Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Сборник задач по математике.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

 

2x1 + x2 − x4 = 2,

 

 

 

2x1 + x2 + x3 = 0,

 

 

 

x

+ 2x

 

+ x = 0,

 

 

 

 

 

1.25. а)

 

2

 

3

 

4

 

 

б)

 

 

 

 

2x

 

+ 2x

2

+ 3x =

2,

 

x1 − 2x2

+ x3 = 0,

 

 

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

+ 2x3 = 0.

 

 

 

2x

 

−3x

− 2x =

2.

 

 

3x1 − x2

 

 

 

 

1

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2

 

 

 

 

 

2.1. Вычислить

 

 

 

 

, m2

–

(a

, b) , где a = 3m1 −

2m2; b = m1

+ 4m2; m1

единичные векторы, угол между которыми равен π .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

2.2. Найти

проекцию вектора

a = 4i −3 j + 4k

на направление

вектора b = 2i + 2 j + k .

2.3. Найти (a, b) ,

 

a

 

,

 

b

 

, если a = 2i + j −k , b = j + 2k .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Вектор

c , коллинеарный

 

вектору a = 5i −2k ,

острый угол

с осью

Oz. Найти

 

координаты

вектора

 

c

 

= 3

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a, ^ b )=

 

 

 

2.5. Найти (2a −3b,

a −b ), если

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2

,

b

= 2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6. Найти (a, b) ,

 

a

 

,

 

b

 

, если a = 2m +3n − p;

b = m −4p,

 

 

 

 

 

 

ортогональный базис и

 

m

 

= 2,

 

n

 

= 3,

 

p

 

= 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

образует c , если

π4 .

m, n, p –

2.7.Найти длину вектора a = 3m + 4n , если

 

m

 

=

 

n

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

=1, (m^ n)=

3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = 2i + j − k

2.8. Найти вектор

b

, коллинеарный вектору

 

 

и

удовлетворяющий условию (a, b) = 3.

 

 

 

 

 

 

2.9. Найти (2a −5b,

a +3b ), если

 

a

 

= 2,

 

b

 

= 3,

(a^ b )=

2π

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.10. Вычислить синус угла между диагоналями параллелограмма, сторонами которого служат векторы а = 2i + j −k , b = i −3 j + k .

2.11. Найти вектор d , удовлетворяющий условиям (d, a)= 5,

(d, b )= 2, (d, c)= 3 , если a (−1 ,2 ,0), b (−1, 0, 5), c(1, 0, 0).

56

2.12.Даны векторы a =3i −6 j −k, b = i +4 j −5k, c =3i −4 j +12k .

Найти проекцию вектора a + b на направление вектора c .

2.13.Вектор b , коллинеарный вектору a = 6i −8 j −7,5k , образует

острый угол с осью Oz. Найти координаты вектора

b , если

b

= 50 .

 

 

 

 

2.14. Найти

 

площадь

треугольника,

построенного

на векторах

 

→

 

 

→

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB = 3a − 2b и

 

AC

= 6a

+3b

, если

 

a

=

4,

b

= 3

(a^ b )=

π .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

2.15. Найти

 

[a, b]

 

, если

 

a

 

=8,

 

b

 

=15,

(a,b )= 96 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.16. Какой угол образуют векторы

a

и b

, если

 

и

 

 

 

m

= a + 2b

n = 5a −4b

 

 

a

 

 

=1?

 

 

 

 

 

 

 

 

ортогональны,

 

 

=

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.17. Вычислить

 

 

(a, b

 

)+ (b, c )+(c, a),

если

a +b +c = 0 ,

 

a

 

=

 

b

 

=

 

c

 

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.18. Даны точки А(–5, 7, –6) и B(7, –9, 9). Найти проекцию

 

 

 

 

 

 

 

→

 

 

 

 

 

 

 

 

вектора a = i −3 j + k на направление вектора АВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.19. Найтикоординаты вектора a , если (a^i )=

π

, (a^

j )=

π

,

 

a

 

=6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.20. Найти

вектор х , ортогональный вектору

a(12, −3, 4),

имеющий с ним одинаковую длину и лежащий в плоскости Oyz.

 

 

2.21. Найти угол между векторами a = 2m + 4n

и b = m − n , если

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

=

n

=1, (m^ n)=

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.22. Найти

проекцию вектора a (4, −3, 4)

на

направление

вектора b(2, 2, 1).

2.23.Какой угол образуют единичные векторы m и n , если векторы a = m + 2n и b = 5m − 4n ортогональны?

2.24.Доказать, что скалярное произведение двух векторов не изменится, если к одному из них прибавить вектор, ортогональный другому сомножителю.

57

2.25. При каких значениях α и β векторы a = 2i − j + 2k и

b = 5i +βj −k коллинеарны?

Задача 3

3.1.Найти [2a +b, b], где a = 3i − j −2k; b = i + 2 j −k .

3.2.Вычислить площадь параллелограмма, построенного на

векторах

 

 

 

 

 

, если

 

= 5;

 

 

 

π

a

= m + 2n

иb = m −3n

m

n

= 3, (m^ n)=

6 .

3.3. Вектор с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перпендикулярен векторам a

и b , угол между a

иb равен π6 . Зная, что a = 6, b = 3, c = 3 , вычислить (a, b, c) .

3.4.Найти [2a −b, 2a + b], где a = 2i − j + k; b = 3k −i −2 j .

3.5.Найти вектор x, если известно, что он ортогонален векторам

a = i − j +3k , b = 2i +3 j −k и (x, 2i −3 j + 4k )= 51.

3.6. Найти координаты вектора x , если он ортогонален векторам

a(2, 3, −1), b(1, −1, 3) и

 

x

 

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.7. Найти

единичный

вектор

d , компланарный

 

векторам

a(2, −1, 3) и b(4, 2, 0) и ортогональный вектору c(1, 1, 1).

 

 

3.8. Вычислить площадь

параллелограмма,

сторонами

 

которого

являются

векторы

 

a = m + 2n

и

 

 

,

если

 

b = m −3n

m = 5, n = 3, (m ^ n)= π6 .

3.9. Вычислить синус угла между диагоналями параллелограмма, сторонами которого служат векторы a = 2i + j + k , b = i −3 j + k .

3.10. Вычислить

высоту

параллелепипеда,

построенного

на

векторах

a = 3i + 2 j −5k , b = i − j + 4k , c = i −3 j + k ,

если

за

основание взят параллелограмм, построенный на векторах a и b .

 

3.11. Вектор x , перпендикулярный векторам a = 4i −2 j −3k

и

b = j +3k ,

образует

с осью

Oy тупой угол.

Найти

координаты

вектора x , если x = 26.

58

3.12. Вычислить площадь параллелограмма, сторонами которого

являются векторы AB и AC , если A(1, −1),

B(2, −3),

C(1, 4).

3.13. Вершины

треугольной

пирамиды

находятся

в точках

A(0, 0, 0), B(3, 4, −1), C(2, 3, 5),

D(6, 0, −3). Найти длину высоты,

проведенной из вершины А.

 

 

B(3, 0, 5),

C(−1, 2, 3),

3.14. Проверить,

лежат ли точки A(2, −1, 2),

D(0, 2, −1) в одной плоскости.

 

 

 

a = i −2 j + k ,

3.15. Проверить,

компланарны ли

векторы

b = 3i + j −2k , c = 7i +14 j −13k .

 

 

 

 

A(0, 0, 1),

3.16. Дана треугольная пирамида с

вершинами

B(2, 3, 4), C(6, 2, 3), D(3, 7, 2).

Найти длину высоты пирамиды,

проведенной на грань BCD.

3.17.Найти площадь параллелограмма, сторонами которого являются векторы a = i −3 j + k и b = 2i − j +3k .

3.18.Найти [3a −b, a], если a = 2i + 4 j −k , b = −i + j + 2k .

3.19.Найти (a, b, c) , если векторы a, b, c образуют правую

тройку и взаимно перпендикулярны, a = 2, b = 3, c = 4.

3.20.Показать, что точки A(3, 1, –1), B(5, 7, –2), C(1, 5, 0) и

D(9, 4, –4) лежат в одной плоскости.

3.21.Вычислить площадь параллелограмма, построенного на

векторах a = 2i +3 j, b = i −4 j .

3.22. Найти единичный вектор, ортогональный векторам a =i + j +2k

иb = 2i + j + k .

3.23.Вершинами треугольной пирамиды являются точкиA(-5, 4, 8), B(2, 3, 1), C(4, 1, –2) и D(6, 3, 7). Найти длину высоты, проведенной на грань BCD.

3.24. Вычислить синус угла между диагоналями параллелограмма, построенного на векторах

a = 2i + j −k , b = i −3 j + k .

3.25.Проверить, лежат ли точки A(–1, 2, 3), B(0, 4, –1), C(2, 3, 1)

иD(–2, 1, 0) в одной плоскости.

59