Даны векторы а(0;m;-2) и b(-1;0;-1.
Находим их модули.
|а| = √(0² + m² + (-2)²) = √(m² + 4),
|b| = √(-1)² + 0² + (-1)²) = √2.
cos(a_b) =( axb)/(|a|*|b|) = (0 + m + 2)/(√(m² + 4)*√2) = (m + 2)/(√(2m² + 8).
Так как cos 60° = (1/2). то приравняем:
(m + 2)/(√(2m² + 8) = 1/2,
2m + 4 = √(2m² + 8), возведём обе части в квадрат.
4m² + 16m + 16 = 2m² + 8.
Получаем квадратное уравнение 2m² + 16m + 8 = 0, или
m² + 8m + 4 = 0.
Ищем дискриминант:
D=8^2-4*1*4=64-4*4=64-16=48;
Дискриминант больше 0, уравнение имеет 2 корня:
m_1=(√48-8)/(2*1)=(√48/2)-(8/2)=(4√3/2)-4= 2√3-4 ≈ -0,535898;
m_2=(-√48-8)/(2*1)=-√48/2-8/2=(-4√3/2-4= -2√3-4≈ -7,464102.
ответ: m = -4 ±2√3.
по теореме косинусов a²=b²+c²-2bccosA cosA=(b²+c²-a²)/2bc=804/924=67/77
sin²A=1-cos²A=1440/77²=36*40/77² sinA=4*√40/77
b²=a²+c²-2accosB cosB=(a²+c²-b²)/2ac=164/484=41/121 cosB=cos2*(B/2)
=cos²B/2-sin²B/2=1-2sin²(B/2) sin²B/2=(1-cosB)/2=40/121 sin(B/2)=√40/11
по теореме синусов:
BD/sinA=c/sinα=AD/sin(B/2)
BD/sinC=a/sin(180-α)=DC/sinB/2
берем вторые равенства и складываем sin(180-α)=sinα
(с+a)/sinα=(AD+DC)/sin(B/2)=b/sin(B/2)
sinα=(c+a)*sin(B/2)/b=33*√40/11*21=√40/7
по теореме синусов
с/sinα=BD/sinA
BD=c*sinA/sinα=22*4*√40*7/(77*√40)=8