Даны векторы a=4i-3j+6k и b=5i+5j-8k вычислите проекцию вектора c=a*b на ост, составляющую с координатными осями Ox,Oy углы alpha=45, beta=90, а с осью Oz острый угол y
Для решения этой задачи, нам понадобятся знания о проекции вектора на другой вектор и о вычислении угла между векторами.
Прежде чем продолжить, давайте рассмотрим понятие проекции вектора на другой вектор. Проекция вектора a на вектор b обозначается как proj_b a и вычисляется по следующей формуле:
proj_b a = (a • b̂) * b̂
где a • b̂ обозначает скалярное произведение векторов a и b̂, а b̂ - единичный вектор в направлении вектора b.
Теперь, приступим к решению задачи.
1) Вычисление проекции вектора c=a*b на ост, составляющую с координатной плоскостью Oxy:
Для этого нам нужно вычислить проекцию вектора c на оси Ox и Oy отдельно. Затем объединим эти две проекции, чтобы получить проекцию вектора c на ост, составляющую с координатной плоскостью Oxy.
Проекция вектора c на ось Ox: proj_ox c = (c • î) * î
Проекция вектора c на ось Oy: proj_oy c = (c • ĵ) * ĵ
2) Вычисление угла alpha:
Угол alpha между вектором c и осью Ox равен углу между проекцией вектора c на ось Ox и самой осью Ox.
alpha = arccos((proj_ox c • î) / |proj_ox c|)
где |proj_ox c| обозначает длину вектора proj_ox c.
3) Вычисление угла beta:
Угол beta между вектором c и осью Oy равен углу между проекцией вектора c на ось Oy и самой осью Oy.
beta = arccos((proj_oy c • ĵ) / |proj_oy c|)
где |proj_oy c| обозначает длину вектора proj_oy c.
4) Вычисление острого угла y между проекцией вектора c на ось Oz и самой осью Oz:
Острый угол y между вектором c и осью Oz равен углу между вектором c и его проекцией на ось Oz.
y = arccos((c • k̂) / |c|)
где |c| обозначает длину вектора c.
Теперь, используя предоставленные значения векторов a и b, мы можем решить данную задачу.
a = 4i - 3j + 6k
b = 5i + 5j - 8k
1) Вычисление проекции вектора c=a*b на ост, составляющую с координатной плоскостью Oxy:
Сначала найдем векторное произведение векторов a и b:
c = a x b
Вычисляем векторное произведение:
c = (4i - 3j + 6k) x (5i + 5j - 8k)
Применяя правило вычисления векторного произведения:
c = (3*5 - 6*5)i + (6*5 - 4*8)j + (4*(-8) - 3*5)k
c = (-15)i + (10)j + (-47)k
Проекция вектора c на ось Ox:
proj_ox c = (c • î) * î = ((-15)i + (10)j + (-47)k) • î * î
y = arccos((c • k̂) / |c|)
y = arccos((-47) / |-47|)
y = arccos(-1) = 180° - 0°
Острый угол y равен 180°.
Таким образом, проекция вектора c=a*b на ост, составляющую с координатными осями Ox, Oy углы alpha=45°, beta=90°, а с осью Oz острый угол y равны:
alpha = 180°
beta = 0°
y = 180°
Прежде чем продолжить, давайте рассмотрим понятие проекции вектора на другой вектор. Проекция вектора a на вектор b обозначается как proj_b a и вычисляется по следующей формуле:
proj_b a = (a • b̂) * b̂
где a • b̂ обозначает скалярное произведение векторов a и b̂, а b̂ - единичный вектор в направлении вектора b.
Теперь, приступим к решению задачи.
1) Вычисление проекции вектора c=a*b на ост, составляющую с координатной плоскостью Oxy:
Для этого нам нужно вычислить проекцию вектора c на оси Ox и Oy отдельно. Затем объединим эти две проекции, чтобы получить проекцию вектора c на ост, составляющую с координатной плоскостью Oxy.
Проекция вектора c на ось Ox: proj_ox c = (c • î) * î
Проекция вектора c на ось Oy: proj_oy c = (c • ĵ) * ĵ
2) Вычисление угла alpha:
Угол alpha между вектором c и осью Ox равен углу между проекцией вектора c на ось Ox и самой осью Ox.
alpha = arccos((proj_ox c • î) / |proj_ox c|)
где |proj_ox c| обозначает длину вектора proj_ox c.
3) Вычисление угла beta:
Угол beta между вектором c и осью Oy равен углу между проекцией вектора c на ось Oy и самой осью Oy.
beta = arccos((proj_oy c • ĵ) / |proj_oy c|)
где |proj_oy c| обозначает длину вектора proj_oy c.
4) Вычисление острого угла y между проекцией вектора c на ось Oz и самой осью Oz:
Острый угол y между вектором c и осью Oz равен углу между вектором c и его проекцией на ось Oz.
y = arccos((c • k̂) / |c|)
где |c| обозначает длину вектора c.
Теперь, используя предоставленные значения векторов a и b, мы можем решить данную задачу.
a = 4i - 3j + 6k
b = 5i + 5j - 8k
1) Вычисление проекции вектора c=a*b на ост, составляющую с координатной плоскостью Oxy:
Сначала найдем векторное произведение векторов a и b:
c = a x b
Вычисляем векторное произведение:
c = (4i - 3j + 6k) x (5i + 5j - 8k)
Применяя правило вычисления векторного произведения:
c = (3*5 - 6*5)i + (6*5 - 4*8)j + (4*(-8) - 3*5)k
c = (-15)i + (10)j + (-47)k
Проекция вектора c на ось Ox:
proj_ox c = (c • î) * î = ((-15)i + (10)j + (-47)k) • î * î
Скалярное произведение ((-15)i + (10)j + (-47)k) • î:
((-15)i + (10)j + (-47)k) • î = -15
Проекция вектора c на ось Oy:
proj_oy c = (c • ĵ) * ĵ = ((-15)i + (10)j + (-47)k) • ĵ * ĵ
Скалярное произведение ((-15)i + (10)j + (-47)k) • ĵ:
((-15)i + (10)j + (-47)k) • ĵ = 10
2) Вычисление угла alpha:
alpha = arccos((proj_ox c • î) / |proj_ox c|)
alpha = arccos((-15) / |-15|)
alpha = arccos(-1) = 180° - 0°
Угол alpha равен 180°.
3) Вычисление угла beta:
beta = arccos((proj_oy c • ĵ) / |proj_oy c|)
beta = arccos(10 / |10|)
beta = arccos(1) = 0°
Угол beta равен 0°.
4) Вычисление острого угла y:
y = arccos((c • k̂) / |c|)
y = arccos((-47) / |-47|)
y = arccos(-1) = 180° - 0°
Острый угол y равен 180°.
Таким образом, проекция вектора c=a*b на ост, составляющую с координатными осями Ox, Oy углы alpha=45°, beta=90°, а с осью Oz острый угол y равны:
alpha = 180°
beta = 0°
y = 180°