Задание №4: «Векторы» Заданы координаты вершин пирамиды A, B, C, D. Используя методы векторной алгебры, найти: 1) скалярное произведение Ав. AC и угол между ними; 2) вектор р= [AB x Ac|, площадь грани ABC; 3) объем пирамиды. A B (2,1,2) (-2,3,4) (-6,-3,3) (4,5,-1) о D
Союзниками Сатира в этом походе были греческие наемники в числе не более двух тысяч и столько же фракийцев, а все остальное войско состояло из союзников - скифов в количестве двадцати с лишком тысяч пехоты и не менее десяти тысяч всадников. На стороне Эвмела был царь фатеев Арифарн с двадцатью тысячами конницы и двадцатью двумя тысячами пехоты. Когда произошло упорное сражение, Сатир, окруженный отборными воинами, завязал конную стычку со свитой Ариварна, стоявшей против него в центре боевого строя, и после значительных потерь с той и другой стороны принудил, наконец, варварского царя обратиться в бегство. Сначала Сатир бросился его преследовать, убивая всех попадавшихся у него на пути, но немного спустя, услышав, что брат его Эвмел одолевает на правом фланге и обратил в бегство его наемников, он прекратил преследование и поспешил на побежденным; сделавшись вторично виновником победы, он разбил все неприятельское войско, так что для всех стало ясно, что и по старшинству и по храбрости он был достоин наследовать отцовскую власть»
1й Пусть было х блоков, тогда: х-1/2х-(1/2)(5/9)х=8; 1/2х-5/18х=8; 9/18х-5/18х=8; 4/18х=8; х=8÷4/18; х=8×18/4; х=36. 36×(1/2)=18(блоков)-1й мальчик; 18×(5/9)=10(блоков)-2й мальчик; (18+8)÷10=26÷10=2.6=2_3/5(раза)-во столько больше положили 1й и 3й малики больше блоков, чем 2й.
2й 1-1/2=1/2(блоков)-ост.после первого мальчика; 1/2 × 5/9=5/18(блоков)-использовал 2й мальчик; 1/2+5/18=9/18+5/18=14/18(блоков)-использовали 1й и 2й мальчики; 1- 14/18=18/18 - 14/18=4/18(блоков)-использовал 3й мальчик; 8÷4×18=36(блоков)-было всего. 36×(1/2)=18(блоков)-1й мальчик; 18×(5/9)=10(блоков)-2й мальчик; (18+8)÷10=26÷10=2.6=2_3/5(раза)-во столько больше положили 1й и 3й малики больше блоков, чем 2й.
Заданы координаты вершин пирамиды:
A(2,1,2), B(-2,3,4), C(-6,-3,3), D(4,5,-1)Найти:
1) скалярное произведение АВ. AC и угол между ними.
Находим векторы:
АВ = (-2-2; 3-1; 4-2) = (-4; 2; 2).
Модуль равен √((-4)² + 2² + 2²) = √24 = 2√6.
АС = (-6-2; -3-1; 3-2) = (-8; -4; 1).
Модуль равен √((-8)² + (-4)² + 1²) = √81 = 9.
Находим косинус угла между этими векторами.
cos(AB_AC) = (-4*(-8) + (2*(-4) + 2*1)/(2√6*9) = 26/(18√6) = 13/(9√6).
Скалярное произведение АВ*АС = 26 (расчёт приведен в косинусе А).
Угол А = arccos(13/(9√6) = 53,8648 градуса.
2) вектор р= [AB x AС|, площадь грани ABC;
р= [AB x AС] = i j k| i j
-4 2 2| -4 2
-8 -4 1| -8 -4 = 2i - 16j + 16k + 4j + 8i + 16k =
= 10i - 12j + 32k.
p = (10; -12; 32).
Площадь АВС равна половине модуля полученного векторного произведения.
S = (1/2)|p| = (1/2)√(10² + (-12)² + 32²) = (1/2)√1268 ≈ 35,609 кв. ед.
3) объем пирамиды.
V = (1/6)*|(ABxAC)*AD|.
Произведение [ABxAC] найдено выше: (10; -12; 32)
Находим вектор AD.
Вектор АD={xD-xA, yD-yA, zD-zA}.
X Y Z
2 4 -3
Модуль = √29 ≈ 5,38516.
Находим |(ABxAC)*AD|:
10 -12 32
х
2 4 -3
20 -48 -96 = |-126| = 126.
V = (1/6)*126 = 21 куб. ед.