Вопрос задан 10.04.2025 в 09:33. Предмет Геометрия. Спрашивает Грицин Дмитро.

ДАЮ 50 БАЛЛОВ: Угол между векторами a и b равен 30 градусам, |a|= |b| =1. Найти скалярное произведение (a -2b)(a+b)​

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Хакимова Альбина.

Давайте подробно разберем эту задачу. Нам нужно найти скалярное произведение (a2b)(a+b)(a - 2b) \cdot (a + b), где угол между векторами aa и bb равен 3030^\circ, а их длины a=b=1|a| = |b| = 1.

Распишем выражение:

Скалярное произведение (a2b)(a+b)(a - 2b) \cdot (a + b) можно раскрыть по распределительному закону:

(a2b)(a+b)=aa+ab2ba2bb.(a - 2b) \cdot (a + b) = a \cdot a + a \cdot b - 2b \cdot a - 2b \cdot b.

Теперь упрощаем это выражение, используя свойства скалярного произведения.

  1. Скалярное произведение вектора на себя:

    aa=a2=12=1,bb=b2=12=1.a \cdot a = |a|^2 = 1^2 = 1, \quad b \cdot b = |b|^2 = 1^2 = 1.
  2. Скалярное произведение aba \cdot b: Используем формулу для скалярного произведения:

    ab=abcosθ,a \cdot b = |a| \cdot |b| \cdot \cos \theta,

    где θ=30\theta = 30^\circ, а a=b=1|a| = |b| = 1. Тогда:

    ab=11cos30=cos30=32.a \cdot b = 1 \cdot 1 \cdot \cos 30^\circ = \cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}.
  3. Подставим найденные значения: Теперь выражение (a2b)(a+b)(a - 2b) \cdot (a + b) раскрывается следующим образом:

    (a2b)(a+b)=(aa)+(ab)2(ba)2(bb).(a - 2b) \cdot (a + b) = (a \cdot a) + (a \cdot b) - 2(b \cdot a) - 2(b \cdot b).

    Учитывая симметрию скалярного произведения (ba=abb \cdot a = a \cdot b), подставим:

    =1+3223221.= 1 + \frac{\sqrt{3}}{2} - 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} - 2 \cdot 1.
  4. Упростим выражение:

    1+322322=1322.1 + \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{2\sqrt{3}}{2} - 2 = 1 - \frac{\sqrt{3}}{2} - 2.

    Сложим числа:

    12=1,поэтому: 132.1 - 2 = -1, \quad \text{поэтому: } -1 - \frac{\sqrt{3}}{2}.

Ответ:

132\boxed{-1 - \frac{\sqrt{3}}{2}}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос