vektor1
.pdf
ИрГУПС |
Кафедра «Высшая математика» |
2.1.5. Векторная алгебра |
Комплект № 1 |
_____________________________________________________________________________________
Вариант № 10
1. |
Построить векторы |
|
|
= 4 |
|
|
|
|
+ |
|
1 |
|
|
|
и |
|
= −2 |
|
+ |
3 |
|
|
|
в аффинном |
|
базисе |
|
|
|
|
|
, |
|
, |
|
если |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
m |
n |
b |
m |
n |
m |
n |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
длины векторов |
|
m |
|
|
|
|
|
|
=1/2, |
|
n |
|
=1 и угол между |
векторами ( |
|
|
) = |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
m |
, |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2. |
Проверить, |
будут ли |
коллинеарны или ортогональны векторы |
|
|
= 3 |
|
|
−2 |
|
и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
c |
d |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= 2 |
|
−3 |
|
, |
построенные по векторам |
|
= (2;−1;4) и |
|
= (3;−7;−6) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
b |
c |
d |
с |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
Найти длину вектора |
|
|
|
|
|
|
, |
заданного |
в аффинном |
базисе |
|
|
|
: |
|
|
|
|
=3, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= 3 |
|
|
−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
c |
a |
b |
a, |
|
b |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
b=2, (a , b) = π3 .
4.Найти скалярное произведениеa b , a = (1;3;1) , b =(−1;3;1) .Указать его механический
смысл. Найти проекцию вектора a на вектор b .
5. Даны точки A(-2; -1; 1), B( 2; -2; -1), C( -1; 3; 2), D( 6; 10; 17).
а)Найти векторное произведениеAB × AC и указать его физический и механический смысл.
б)Найти смешанное произведение AB AC AD и указать его геометрический смысл . в)Лежат ли точки A, B, C, D в одной плоскости?
6.Найти площадь и длину одной из диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a, b (см. задание 1).
7.Даны вершины пирамиды A( 1; 2; 3), B( -1; 3; 2), C( 7; -3; 5), D( 6;10;17). Найти:
а) угол между ребрами AB и AC; б) площадь грани ABC;
в) объем пирамиды ABCD;
г) длину высоты пирамиды, опущенной из вершины D.
8.При каких значениях параметров α и β векторы a и b :
а) коллинеарны, если |
a |
= (3;−7;−6), |
b |
= (2;α; β) ; |
|||
б) ортогональны, если |
|
= (α;−1;4), |
|
= (3;4;−2) . |
|||
a |
b |
||||||
Записать и построить полученные векторы. 9. Найти:
а) работу силы F = −i +3 j + k по перемещению материальной точки из положения A( 2; 2; -1) в положение В(-1; 3; 2) по прямой;
б) величину и направление момента силыF = −i +3 j + k , приложенной в точке A( 2; 2; -1) относительно точки В(-1; 3; 2).
10.Найти орт a ×b , где a = (1;3;1) , b =(−1;3;1) .
11.На трех некомпланарных векторахAB = p, AD = q, AA′ = r построен параллелепипед ABCDA’B’C’D’. Через p,q, r выразить векторы : AC′, B′D, B′D′,C′C.
ИрГУПС |
Кафедра «Высшая математика» |
2.1.5. Векторная алгебра |
Комплект № 1 |
_____________________________________________________________________________________
Вариант № 11
1. |
Построить векторы |
|
= 2 |
|
|
+ |
4 |
|
|
|
|
и |
|
= − |
|
|
|
+ |
|
1 |
|
|
|
|
|
в аффинном базисе |
|
, |
|
, если длины |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
m |
n |
b |
m |
n |
m |
n |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
векторов |
m |
=3, |
n |
=3 и угол между векторами |
( |
m |
, |
n |
) = |
3π |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2. |
Проверить, |
|
|
будут |
ли |
|
коллинеарны |
или ортогональны |
векторы |
|
|
= 2 |
|
|
−5 |
|
и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
a |
c |
d |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= 5 |
|
+2 |
|
|
, построенные по векторам |
|
|
= (2;−1;6) и |
|
|
= (−1;3;8) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
b |
c |
d |
с |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
Найти |
длину |
вектора |
|
|
|
|
|
|
|
, заданного в |
|
|
|
|
аффинном базисе |
|
|
|
: |
|
|
|
|
=1, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
= 4 |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
c |
a |
b |
|
|
|
|
a, |
|
b |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b=5, ( |
|
|
|
|
) = |
π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
a |
, |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
= (2;−1;1) , |
|
= (1;−3;2) . |
|
|
Указать |
его |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
4. |
Найти |
|
|
|
скалярное |
|
произведение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
a |
b |
a |
b |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический |
смысл. Найти проекцию вектора |
|
|
|
|
на вектор |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. |
Даны точки A(3;1; 1), B( 1; 4; 1), C( 1; 1; 6), D( 3; 4;-6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а)Найти |
|
|
|
|
векторное |
произведение |
|
× |
|
и |
|
указать |
его |
физический |
|
|
и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
AB |
AC |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
механический смысл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
б)Найти смешанное произведение AB AC AD и указать его геометрический смысл . в)Лежат ли точки A, B, C, D в одной плоскости?
6.Найти площадь и длину одной из диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a, b (см. задание 1).
7.Даны вершины пирамиды A( 7; 7; 3), B( 6; 5; 8), C( 3; 5; 8), D( 8; 4; 1). Найти:
|
а) угол между ребрами AB и AC; |
||||||||||||||||
|
б) площадь грани ABC; |
||||||||||||||||
|
в) объем пирамиды ABCD; |
||||||||||||||||
|
г) длину высоты пирамиды, опущенной из вершины D. |
||||||||||||||||
8. |
При каких значениях параметров α и β векторы |
|
и |
|
: |
||||||||||||
a |
b |
||||||||||||||||
|
а) коллинеарны, если |
|
|
= (−1;3;8), |
|
|
= (α;−1; β) ; |
||||||||||
|
a |
b |
|||||||||||||||
|
б) ортогональны |
|
|
|
? |
|
|
= (2;−1;6), |
|
= (−1;3; β) . |
|||||||
|
a |
b |
a |
b |
|||||||||||||
|
Записать и построить полученные векторы. |
||||||||||||||||
9. |
Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
а) работу силы F = i + 4 j −k по перемещению материальной точки из положения A( 3; 1; 1) в положение В( 6; 5; 8) по прямой;
б) величину и направление момента силыF = i + 4 j −k , приложенной в точке A( 3; 1; 1) относительно точки В( 6; 5; 8).
10.Найти орт a ×b , где a = (2;−1;1) , b = (1;−3;2) .
11.В тетраэдре ABCD AB = b, AC = c, AD = d Выразить черезb, c, d остальные ребра тетраэдра, медиануDM грани BCD иAQ , где Q - центр тяжести грани BCD.
ИрГУПС |
Кафедра «Высшая математика» |
2.1.5. Векторная алгебра |
Комплект № 1 |
_____________________________________________________________________________________
Вариант № 12
1. |
Построить векторы |
|
= − |
1 |
|
|
+4 |
|
и |
|
|
= |
|
|
+ |
|
3 |
|
|
|
|
в аффинном базисе |
|
, |
|
, если длины |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
m |
n |
b |
m |
n |
m |
n |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
векторов |
m |
=2, |
n |
=2 и угол между |
|
векторами |
( |
m |
, |
|
n |
) = |
2π |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2. |
Проверить, |
|
|
будут |
ли |
|
|
коллинеарны |
|
или ортогональны |
векторы |
|
|
|
|
= 2 |
|
|
|
+ |
|
и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
a |
c |
d |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= 4 |
|
|
−2 |
|
|
, |
|
|
|
построенные по векторам |
|
|
|
= (3;−1;6) и |
|
= (5;7;10) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
b |
c |
d |
|
|
|
с |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
Найти длину |
вектора |
|
|
|
|
|
|
|
, |
заданного в |
|
|
аффинном |
базисе |
|
|
|
: |
|
|
|
|
=5, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= 3 |
|
+3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
c |
a |
b |
|
|
a, |
|
b |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b=3, ( |
|
|
|
|
) = |
π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
a |
, |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
= (0;1;−1) , |
|
= (1;−2;2) . |
|
|
Указать |
его |
||||||||||||||||||||||||||||||||
4. |
Найти |
|
|
скалярное |
|
произведение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
a |
b |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический |
смысл. Найти проекцию вектора |
|
|
на вектор |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. |
Даны точки A(3;4; 9), B( 3; 2; 1), C( 1; 0;-1), D( 3; 2;-1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а)Найти |
|
|
|
векторное |
произведение |
|
× |
|
и |
|
указать его |
физический |
|
|
и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
AB |
AC |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
механический смысл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
б)Найти смешанное произведение AB AC AD и указать его геометрический смысл . в)Лежат ли точки A, B, C, D в одной плоскости?
6.Найти площадь и длину одной из диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a, b (см. задание 1).
7.Даны вершины пирамиды A( 8; 6; 4), B( 10; 5; 5), C( 5; 6; 8), D( 8; 10; 7). Найти:
а) угол между ребрами AB и AC; б) площадь грани ABC;
в) объем пирамиды ABCD;
г) длину высоты пирамиды, опущенной из вершины D.
8.При каких значениях параметров α и β векторы a и b :
а) коллинеарны, если |
a |
= (5;−1;6), |
b |
= (α; β;−2) ; |
|||||||||||||
б) ортогональны, если |
|
|
|
= (3;2;1), |
|
= (−3;4; β) . |
|||||||||||
a |
b |
||||||||||||||||
Записать и построить полученные векторы. |
|||||||||||||||||
9. Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
по |
перемещению материальной точки из |
||||||||
а) работу силы |
|
|
|
− |
|
+6 |
|
||||||||||
F |
j |
k |
|||||||||||||||
= 3i |
|||||||||||||||||
положения A( 3; 4; 9) в положение В( 3; 2; 1) по прямой;
б) величину и направление момента силыF = 3i − j +6k , приложенной в точке A( 3; 4; 9) относительно точки В( 3; 2; 1).
10.Найти орт a ×b , где a = (0;1;−1) , b = (1;−2;2) .
11.В параллелограмме ABCD AB =b, AN = a , где N - середина стороны СD. Выразить через a, b векторы : AD, CB, AC, BD.
ИрГУПС |
Кафедра «Высшая математика» |
2.1.5. Векторная алгебра |
Комплект № 1 |
_____________________________________________________________________________________
Вариант № 13
1. |
Построить векторы |
|
= |
1 |
|
|
|
+2 |
|
|
и |
|
|
= − |
|
|
+3 |
|
|
|
|
в аффинном базисе |
|
, |
|
, если длины |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
m |
n |
b |
m |
n |
m |
n |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) = π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
векторов |
|
m |
|
=2, |
|
n |
|
=1 и угол между |
|
|
векторами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
m |
, |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2. |
Проверить, |
будут |
ли |
|
коллинеарны или ортогональны |
векторы |
|
|
= 4 |
|
|
|
−6 |
|
и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
d |
c |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= 3 |
|
|
−2 |
|
|
, |
|
|
построенные по векторам |
|
|
= (5;−1;−2) и |
|
= (6;0;7) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
b |
c |
d |
с |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
Найти длину вектора |
|
|
|
|
|
|
|
, |
заданного в |
|
|
аффинном базисе |
|
|
|
: |
|
|
|
|
=2, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= 2 |
|
|
−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
c |
a |
b |
|
a, |
|
b |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b=5, (a , b) = 2π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
= (−4;1;2) , |
|
= (1;−1;1) . |
|
|
Указать |
его |
|||||||||||||||||||||||||||
4. |
Найти |
|
|
скалярное |
|
произведение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
a |
b |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический смысл. Найти проекцию вектора |
|
на вектор |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. |
Даны точки A(1;-2; 1), B( 4; -2; 2), C( -1; 0; 1), D( -1; -2;1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а)Найти |
|
|
|
|
векторное |
произведение |
|
× |
|
и |
указать |
его |
физический |
|
|
и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
AB |
AC |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
механический смысл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
б)Найти смешанное произведение AB AC AD и указать его геометрический смысл . в)Лежат ли точки A, B, C, D в одной плоскости?
6.Найти площадь и длину одной из диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a, b (см. задание 1).
7.Даны вершины пирамиды A( 7; 2; 2), B( 5; 7; 7), C( 5; 3; 1), D( 2; 3; 7). Найти:
|
а) угол между ребрами AB и AC; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) площадь грани ABC; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
в) объем пирамиды ABCD; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
г) длину высоты пирамиды, опущенной из вершины D. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8. |
При каких значениях параметров α и β векторы |
|
|
|
и |
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а) коллинеарны, если |
|
|
|
|
= (5;α;−2), |
|
|
= (β;3;1) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) ортогональны, если |
|
|
|
|
|
= (6;6;7), |
|
= (2; β;−3) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
a |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Записать и построить полученные векторы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9. |
Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по |
|
перемещению |
материальной точки из |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а) работу силы |
|
|
|
|
|
|
− |
|
−2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
F |
j |
k |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= 5i |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
положения A(7; 2; 2) в положение В( 4; -2; 8) по прямой; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) величину и направление момента силы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
F |
− j −2k , приложенной в точке |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
= 5i |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
A( 7; 2; 2) относительно точки В( 6; 5; 8). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10.Найти орт |
|
× |
|
|
, где |
|
|
= (−4;1;2) , |
|
|
= (1;−1;1) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.В параллелепипеде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
= p . Через вектора m, n, p |
|||||||||||||||||||||
|
ABCDA’B’C’D’: AB = m, AD = n, AA |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
выразить |
|
, |
|
, |
|
, |
где E, |
F, G - точки пересечения диагоналей граней |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
AE |
AF |
AG |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
А’B’C’D’,DCC’D’ и BCC’B’ соответственно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ИрГУПС |
Кафедра «Высшая математика» |
2.1.5. Векторная алгебра |
Комплект № 1 |
_____________________________________________________________________________________
Вариант № 14
1. |
Построить векторы |
|
|
= 2 |
|
|
|
|
|
− |
5 |
|
|
|
|
|
и |
|
|
= − |
|
|
+ |
3 |
|
|
|
|
в аффинном базисе |
|
, |
|
, если длины |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
m |
n |
b |
m |
n |
m |
n |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) = π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
векторов |
|
m |
|
=2, |
|
n |
|
=2 и угол между |
|
векторами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
( |
m |
, |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2. |
Проверить, |
|
|
будут |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ли |
|
|
коллинеарны |
или |
|
|
ортогональны |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
векторы |
|
|
=12 |
|
−9c и |
|
= 3 |
|
|
|
−4 |
|
|
, |
|
|
построенные по векторам |
|
|
= (5;0;8) и |
|
|
|
= (−3;1;7) . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
d |
b |
c |
d |
с |
d |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
Найти длину |
вектора |
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
заданного в |
|
|
аффинном базисе |
|
|
|
: |
|
|
|
|
=7, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
= 2 |
|
|
|
−5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
c |
a |
b |
|
a, |
|
b |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b=3, ( |
|
|
|
|
) = π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
a |
, |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
= (7;2;0) , |
|
= (−1;1;2) . |
|
|
Указать |
его |
||||||||||||||||||||||||||||||||
4. |
Найти |
|
|
скалярное произведение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
a |
b |
a |
b |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический |
смысл. Найти проекцию вектора |
|
|
|
на вектор |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. |
Даны точки A(5;8; 1), B( -3; 1;-1), C(-3; 5; 6), D( 5; 1;6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а)Найти |
|
|
|
|
векторное |
произведение |
|
× |
|
и |
указать |
его |
физический |
и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
AB |
AC |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический смысл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
б)Найти смешанное произведение AB AC AD и указать его геометрический смысл . в)Лежат ли точки A, B, C, D в одной плоскости?
6.Найти площадь и длину одной из диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a, b (см. задание 1).
7.Даны вершины пирамиды A( 6; 6; 5), B( 4; 9; 5), C( 4; 6; 11), D( 6; 9; 3). Найти:
а) угол между ребрами AB и AC; б) площадь грани ABC;
в) объем пирамиды ABCD;
г) длину высоты пирамиды, опущенной из вершины D.
8. |
При каких значениях параметров α и β векторы |
a |
и |
b |
: |
|||||||
|
а) коллинеарны, если |
|
= (α; β;8), |
|
|
= (−3;1;2) ; |
||||||
|
a |
b |
||||||||||
|
б) ортогональны, если |
|
|
= (5;−8;1), |
|
= (β;−1;2) . |
||||||
|
a |
b |
||||||||||
|
Записать и построить полученные векторы. |
|||||||||||
9. |
Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) работу силы F = 5i +8k по перемещению материальной точки из положения A( 5; 8; 1) в положение В( -3; 1; -1) по прямой;
б) величину и направление момента силыF = 5i +8k , приложенной в точке
A( 5; 8; 1) относительно точки В( -3; 1; -1). 10.Найти орт a ×b , где a = (7;2;0) , b = (−1;1;2) .
11.В правильном шестиугольнике ABCDEF: AB = b, AD = d . Выразить через них:
AF, BC, DC, EF, DE, AC, AE.
ИрГУПС |
Кафедра «Высшая математика» |
2.1.5. Векторная алгебра |
Комплект № 1 |
_____________________________________________________________________________________
Вариант № 15
1. Построить векторы |
|
= |
3 |
|
|
−2 |
|
и |
|
= 2 |
|
+ |
1 |
|
|
в аффинном базисе |
|
, |
|
, если длины |
||||||||||||||||
a |
m |
n |
b |
m |
n |
m |
n |
|||||||||||||||||||||||||||||
2 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π . |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
векторов |
|
m |
|
=2, |
|
n |
|
=3 и угол между |
векторами ( |
) = |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
m |
, |
n |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2.Проверить, будут ли коллинеарны или ортогональны векторыa = d −2c иb = 6c −3d , построенные по векторам с = (1;−2;4) и d = (7;3;5) .
3. |
Найти длину |
вектора |
|
c |
= 3 |
a |
−3 |
b |
, заданного в |
аффинном |
базисе |
a, |
|
b |
: |
a |
|
=1/3, |
||||||||||||||||||||||
|
b=6, ( |
|
|
|
) = π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
, |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Найти |
|
скалярное произведение |
|
|
|
|
|
, |
|
|
=(−1;2;2) , |
|
=(−1;2;−3) . |
Указать |
его |
||||||||||||||||||||||||
|
a |
b |
a |
b |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический |
смысл. Найти проекцию вектора |
|
|
на вектор |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
5. |
Даны точки A(1;-5;7), B( 8;-3;-1), C(4; 7; 2), D( 1;-3;-2). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
а)Найти |
|
векторное |
произведение |
|
× |
|
и |
указать |
его |
физический |
и |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
AB |
AC |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический смысл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
б)Найти смешанное произведение AB AC AD и указать его геометрический смысл . в)Лежат ли точки A, B, C, D в одной плоскости?
6.Найти площадь и длину одной из диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a, b (см. задание 1).
7.Даны вершины пирамиды A( 1; 8; 2), B( 5; 2; 6), C( 5; 7; 4), D( 4;10; 9). Найти:
|
а) угол между ребрами AB и AC; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) площадь грани ABC; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
в) объем пирамиды ABCD; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
г) длину высоты пирамиды, опущенной из вершины D. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8. |
При каких значениях параметров α и β векторы |
|
|
|
и |
|
: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а) коллинеарны, если |
|
|
= (α;−3; β), |
|
|
= (−1;1;2) ; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
b |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) ортогональны, если |
|
|
|
|
= (α;3;5), |
|
|
|
= (−1;2;0) . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
a |
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Записать и построить полученные векторы. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9. |
Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по |
перемещению материальной точки из |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
а) работу силы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
F |
−2 |
+4 |
k |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
=i |
j |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
положения A( 1; 8; 2) в положение В( 5; 2; 6) по прямой; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) величину и направление момента силы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
F |
+8k , приложенной в точке |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
= 5i |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
A( 1; 8; 2) относительно точки В( 5; 2; 6). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10.Найти орт |
|
× |
|
, где |
|
|
=(−1;2;2) , |
|
|
=(−1;2;−3) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
a |
b |
a |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11.В прямоугольнике ABCD: |
|
= |
|
, |
|
|
= |
|
|
|
, где N - середина стороны CD. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
AC |
c |
AN |
n |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Через векторы |
|
, |
|
выразить |
|
, |
|
, |
|
, |
|
, |
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
c |
n |
AB |
BC |
CD |
AD |
BD |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ИрГУПС |
Кафедра «Высшая математика» |
2.1.5. Векторная алгебра |
Комплект № 1 |
_____________________________________________________________________________________
Вариант № 16
1. |
Построить векторы |
|
|
= 4 |
|
|
|
+5 |
|
|
|
и |
|
|
|
|
= 2 |
|
|
|
|
−3 |
|
|
в аффинном базисе |
|
, |
|
, если длины |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
m |
n |
b |
m |
n |
m |
n |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) = π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
векторов |
|
m |
|
=3, |
|
n |
|
=3 и угол между |
|
|
|
|
векторами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
m |
, |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2. |
Проверить, |
|
|
будут |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ли |
|
|
|
|
|
коллинеарны |
или |
|
|
|
ортогональны |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
векторы |
|
|
= 5 |
|
+3c и |
|
= 2 |
|
|
− |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
a |
d |
b |
c |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
построенные по векторам |
|
= (−9;5;3) и |
|
|
= (7;1;−2) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
с |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
Найти длину |
вектора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
заданного в |
|
аффинном базисе |
|
|
|
: |
|
|
|
|
=2, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
= 3 |
|
|
−3 |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
c |
a |
b |
|
a, |
|
b |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b=4, ( |
|
|
|
) = π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
a |
, |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
4. |
Найти скалярное произведение |
|
|
|
|
, |
|
|
=(2;−1;4), |
|
|
=(1;2;3) . Указать его механический |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
b |
a |
b |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
смысл. Найти проекцию вектора |
|
на вектор |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. |
Даны точки A(-1;7;8), B( 3;-3; 9), C(10; -1; 0), D( -1;-3; 1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а)Найти векторное |
произведение |
|
× |
|
и |
указать |
его |
|
|
физический и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
AB |
AC |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический смысл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
б)Найти смешанное произведение AB AC AD и указать его геометрический смысл . в)Лежат ли точки A, B, C, D в одной плоскости?
6.Найти площадь и длину одной из диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a, b (см. задание 1).
7.Даны вершины пирамиды A(10; 6; 6), B( -2; 8; 2), C(6; 8; 9), D( -1;-3; 1). Найти:
а) угол между ребрами AB и AC; б) площадь грани ABC;
в) объем пирамиды ABCD;
г) длину высоты пирамиды, опущенной из вершины D.
8.При каких значениях параметров α и β векторы a и b : а) коллинеарны, если a = (−2;8;2), b = (1;α; β) ;
б) ортогональны, если a = (7;1;α), b = (−3;5;9) . Записать и построить полученные векторы.
9. Найти:
а) работу силы |
|
|
|
|
|
|
|
|
перемещению материальной точки из |
F |
|
||||||||
= −i |
+7 j +8k по |
||||||||
положения A( 3; -3; 9) в положение В( 6; 8; 9) по прямой;
б) величину и направление момента силыF = −i +7 j +8k , приложенной в точке A( 3; -3; 9) относительно точки В( 6; 8; 9).
10.Найти орт a ×b , где a =(2;−1;4), b =(1;2;3) .
11.В треугольнике ABC: AC = c, AM = m (AM - медиана). Через c, m выразить векторы: AB, BC,CN, BP - две стороны и две медианы соответственно.
ИрГУПС |
Кафедра «Высшая математика» |
2.1.5. Векторная алгебра |
Комплект № 1 |
_____________________________________________________________________________________
Вариант № 17
1. |
Построить векторы |
|
|
= 2 |
|
|
|
+4 |
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
= −3 |
|
+7 |
|
в аффинном базисе |
|
, |
|
, если длины |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
m |
n |
b |
m |
n |
m |
n |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
векторов |
|
m |
|
=2, |
|
n |
|
=1 и угол между |
|
|
векторами |
) = |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
( |
m |
, |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. |
Проверить, |
|
|
будут |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ли |
|
|
|
коллинеарны |
или |
|
|
|
ортогональны |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
векторы |
|
|
= 5 |
|
|
|
и |
|
= 3 |
|
+2 |
|
|
, построенные по векторам |
|
= (3;7;0) и |
|
= (4;6;−1) . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
c |
−7d |
b |
c |
d |
с |
d |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
Найти длину |
вектора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
заданного в |
|
аффинном базисе |
|
|
|
: |
|
|
|
|
=2, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
= 5 |
|
|
−6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
c |
a |
b |
|
a, |
|
b |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b=3, ( |
|
|
|
) = π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
a |
, |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
4. |
Найти скалярное произведение |
|
|
|
|
, |
|
=(0;5;−1) , |
|
=(4;2;−1) .Указать его механический |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
b |
a |
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
смысл. Найти проекцию вектора |
|
на вектор |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. |
Даны точки A( 1; 2; 6), B( 3;-4; 2), C(-5;-4; 2), D( 1;-4; 2). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а)Найти векторное |
произведение |
|
× |
|
и |
указать |
|
|
|
его |
физический и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
AB |
AC |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический смысл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
б)Найти смешанное произведение AB AC AD и указать его геометрический смысл. в)Лежат ли точки A, B, C, D в одной плоскости?
6.Найти площадь и длину одной из диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a, b (см. задание 1).
7.Даны вершины пирамиды A( 3; 5; 4), B( 8; 7; 4), C(5; 10; 4), D( 4;7; 8). Найти:
|
а) угол между ребрами AB и AC; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) площадь грани ABC; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
в) объем пирамиды ABCD; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
г) длину высоты пирамиды, опущенной из вершины D. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8. |
При каких значениях параметров α и β векторы |
|
|
|
и |
|
|
: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
b |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а) коллинеарны, если |
|
|
|
|
= (α;6; β), |
|
|
|
= (3;8;−6) ; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) ортогональны, если |
|
|
|
|
|
= (4;6;−1), |
|
= (2; β;3) . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
a |
b |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Записать и построить полученные векторы. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9. |
Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по |
перемещению материальной точки из |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а) работу силы |
|
|
|
|
|
|
−4 |
|
+2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
F |
k |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
= 3i |
j |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
положения A( 3; 5; 4) в положение |
В( 4; 5; 8) по прямой; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) величину и направление момента силы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
F |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
= 3i |
−4 j +2k , приложенной в точке |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
A( 3; 5; 4) относительно точки В( 4; 5; 8). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10.Найти орт |
|
× |
|
, где |
|
=(0;5;−1) , |
|
=(4;2;−1) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
a |
b |
a |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
11.В треугольнике ABC: |
|
= |
|
, |
|
= |
|
. Через векторы |
|
, |
|
выразить: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
AB |
b |
AC |
c |
b |
c |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
, |
|
, |
|
- три медианы и сторону |
|
соответственно. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
AM |
CN |
BP |
BP |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ИрГУПС |
Кафедра «Высшая математика» |
2.1.5. Векторная алгебра |
Комплект № 1 |
_____________________________________________________________________________________
Вариант № 18
1. |
Построить векторы |
|
= −3 |
|
|
+4 |
|
|
и |
|
= 2 |
|
+ |
|
|
|
|
|
в аффинном базисе |
|
|
|
|
, |
|
|
, если длины |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
m |
n |
b |
m |
n |
|
|
m |
n |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
векторов |
m |
=1, |
n |
=1 и угол между |
векторами |
( |
m |
, |
n |
) = |
|
3π |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−3c и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
2. |
Проверить, будут ли коллинеарны или ортогональны векторы |
|
= |
|
|
|
= 6 |
|
−2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
d |
b |
c |
d |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
построенные по векторам |
|
|
= ( − ; 7 ; 0 ) и |
|
|
|
|
= (4;6;−1) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
с |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
Найти |
|
длину вектора |
|
|
|
|
|
, |
заданного в |
|
|
аффинном |
базисе |
|
|
|
: |
|
|
|
|
=6, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
=5 |
|
|
−4 |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
c |
a |
b |
|
a, |
|
b |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
=5, ( |
|
|
|
|
π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
b |
|
) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
a |
, |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Найти |
|
|
скалярное произведение |
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
=(1;−2;−5) , |
|
=(0;−4;2). |
|
|
|
Указать |
|
|
|
|
его |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
a |
b |
a |
b |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический смысл. Найти проекцию вектора |
|
на вектор |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. |
Даны точки A( 5; 3;-7), B( 1;-1; 4), C( 7;-2; 6), D( 5;-1; -6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а) Найти |
векторное |
|
произведение |
|
× |
|
и |
|
|
указать его |
|
|
физический и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
AB |
AC |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
механический смысл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
б) Найти смешанное произведение AB AC AD и указать его геометрический смысл. в) Лежат ли точки A, B, C, D в одной плоскости?
6.Найти площадь и длину одной из диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a, b (см. задание 1).
7.Даны вершины пирамиды A( 4; 6; 5), B( 6; 9; 4), C(2; 10; 10), D( 7;5; 9). Найти:
а) угол между ребрами AB и AC; б) площадь грани ABC;
в) объем пирамиды ABCD;
г) длину высоты пирамиды, опущенной из вершины D.
8. |
При каких значениях параметров α и β векторы |
a |
и |
b |
: |
|||||||
|
а) коллинеарны, если |
|
= (2; β;−1), |
|
= (α;2;3) ; |
|||||||
|
a |
b |
||||||||||
|
б) ортогональны, если |
|
|
= (α;−2;−5), |
|
= (1;−1;4) . |
||||||
|
a |
b |
||||||||||
|
Записать и построить полученные векторы. |
|||||||||||
9. |
Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) работу силы F = 2i − j по перемещению материальной точки из положения A( 4; 6; 5) в положение В( 1; 9; 4) по прямой;
б) величину и направление момента силы F = 2i − j , приложенной в точке A( 4; 6; 5) относительно точки В( 1; 9; 4).
10.Найти орт a ×b , где a =(1;−2;−5) , b =(0;−4;2).
11.В правильном шестиугольнике ABCDEF : AB = b, AC = c Через векторы b, c
выразить: AO,OD, EO, OF, AB, BC, CD, DE, EF, AF (O - центр).
ИрГУПС |
Кафедра «Высшая математика» |
2.1.5. Векторная алгебра |
Комплект № 1 |
_____________________________________________________________________________________
Вариант № 19
1. |
Построить векторы |
|
|
= 2 |
|
|
+3 |
|
|
|
и |
|
|
|
= −2 |
|
+ |
2 |
|
|
|
|
в аффинном базисе |
|
, |
|
, если длины |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
m |
n |
b |
m |
n |
m |
n |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
векторов |
|
m |
|
=1, |
|
n |
|
=2 и угол между |
|
векторами ( |
) = |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
m |
, |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. |
Проверить, |
будут |
|
ли |
|
|
|
коллинеарны |
или |
ортогональны |
|
|
|
векторы |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= 4 |
|
−3 |
|
|
|
и |
|
= 3 |
|
+4 |
|
, |
построенные по векторам |
|
= (4;2;9) и |
|
|
|
= (0;−1;3) . |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
a |
c |
d |
b |
c |
d |
с |
d |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
Найти длину |
|
вектора |
|
|
|
|
|
|
|
, |
заданного |
в аффинном базисе |
|
|
|
: |
|
|
|
|
=2, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
= 2 |
|
|
−4 |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
c |
a |
b |
a, |
|
b |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
=6, ( |
|
|
|
) = π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
a |
|
, |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
4. |
Найти |
|
|
скалярное произведение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
=(4;−7;0) , |
|
=(2;−4;5) . Указать |
его |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
a |
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический смысл. Найти проекцию вектора |
|
|
на вектор |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. |
Даны точки A( 4; 3;-5), B( 2;-1; 3), C( 3; 0;-4), D( 4;-1;-4). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а)Найти |
|
|
|
|
|
|
векторное |
произведение |
|
× |
|
и |
|
|
указать его |
физический |
и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
AB |
AC |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
механический смысл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
б)Найти смешанное произведение AB AC AD и указать его геометрический смысл . в)Лежат ли точки A, B, C, D в одной плоскости?
6.Найти площадь и длину одной из диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a, b (см. задание 1).
7.Даны вершины пирамиды A( 4; 4;-10), B( 4; 10; 2), C(2; 8; 4), D( 9; 6; 9). Найти:
|
а) угол между ребрами AB и AC; |
|||||||||||
|
б) площадь грани ABC; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) объем пирамиды ABCD; |
|||||||||||
|
г) длину высоты пирамиды, опущенной из вершины D. |
|||||||||||
8. |
При каких значениях параметров α и β векторы |
|
и |
|
: |
|||||||
a |
b |
|||||||||||
|
а) коллинеарны, если |
|
= (4;−2;9), |
|
|
|
= (α;3; β) ; |
|||||
|
a |
b |
||||||||||
|
б) ортогональны, если |
|
|
= (4;3;α), |
|
= (0;−1;3) . |
||||||
|
a |
b |
||||||||||
|
Записать и построить полученные векторы. |
|||||||||||
9. |
Найти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) работу силы F = 3i −4 j по перемещению материальной точки из положения A( 2; 8; 4) в положение В( 2; -1; 3) по прямой;
б) величину и направление момента силыF = 3i −4 j , приложенной в точке A( 2; 8; 4) относительно точки В( 2; -1; 3).
10.Найти орт a ×b , где a =(4;−7;0) ,b =(2;−4;5) .
11.В правильном шестиугольнике ABCDEF:OA = a, OB = b , где О - центр описанной окружности. Через a, b выразить векторы: AB, BC, CD, DE, EF, AF .
