- •2.11. Смешанное произведение векторов
- •Свойства смешанного произведения
- •2.12. Вычисление смешанного произведения в координатной форме в ортонормированном базисе
- •2.13.Некоторые приложения смешанного произведения
- •2.14. Деление отрезка в заданном отношении.
- •Задания для самостоятельного решения
- •2.14.Деление отрезка в заданном отношении.
2.14. Деление отрезка в заданном отношении.
Требуется
разделить отрезок АВ,
соединяющий точки А(х1;у1)и
B(x2;y2)
в заданном отношении
> 0, т.е. найти координаты точки М(х;у)
отрезка АВ
такой, что
Решение:
Введем в рассмотрение векторы
и
.
Точка М
делит отрезок АВ
в отношении ,
если
.
(1)
т.е.
и
т.е.
Уравнение (1) принимает вид
![]()
Учитывая, что равные векторы имеют равные координаты, получаем
т.е.
(2)
т.е.
(3)
Формулы
(2) и (3) называются формулами
деления отрезка в данном отношении.
В частности, при т.е.
если АМ=МВ, то они примут вид
,
.
В этом случае точка М(х;
у) является
серединой
отрезка АВ.
Замечание:
Если
= 0, то это означает, что точки А
и М
совпадают, если
< 0, то точка М
лежит вне отрезка АВ
— говорят,
что точка М
делит отрезок
АВ
внешним образом (-1
, т. к. в противном случае
т. е. AM
+ MB
= 0, т.
е.
АВ
= 0).
Пример 1. Даны точки А (-3, 1) и В (2, 4). В каком отношении ось Оy делит отрезок АВ?
Решение. Пусть ось Оy пересекает отрезок АВ в точке С.
Ее координаты ( 0, у). Координаты концов отрезка

Пример 2 Найти координаты центра масс треугольника АВС, если известны координаты его вершин: А (-4, -2); В (2, 0); С (1, 3).
Решение. Искомая точка лежит на пересечении его медиан. Найдем координаты точки D - середины стороны АВ:
![]()
Известно, что медианы треугольника пересекаются в точке М, которая делит медиану AD в отношении 1/2
![]()
![]()
Следовательно,
.
Задания для самостоятельного решения
1.
Определить, какой является тройка
(правой или левой), если
1)
;
2)
![]()
3)
.
2. Векторы
,
образующие правую тройку, взаимно
перпендикулярны. Зная, что
,
вычислить
.
3. Даны
векторы
{
1; -1; 3},
{-2;
2; 1},
{
3; -2; 5}. Вычислить
.
4. Установить
компланарны ли векторы
,
если
1)
{
2; 3; -1},
{1;
-1; 3},
{
1; 9; 11};
2)
{3;
-2; 1},
{2;
1; 2},
{
3; -1; -2};
3)
{2;
-1; 2},
{1;
2; -3},
{
3; -4; 7}.
5. Доказать, что точки A (1; 2; -1), B (0; 1; 5), C (-1; 2; 1), D(2; 1; 3) лежат в одной плоскости.
6. Вычислить
объем параллелепипеда, построенного
на векторах
.
7. Вычислить объем тетраэдра, вершины которого находятся в точках A (5, 2, 2), B(-8, -2, 5), C(6, 3, 0), D(9, 3,2).
8. Вычислить объем тетраэдра, вершины которого находятся в точках A (2; -1; 1), B (5; 5; 4), C (3; 2; -1),
D (4; 1; 3).
9. Даны вершины тетраэдра A (2; 3; 1), B (4; 1; -2), C (6; 3; 7), D (-5; -4; 8). Найти длину его высоты, опущенной из вершины D.
10. Объем тетраэдра v = 5, три его вершины находятся в точках A (2; 1; -1), B (3; 0; 1), C (2; -1; 3). Найти координаты четвертой вершины D, если известно, что она лежит на оси Оу.
Ответы: 1.
1) Правая; 2) левая; 3) левая. 2.
= 24.
3.
=
0,5. 4. 1) Компланарны; 2) не
компланарны; 3) компланарны. 6. 43.
7. 0,5. 8. 3. 9. 11. 10.![]()
11.Заданы четыре точки:
,
,
,
.
1) Проверить, что эти точки будут вершинами некоторой пирамиды и найти объем этой пирамиды.
2) Найти
проекцию вектора
на направление вектора
.
3) Найти
угол
.
4) Найти
площадь грани
.
5) Найти
векторное произведение и скалярное
произведение векторов
и
.
Если точки заданы координатами:
1.
![]()
