когда ее точка приложения перемещается из начала в конец вектора S(2, − 5, − 7).

18. Силы f1 = 4 i + 7 j + 3k и f2 = 3i − 5 j + k приложены к одной точке. Найти

работу, которую производит равнодействующая этих сил при прямолинейном перемещении из точки M1 (5, 3, − 7) в точку M 2 (4, − 1, − 4).

19. Даны векторы

R

b = i + 4 j − 5k,

R

+ 4 j + 2k . Найти проек-

a = 3i − 6 j − k ,

c = 3i

цию вектора (a + c)

R

 

 

 

на вектор (b + c).

 

 

20. Даны силы F1 = 2 i + j − k , F2

= 3i + 2 j + 2k ,

F3 = −5i + j + 3k , приложенные

к одной точке. Вычислить, какую работу производит равнодействующая этих сил, когда ее точка приложения, двигаясь прямолинейно и равномерно, перемещается из положения K (− 1, 3, − 7) в положение B(2, − 1, 5).

21. Вычислить, какую работу производит сила f (3, − 5, 2), когда ее точка прило-

жения перемещается из начала в конец вектора S(2, − 5, − 7).

22. Найти острый угол между диагоналями параллелограмма, построенного на

R

(2, 1, 0) и b(0,

− 1, 1).

векторах a

23. Даны силы f1 (3, − 4, 2), f2 (2,3, − 5), f3 (− 3, − 2, 4), приложенные к одной точке.

Вычислить, какую работу производит равнодействующая этих сил, когда точка ее приложения, двигаясь прямолинейно, перемещается из положения C (5,3, − 7) в по-

ложение B(4, − 1, 4).

24.

R

− 1, 2) и

b(2, − 2, 1)

. Найти проекцию вектора

R R

− b

на

Даны векторы a(1,

c = 3a

направление вектора b .

 

 

 

 

 

 

25.

На материальную

точку

действуют

силы f1 = 2 i − j + k , f2 = − i + 2 j + 2k ,

f3 = i + j − 2k . Найти работу равнодействующий этих сил R при перемещении точки из положения A(2, − 1, 0) в положение B(4, 1, − 1).

26. Найти проекцию вектора a = 10m + 2n на ось, имеющую направление вектора

R

R

Вычислить углы

b = 5m

− 12n , где m и n - взаимно перпендикулярные орты.

между осью проекций и единичными векторами m и n .

 

 

27. На оси абсцисс найти точку М, расстояние от которой до точки

A(3, − 3) рав-

но пяти.

 

A (1, − 4, 7) и

28. На оси ординат найти точку М, равноудаленную от точек

B(5, 6, − 5) .

29. Даны вершины треугольника: A (3, − 1, 5), B(4, 2, − 5 ) и С(− 4, 0, 3 ). Найти

длину медианы, проведенной из вершины А.

30. Треугольник задан координатами своих вершин А(3, − 2, 1), В(3, 1, 5 ), С(4, 0, 3 ).Вычислить расстояние от начала координат до точки пересечения медиан этого треугольника.

22

Задача 4

1.

Даны три вектора:

R

= 2i − j + 3k, b = i −

R

 

a

3 j + 2k , c = 3i + 2 j − 4k . Найти век-

тор

 

 

R R

R

R R

x , удовлетворяющий условиям (x,a ) = −5,

(x, b)= −11,

(x, c)= 20 .

2. Дан вектор b(1, 0, 1). Найти вектор c единичной длины, перпендикулярный оси OZ и образующий с вектором b угол π / 4 .

Даны два вектора R( ) ( ) Найти вектор единичной длины пер

3. : a 1, 1, 1 , b 1, 0, 0 . c , -

пендикулярный вектору a , образующий с вектором b угол π / 3 и с осью OY тупой угол.

4. В плоскости XOZ найти вектор a , перпендикулярный вектору b (4, 12, − 3)

и

имеющий одинаковую с ним длину.

 

 

 

 

5. В плоскости XOZ найти вектор p , перпендикулярный вектору q(5, − 3, 4)

и

имеющий одинаковую с ним длину.

a(3, − 4, − 12), образует с осью OY острый

6. Вектор p , коллинеарный вектору

угол. Найти координаты вектора p , если

 

R

= 39 .

 

 

p

 

7. Вектор x , коллинеарный вектору a(6, - 8, - 7, 5), образует острый угол с осью

OZ. Зная, что

 

R

 

=50 , найти его координаты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

R

 

 

 

 

 

 

 

8. Даны три вектора: a(4, 3, −

2), b(6, 5, 1), c(2, − 3, 0). Найти вектор x , перпенди-

 

 

 

 

 

 

R R

 

 

 

 

R

 

кулярный вектору c и удовлетворяющий условиям (a, x)= 4 и

(b, x)= 35 .

 

9. Найти вектор x , перпендикулярный векторам

R

b = 2 j − k ,

если из-

a = i + k,

R

 

 

 

 

 

 

 

 

вестно, что (x,(2 i + 4 j + 6k))=9 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

R

Найти вектор d , образующий с

10. Даны три вектора: a(1, 1, 1),

b(8, 4, 1), c(2, 2, 1).

осью OY острый угол, а с вершинами b и c равные углы, если

 

R

 

R

R

 

 

 

d

 

=1, d a .

11.

Найти вектор x , коллинеарный вектору a(2,1 -1) и удовлетворяющий усло-

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

вию (x × a )=3.

 

 

 

 

 

 

 

12.

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

Вектор x , перпендикулярный к векторам a = 3i + 2 j + 2k и b = 18i − 22 j − 5k ,

образует с осью OY тупой угол. Найти его координаты, зная, что

 

R

 

=14 .

 

 

 

x

 

13.

 

 

 

R

(4, 0, 3) и b(11, 10, 2). Найти третий вектор, длина которо-

Даны два вектора a

го равна единице, и известно, что он составляет с осью OY острый угол и перпен-

 

 

 

 

 

R

и b .

 

 

 

 

дикулярен к векторам a

 

 

 

 

14.

 

 

 

R

 

при условии, что

Даны два вектора: a(3, − 1, 5) и b(1, 2, − 3). Найти вектор x

 

 

 

 

 

 

 

R R

 

 

 

R

он перпендикулярен к оси OZ и удовлетворяет условиям: (x, a )=9 и (x, b)= −4 .

15.

 

Даны два вектора:

R

 

 

 

 

 

a(8, 4, 1) и b(2, − 2, 1). Найти третий вектор d , такой,

что

R

R

R

R R

 

 

 

 

 

d

=1, d a , d b .

 

 

 

 

 

23

 

16. Найти вектор x , такой, что

 

R

 

=1,

R

R

R

 

R

(i − j − 4k))= 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x a,

a = (1, 1, 1),

(x,

 

 

17. Найти

вектор x ,

зная, что

 

он

перпендикулярен

к векторам

a(2, 3, − 1)

и b(1, − 2, 3) и удовлетворяет условию

R

− j

+ k))= − 6 .

 

 

 

 

(x (2i

 

 

 

 

 

18. Даны два вектора:

R

 

 

и

b(4, 0, 3). Найти

вектор c ,

такой,

что

 

a(11, 10, 2)

 

R

 

R

R

R

b и угол между вектором c и осью OY –

тупой.

 

 

 

c

= 1, c a,

c

 

 

19.

 

Даны

 

векторы

R

(1, 0, 0) и b(1, 1, 1).

Найти

такой

вектор

c ,

что

 

 

a

 

R

 

R

 

R

R

и угол между вектором и осью OY – острый.

 

 

 

c

=1, c

b, (c, a ) = π / 3

 

 

 

20. В плоскости YOZ

найти вектор m , перпендикулярный вектору n(12, − 3, 4)

имеющий одинаковую с ним длину.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

Даны три вектора

R

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

единичной

a

(8, 4, 1), b(2, 2, 1), c (1, 1, 1). Найти вектор d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

и b

равные углы, перпендикулярный вектору

длины, образующий с векторами a

 

cи направленный так, что образует угол с осью OY тупой угол.

22.В плоскости XOY найти вектор p , перпендикулярный вектору q (5, − 3, 4) и

R

(0,1,1) и b(1,1,0). Найти вектор c единичной длины, пер-

имеющий одинаковую : a

пендикулярный к вектору a , образующий с вектором b угол π / 4 и с осью OZ тупой угол.

23.

 

 

 

 

 

 

 

R

 

b(1, 1, 0) . Найти вектор с единичной длины,

Даны два вектора: а(0,1,1) и

перпендикулярный к вектору а, образующий

 

с вектором b угол π / 4 и с осью OZ

тупой угол.

 

 

 

 

R

− 2, 4),

b(5, 1, 6),

 

R

 

 

 

 

24.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Даны три вектора: a(3,

 

c(− 3, 0, 2). Найти вектор x , удовле-

 

 

 

 

 

 

 

 

R R

R

R

S

 

 

 

 

творяющий условиям (a, x)= 4, (b, x)=35, (c, x)= 0 .

 

 

 

 

25.

Найти вектор x , перпендикулярный к векторам

R

= i

+ k и b = 2 j − k , если

a

прсR

R

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = 1, где

c = i + 2 j + 2k .

a = 3m − 4n , зная, что, m

 

 

 

 

26.

Найти длину вектора

и

n

- взаимно перпендику-

лярные орты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

Вычислить длину диагоналей параллелограмма, построенного на векторах

R

R

R

 

 

R

R

 

 

R

 

 

 

R

 

 

R R

 

 

= 2 2,

=3

a =

5p

+ 2q и

 

b = p −

3q , если известно, что

p

q

и (pq) = π / 4 .

28. К одной и той же точке приложены две силы P и Q , действующие под углом

1200 , причем

 

R

= 7 и

 

R

= 4 . Найти величину равнодействующей силы R .

 

P

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29. Найти равнодействующую пяти компланарных сил, равных по величине и приложенных к одной и той же точке, зная, что углы между каждыми двумя по-

следовательными силами равны 720 .

 

R

 

R

 

R R

 

30. Вычислить угол между векторами

a

= 3p

+ 2q

и

b = p + 5q , где p

и q - еди-

ничные взаимно перпендикулярные векторы.

24

Задача 5

1. Даны разложения векторов, служащих сторонами треугольника, по двум вза-

 

 

R

R

 

R

R

R

 

R

имно перпендикулярным ортам: AB = 5a

+ 2b, BC =

2a

− 4b,

CA = −7a

+ 2b . Вы-

числить длину медианы AM.

a = 10m + 2n на ось, имеющую направление

 

2. Найти проекцию вектора

векто-

R

R

- взаимно перпендикулярные орты. Вычислить углы

ра L = 3m

− 12n , где m и n

между осью проекций и единичными векторами m и

n .

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R

 

 

 

 

R R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Векторы a и b образуют, угол ϕ = π / 6 , зная, что

 

a

 

= 3 , q = a − b .

 

 

4. Найти угол между

диагоналями

параллелограмма, построенного на векто-

рах

R

R

R

R

R

R

и

R

a

= m + 2n, b = 2m

+ n, где

m

n - единичные векторы с углом между ними

π/ 3 .

5.Дан треугольник с вершинами A(− 1, 5, 1), B(1, 1, − 2), C(− 3, 3, 2). Определить

его внешний угол при вершине С.

 

6.

Зная

векторы,

образующие

треугольник:

 

 

 

 

 

R

 

 

R

R

R

 

AB = 2a

− 6b,

BC = a + 7b,

 

 

 

R

R

где

R

и b взаимно перпендикулярные орты -

определить углы этого

CA = −3a − b ,

a

треугольника.

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

причем

R

= 2,

 

 

 

 

Определить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Даны векторы: OA = a, OB = b,

a

 

b

 

= 4, (a, b)= 600 .

угол между медианой OM треугольника АОВ и стороной OA .

 

 

 

8. Определить угол между

диагоналями параллелограмма, построенного

на

 

 

 

 

 

 

 

 

R

R

 

 

 

 

 

 

 

R

= 2

 

 

 

R

=3,

(p,q)= π / 4 .

векторах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ,

a = 5p + 2q и b = p − 3q , если известно, что

p

 

q

 

9. Найти угол между диагоналями параллелограмма, построенного

на векторах

R

R

 

R

 

R

R

m

и n -

единичные векторы, с углом между ними π / 6 .

a

= m + 2n b = 2m

− n , где

 

10.

Даны вершины

четырехугольника: A(1, − 2, 2), B(1, 4, 0), C(− 4, 1, 1),

 

D(− 5, − 5, 3). Доказать, что диагонали взаимно перпендикулярны.

 

 

 

11.

Найти угол между диагоналями параллелограмма, построенного на векторах

R

 

R

R

 

R

R

 

R

R

 

 

 

 

 

 

 

 

угол между которыми

a

= 2m

+ n

и b = m −

2n, где

m и

n - единичные векторы,

π / 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

12.

 

Определить,

при

каком

значении

α

векторы

 

 

− 3 j + 2k

и

 

 

 

 

a = α i

b = i − 2 j − αk взаимно перпендикулярны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

и t , если известно, что векторы

 

Какой угол образуют единичные векторы s

R

R

+ 2 t

R

R

− 4 t взаимно перпендикулярны.

 

 

 

 

 

 

 

p = s

и q

= 5s

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

Даны вершины треугольника: A(1, 2, 1), B(3, − 1, 7), C(7, 4, − 2). Используя

скалярное произведение, убедиться, что этот треугольник равнобедренный.

 

 

15.

Даны вершины треугольника: A(3, 2, − 3), B(5, 1, − 1), C(1, − 2, 1). Определить

его внешний угол при вершине А.

25

 

16.

Найти

длины

 

диагоналей

параллелограмма,

построенного

на

векторах

R

R

R

 

R

R

R

R

единичные

векторы, угол

между

которыми

a

= m − 2n , b = 3m

− n , где

m и

n -

π / 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

R

 

R R

 

R

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

где

и

 

17. Вычислить угол между векторами a

= 3p

+ 2q и

b = p + 5q,

p

q - еди-

ничные взаимно перпендикулярные векторы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R

 

 

R

R

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.Зная, что

 

a

= 2,

 

b

 

=5

и (a , b)=

 

π , определить, при каком значении

коэффи-

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3d − b окажутся перпендикулярными.

циента α векторы p

= αa + 17b и q

19. Вычислить длину диагоналей параллелограмма, построенного на векторах

R

R

R

R

R

 

 

 

 

 

R

= 2

 

 

 

R

= −3,

R R

 

 

 

 

 

 

 

2,

 

a = 5p

+ 2q и

b = p −

3q , если известно, что

 

p

 

q

(p,q)= π / 4 .

20.

Дан треугольник

A(− 3, − 2, 1), B(3, 0, 2) и

C(1, 2, 5). Найти его внутренний

угол ϕ1 при вершине А и внешний угол ϕ2

при вершине В.

 

 

21. Какой угол в треугольнике с вершинами A(1, 2, 3), B(4, − 1, 3), C(5, 4, − 4) пря-

мой?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.

Дан вектор a = 2m − n , где m и n - единичные векторы с углом между ними

1200 . Найти

cos(a, m), cos(a, n).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

R

 

 

R

 

 

R

R

R

R

23. Найти угол между векторами a

= 2m

+ 4n, b = m − n, где m и

n - единичные

векторы, образующие угол 1200 .

 

 

A(1, 2, 3), B(7, 3, 2), C(− 3, 0, 6),

24.

Даны вершины четырехугольника

D(9, 2, 4). Доказать, что его диагонали взаимно перпендикулярны.

 

25.

Определить длины диагоналей

параллелограмма,

построенного на векто-

 

R

R

R

R

R

R

и

R

единичные векторы, угол между кото-

рах a

= 2m + n и b = m

− 2n , где

m

n -

рыми 600 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.

Доказать, что четырехугольник с вершинами A(−3, 5, 6), B(1, − 5, 7),

C(8, − 3, − 1) и D(4,7, − 2) - квадрат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.Найти косинус угла ϕ между диагоналями (АС) и (ВD) параллелограмма, ес-

ли заданы три его вершины A(2, 1, 3), B(5, 2, − 1), C(− 3, 3, − 3).

28.Вычислить работу силы F = i + 2 j + k при перемещении материальной точки из положения А(-1, 2, 0) в положение В (2, 1, 3).

29. Даны векторы

R

и b (1, − 1) . Найти

косинус

угла

между векторами

a(1, 1)

x и y , удовлетворяющими системе уравнений

R

R

R

R

R

= b .

2x

+ y = a, x + 2y

RR

30.Векторы a, b и c имеют равные длины и образуют попарно равные углы.

Найти координаты вектора

R

= i + j , b = j + k .

c , если a

26

Задача 6

1. Треугольник АВС – равнобедренный, AB = BC, AC = 6, BD - высота, e - еди-

ничный вектор в направлении АС Найти скалярные произведения × R С × W

. AB e, B e .

R

2. Длины векторов a и b равны соответственно 8 и 9, а угол между ними 1500 .

Найти скалярные квадраты векторов и их скалярное произведение.

3. Найти длину вектора a = 3m − 4n , зная, что m и n - взаимно перпендикулярные орты.

4.

Упростить

 

выражение

 

R

 

+

R

R

R R

 

 

R

 

R

R

R

R

 

 

a

2

3(a

× b)-

2(b × c)+ 1, если

a = 4m

- n , b = m + 2n ,

c =

2m − 3n , где

 

R

 

= 4,

 

n

 

=1,

R

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

2

 

2

(m , n) = p/ 2 .

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

5.

R

и b

образуют угол ϕ = 2 / 3π . Зная, что

 

R

= 3 ,

 

 

 

 

= 4 , вычислить

 

 

 

 

Векторы a

 

a

 

 

b

 

 

((3a + 2b)(, a - 2b)).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

R

 

 

 

образуют угол ϕ = 2 / 3

π . Зная, что

R

=11 и

 

R

 

=2 ,

вычислить

 

 

 

 

 

Векторы a и b

a

 

b

 

((2a + 3b), (2a - b)).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Дан равносторонний треугольник АВС, длина сторон которого равна единице.

Вычислить выражение (AB, BC)+(BC,CA)+ (CA, AB).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

В прямоугольном равнобедренном треугольнике АВС катет равен 5 см. Найти

скалярное произведение AC и AB .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Даны точки A(− 1, 3, − 7), B(2, − 1, 5) и

C(0, 1, − 5). Вычислить

 

 

 

(2AB - CB)× (2BC + BA).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

и b взаимно перпендикулярны, а вектор c

10. Векторы a

равные π / 3 . Зная, что

R

=

R

= 2,

R

=1, найти

R

R

R

2

 

 

a

b

c

(a

+ b + c) .

 

11. Вычислить

значение выражения

3

R

 

 

R R

 

R

2 ,

m

2 - 2(m, n)+ 4

n

R

(m, n) = π / 3.

n = 6,

образует с ними углы,

если

R

=1/ 3,

m

12. Векторы

R

и b

 

взаимно перпендикулярны; вектор c

образует с ними углы,

a

 

равные π / 2 . Зная, что

 

 

R

=

3,

 

 

R

 

=5,

R

= 8 ,

R

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

b

 

c

вычислить ((3a - 3b)× (b + 3c)).

 

 

13.Векторы

R

R

 

попарно образуют друг с другом углы, каждый из которых

a, b, c ,

 

равен 600 . Зная, что

 

R

 

= 4,

 

R

 

= 2,

 

R

 

= 6 ,

 

 

R R

R

 

 

 

b

 

 

 

определитель модуля вектора

 

a

 

 

 

 

c

 

p = a

+ b + c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. Найти модуль вектора a = 2m − n, где m и n - единичные векторы, угол между которыми равен π / 3 .

R

взаимно перпендикулярны, а вектор c образует с ними углы,

15. Векторы a и b

равные π / 3 . Зная, что

R

=

 

R

 

= 2,

R

=1,

R

R

R

 

 

a

 

b

 

c

найти ((2a

- b),(c - a )).

16. Даны векторы

R

R

 

 

 

 

 

R

R

a, b, c , удовлетворяющие условию a

+ b + c = 0 . Зная, что

27

 

R

= 3,

 

R

 

=1,

 

R

 

=4, вычислить

R

 

 

 

R

R

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

b

 

 

c

 

(a × b) +(b × c) +(c

× a) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

 

 

В равнобедренном треугольнике АВС

 

AB

 

=

 

BC

 

 

=10, AC = 8, BD - высота.

 

 

 

 

 

 

 

Найти скалярное произведение (AB × AC).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j =

2

p.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

=3,

 

R

 

=4, вычислить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

Векторы

a

и b

образуют угол

 

 

Зная, что

 

 

 

a

 

b

 

3

((3a - 2b), (a + 2b)).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. Треугольник АВС –

равносторонний, со стороной, равной шести. BD - высо-

та. Найти скалярные произведения

(AB, AD), (AD, DB), (AD, CB).

 

20. Векторы

R

и b

 

 

 

образуют угол π / 3 . Зная, что

 

 

R

 

= 3,

 

R

 

=4 , найти длину векто-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

a

 

 

b

 

 

 

R

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ра c = 3a + 2b .

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

Даны:

R

 

=12,

 

 

 

= 20,

 

R

 

= 25 . Вычислить

 

R

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

b

 

 

 

a + b

 

 

a

- b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Даны три вектора: a (3, - 2), b (- 5, -1), c (0, 4). Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R

 

 

 

 

R

R

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(a, b)× c - 3b2

× a

+(a, c) × b .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

ABCDEF-правильный шестиугольник со стороной, равной четырем. Найти

(AB, CD).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.

В прямоугольном равнобедренном треугольнике АВС проведены медианы

AN и BM из вершин острых углов. Вычислить угол ϕ между ними.

25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Даны три вектора: a

(3, - 2), b (- 5, 1), c(0, 4). Найти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

R

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

R

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3a 2 - 4(ab)+ 5(bc)- 6(bc)-

2c2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.

Даны точки А(2, 2)

и В(5, -2). На оси абсцисс найти такую точку М, чтобы

AMB = π / 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

R

 

=

=1 и

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

Вычислить прR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R (2a - b) , если

 

a

 

(a, b) = 1200 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

+b

 

 

R

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Известно, что AB =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e1 и

e2 - взаимно пер-

28.

2e1

- 6e2

 

и

 

AC = 3e1

+ e2 ,

где

пендикулярные орты. Определить углы треугольника АВС.

29. Найти угол, образованный единичными векторами e1 и e2 , если известно,

R

R

R

 

R

R

перпендикулярны.

что векторы a

= e1

+ 2e2

и

b = 5e1

- 4e2

30. Найти угол α при вершине равнобедренного треугольника, зная, что медианы, проведенные из концов основания этого треугольника, взаимно перпендикулярны.

28

Задача 7

1. Даны вершины треугольника A(1, − 1, 2), B(5, − 6, 2), C(1,3, − 1). Вычислить вы-

соту, опущенную из вершины В на сторону АС.

2. Даны точки A(1, 2, 0), B(1, 0, 3) и C(5, 4, 6). Вычислить площадь треугольника

АВС.

3. Найти площадь параллелограмма, диагоналями которого служат векторы 2m − n и 4m − 5n , где m и n - единичные векторы, образующие угол π / 4 .

 

 

 

R

и

 

4. Вычислить площадь параллелограмма, построенного на векторах p = 2i + 3 j

R

 

 

 

 

q = i − 4 j , где i и j - взаимно перпендикулярные орты.

 

 

5.

R

R R

 

 

Построить векторы a = 3k − 2 j, b = 3i

− 2 j, c = [a, b]. Вычислить модули векто-

 

 

 

R

 

ра c и площадь треугольника, построенного на векторах a и b .

 

R

6.

Вычислить диагонали и площадь параллелограмма, построенного на векторах

= k − j, b = i + j + k .

 

 

a

 

 

 

7.

Построить треугольник с вершинами A(1, − 2, 8), B(0, 0, 4), C(6, 2, 0). Вычис-

лить его площадь и высоту BD.

8. Даны

R

=10,

 

R

 

= 2,

R R

 

R R

 

.

 

 

 

 

a

 

b

 

(a, b)=12 . Вычислить

 

[a, b]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Сила p = {2, 2, 9} приложена к точке A(4, 2, − 3). Определить величину и направляющие косинусы момента этой силы относительно точки C(2, 4, 0).

10.

Вычислить площадь треугольника с вершинами

A(7, 3, 4), B(1, 0, 6),

C(4, 5, − 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

R

 

b образуют угол ϕ = 2π / 3 . Зная, что

R

=1,

 

 

= 2 , вычислить

 

 

 

 

Векторы a и

 

a

 

b

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R

R

R 2

 

R

R

 

R

R 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) [(2a

 

+ b), (a

+ 2b)] ;

б) [(a + 3b),(3a − b)] .

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

12.

 

R

 

b взаимно перпендикулярны. Зная, что

 

 

R

=3,

 

= 4,

вычислить:

Векторы a и

 

 

 

a

 

b

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R

R

R

 

 

R

 

R

R

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

− b)]

;

б)

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[(a

 

+ b), (a

[(3a

− b), (a − 2b)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

Даны три силы

F1 ={2, − 2, 3}, F2 ={1, 3, 4 }, F3 ={− 3, 5, 2 },

приложенные к

точке M1 (3, 1, 2). Найти момент равнодействующей этих сил относительно точки

M2 (1, − 2, 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

Найти площадь параллелограмма и его высоту, если известно, что диагоналя-

ми параллелограмма служат векторы

R

R

 

R

 

R

 

 

 

R

 

 

где

 

R

=

R

= 1,

a

= 3n

− n, b =

2n + 4m,

 

 

m

n

(m, n) = π / 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m = 3p + q ,

15.

Найти

площадь треугольника,

построенного

на

векторах

n = p + 2q , где

 

R

=

R

= 2,

R R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

q

(p, q) = π / 6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

Найти

высоту

треугольника,

построенного

на

 

 

векторах p = 2m − n и

q = m − 4n , где

 

R

 

=

R

 

 

R R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

n

 

= 2, (m, n) = 1200 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

17. Вычислить

 

 

R

 

R

 

R

 

R

 

 

R

b ,

R

= 3,

 

R

= 4 .

 

[(5a

− b ), (a −

2b)]

, если a

a

 

b

18.

Найти площадь и высоту треугольника, построенного на векторах

R

R

R

 

R

 

 

 

 

 

 

R

 

=

 

R

 

 

 

 

R R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m = 3a − 2b и

n

= a + b , где

a

 

 

b

 

= 1, (a, b) = 1200 .

 

 

 

 

19.

Вычислить площадь и высоту параллелограмма, если его диагоналями слу-

жат векторы 2m − n

и 4m − 5n , где

 

R

= 2,

R

 

= 3,

R

R

 

 

m

n

 

(m, n) = 600 .

20. Векторы

R

и b

взаимно перпендикулярны, а вектор c

образует с ними углы,

a

равные π / 3 . Зная, что

 

 

=

R

= 2,

 

 

 

=1 , найти

[(2a − b)(, c − b)].

 

 

a

b

c

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

R

R

 

 

 

 

21.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p = (1, 2, 0) и

Вычислить момент

равнодействующей

 

двух

 

сил

q= (− 1,0,1), приложенных к точке A(0, 2, 0), относительно начала координат.

22.Даны точки A(3, − 2, 3), B(2, 3, − 1) и C(4, 1, 2). Найти координаты векторно-

го произведения [(BC − 2CA ), CB].

23. Сила F = 3i + 2 j − 4k приложена к точке M (2, − 1). Найти величину и направляющие косинусы момента этой силы относительно начала координат.

 

R

 

приложена к точке M(1, 2, 3). Найти величину и направ-

24. Сила p = i + j + 4k

ляющие косинусы момента этой силы относительно точки A(3, 2, − 2).

25. Зная две стороны треугольника

R

R

R

R

 

AB = 3p − 4q

и BC = p +

5q , вычислить длину

 

при условии, что p

и q - взаимно перпендикулярные орты.

его высоту

CD

 

 

 

 

 

 

26.

Вычислить площадь параллелограмма,

построенного

на векторах

R

R

R

R

= 5, n = 3

и

(m n) = π / 6 .

 

 

AB = m + 2n и

AD = m − 3n , где m

 

 

27. Зная две стороны треугольника

R

R

R

R

вычислить дли-

AB = 3p

− 4q

и BC = p + 5q ,

ну его высоты CD при условии, что

p и q - перпендикулярные друг другу орты.

28.

Вычислить синус угла между диагоналями параллелограмма, построенного на

 

R

R

R

R

R

R

R

m, n и p - взаимно пер-

данных векторах: a

= 2m

+ n

− p

и b = m − 3n

+ p , где

пендикулярные орты.

 

 

 

 

 

 

29.

Даны силы: F1 (2, − 1, − 3),

F2 (3, 2, − 1)

и

F3 (−4, 1, 3) , приложенные к точке

A(−1, 4, 2) . Определить величину и направляющие косинусы момента равнодейст-

вующей этих сил относительно точки O (2, 3, − 1) .

 

30.

Вычислить площадь параллелограмма, диагоналями которого служат векторы

2e1 − e2 и 4e1 − 5e2 , где

e1

и

e2 - единичные векторы и

(e1 , e2 ) = π / 4 .

30