Вопрос задан 15.02.2025 в 22:59. Предмет Математика. Спрашивает Анисимова Дарья.

Векторы p и v взаимно перпендикулярны, но одинаковой длины: 6 см. Определи скалярное произведение векторов a и d , которые выражены следующим образом:

a =2⋅p⃗ −2⋅v⃗ , d =2⋅p⃗ +2⋅v⃗

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Ибрагимов Абдуллах.

Чтобы найти скалярное произведение векторов a\mathbf{a} и d\mathbf{d}, начнем с подстановки их выражений:

a=2p2v,d=2p+2v.\mathbf{a} = 2\mathbf{p} - 2\mathbf{v}, \quad \mathbf{d} = 2\mathbf{p} + 2\mathbf{v}.

Формула скалярного произведения

Скалярное произведение двух векторов ad\mathbf{a} \cdot \mathbf{d} можно найти по формуле:

ad=(2p2v)(2p+2v).\mathbf{a} \cdot \mathbf{d} = (2\mathbf{p} - 2\mathbf{v}) \cdot (2\mathbf{p} + 2\mathbf{v}).

Раскрытие произведения

Используем дистрибутивность скалярного произведения:

ad=(2p)(2p)+(2p)(2v)(2v)(2p)(2v)(2v).\mathbf{a} \cdot \mathbf{d} = (2\mathbf{p}) \cdot (2\mathbf{p}) + (2\mathbf{p}) \cdot (2\mathbf{v}) - (2\mathbf{v}) \cdot (2\mathbf{p}) - (2\mathbf{v}) \cdot (2\mathbf{v}).

Упрощение каждого слагаемого

  1. (2p)(2p)=4(pp)(2\mathbf{p}) \cdot (2\mathbf{p}) = 4(\mathbf{p} \cdot \mathbf{p}),
  2. (2p)(2v)=4(pv)(2\mathbf{p}) \cdot (2\mathbf{v}) = 4(\mathbf{p} \cdot \mathbf{v}),
  3. (2v)(2p)=4(vp)-(2\mathbf{v}) \cdot (2\mathbf{p}) = -4(\mathbf{v} \cdot \mathbf{p}),
  4. (2v)(2v)=4(vv)-(2\mathbf{v}) \cdot (2\mathbf{v}) = -4(\mathbf{v} \cdot \mathbf{v}).

Объединим это:

ad=4(pp)+4(pv)4(vp)4(vv).\mathbf{a} \cdot \mathbf{d} = 4(\mathbf{p} \cdot \mathbf{p}) + 4(\mathbf{p} \cdot \mathbf{v}) - 4(\mathbf{v} \cdot \mathbf{p}) - 4(\mathbf{v} \cdot \mathbf{v}).

Учитываем свойства скалярного произведения

  1. pv=0\mathbf{p} \cdot \mathbf{v} = 0, так как p\mathbf{p} и v\mathbf{v} взаимно перпендикулярны.
  2. pp=p2=62=36\mathbf{p} \cdot \mathbf{p} = |\mathbf{p}|^2 = 6^2 = 36, так как длина p\mathbf{p} равна 6 см.
  3. vv=v2=62=36\mathbf{v} \cdot \mathbf{v} = |\mathbf{v}|^2 = 6^2 = 36, так как длина v\mathbf{v} равна 6 см.

Подставляем это в выражение:

ad=4(36)+4(0)4(0)4(36).\mathbf{a} \cdot \mathbf{d} = 4(36) + 4(0) - 4(0) - 4(36).

Итоговый результат

ad=144144=0.\mathbf{a} \cdot \mathbf{d} = 144 - 144 = 0.

Ответ:

Скалярное произведение векторов a\mathbf{a} и d\mathbf{d} равно 0.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос