Виконання дій з векторами через їх координати

У координатної формі записи зручно виконувати будь-які дії з векторами.

Щоб помножити вектор на число. потрібно все його координати помножити на це число:

Щоб знайти суму або різницю векторів, потрібно скласти або відняти відповідні координати.

Використовуючи властивості скалярного твори, а також той факт, що базисні вектора взаємно ортогональні, можна отримати формулу для обчислення скалярного добутку векторів, заданих своїми координатами:

Скалярний добуток векторів дорівнює сумі добутків відповідних координат.

Формула для обчислення кута між векторами:

З огляду на властивості векторного добутку і взаємну перпендикулярність базисних векторів, можна отримати спосіб визначення координат векторного твори через координати входять до нього векторів і.

Формули для обчислення координат векторного твори легше запам'ятовуються, якщо уявити його у вигляді визначника, складеного з базисних векторів і координат векторів і. розкладеного за елементами першого рядка:

Змішане твір легко обчислюється, якщо вектора задані своїми координатами:

Змішане твір одно визначник, складеним з координат векторів, що входять в мішаний добуток.

Приклад рішення контрольної роботи №2

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Використовуючи властивості і визначення скалярного твори, знайдемо:

Використовуючи властивості векторного добутку векторів і визначення його модуля, знайдемо:

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.

1) Внутрішні кути в підставі можна знайти як кути між векторами, що виходять з відповідних вершин:

Як викладено в теоретичному матеріалі, координати вектора дорівнюють різниці координат кінця та початку вектора, його довжина дорівнює кореню квадратному із суми квадратів його координат. тоді:

Підставами координати векторів і їх довжини в формули для знаходження косинусів кутів:

З урахуванням проведених заокруглень знаходження кутів можна визнати правильним.

2) Як показано в теоретичному матеріалі даного розділу, обсяг трикутної піраміди можна знайти як 1/6 модуля змішаного добутку векторів, на яких вона побудована:

Знайдемо мішаний добуток векторів, враховуючи координати вектора:

Площа трикутника, що є підставою. можна знайти як половину модуля векторного добутку векторів, які утворюють даний трикутник:

Знайдемо векторний добуток:

Тоді площа підстави.

Висоту піраміди з вершини знайдемо, використовуючи формулу:

В даному випадку і висота.

Завдання контрольної роботи №2

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.

Дано:. Для векторів і знайти скалярний добуток і модуль векторного добутку.

Дан тетраедр з вершинами в точках

Знайти: 1) внутрішні кути в підставі (з точністю до десятих часток градуса), зробити перевірку;

2) обсяг піраміди, площа підстави і довжину висоти, проведеної з вершини.