Футбольный мяч расположен на расстоянии 10 футов от ворот, которые составляют 8 футов в высоту. Футболист пнул мяч и он попадает в верхнюю перекладину напротив него. Чему равен угол удара футболиста?
Для нахождения угла между прямыми АВ и СД, нам нужно сначала найти направляющие векторы этих прямых.
Направляющий вектор прямой АВ можно получить вычитанием координат начальной точки (А) из координат конечной точки (В):
Вектор AB = В - А = (2, 1, 0) - (1, 0, 2) = (1, 1, -2)
Аналогично, направляющий вектор прямой СД можно получить вычитанием координат начальной точки (С) из координат конечной точки (Д):
Вектор CD = Д - С = (-2, -4, 0) - (0, -2, -4) = (-2, -2, 4)
Теперь, чтобы найти угол между векторами, мы можем использовать формулу для нахождения косинуса угла между двумя векторами:
cosθ = (AB · CD) / (|AB| * |CD|)
где AB · CD представляет собой скалярное произведение векторов AB и CD, а |AB| и |CD| представляют длины векторов AB и CD соответственно.
Направляющий вектор прямой АВ можно получить вычитанием координат начальной точки (А) из координат конечной точки (В):
Вектор AB = В - А = (2, 1, 0) - (1, 0, 2) = (1, 1, -2)
Аналогично, направляющий вектор прямой СД можно получить вычитанием координат начальной точки (С) из координат конечной точки (Д):
Вектор CD = Д - С = (-2, -4, 0) - (0, -2, -4) = (-2, -2, 4)
Теперь, чтобы найти угол между векторами, мы можем использовать формулу для нахождения косинуса угла между двумя векторами:
cosθ = (AB · CD) / (|AB| * |CD|)
где AB · CD представляет собой скалярное произведение векторов AB и CD, а |AB| и |CD| представляют длины векторов AB и CD соответственно.
Сначала найдем длины векторов:
|AB| = √(1^2 + 1^2 + (-2)^2) = √6
|CD| = √((-2)^2 + (-2)^2 + 4^2) = √24
Теперь найдем скалярное произведение векторов AB и CD:
AB · CD = (1 * -2) + (1 * -2) + (-2 * 4) = -2 - 2 - 8 = -12
Подставим полученные значения в формулу для косинуса угла:
cosθ = (-12) / (√6 * √24) = -12 / (√(6 * 24)) = -12 / (√(144)) = -12 / 12 = -1
Теперь найдем значение самого угла. Для этого нужно найти обратный косинус от полученного значения -1:
θ = arccos(-1) = π
Ответ: Угол между прямыми АВ и СД равен π (пи), что соответствует 180 градусам.