Задача 27720. Векторы и операции с ними

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 25.6.4 Коллинеарные векторы. Разложение вектора по двум неколлинеарным векторам

Стороны правильного треугольника ABC равны  2 корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента . Найдите длину вектора  \overrightarrowAB плюс \overrightarrowAC.

В подтеме 58 задач
Разбор
Главная идея: Сумма двух векторов с общей начальной точкой равна диагонали параллелограмма, построенного на этих векторах; для правильного треугольника эта диагональ вдвое больше медианы.

Чтобы найти длину суммы векторов AB+AC\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC}, применим правило параллелограмма.

Шаг 1. Представим сумму векторов геометрически. Если отложить векторы AB\overrightarrow{AB} и AC\overrightarrow{AC} из общей точки A, то их сумма равна диагонали параллелограмма (в данном случае ромба), построенного на этих векторах как на сторонах.

Шаг 2. Обозначим точку D так, чтобы AB+AC=AD\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC} = \overrightarrow{AD}. Тогда ABDC — ромб, у которого все стороны равны 232\sqrt{3} (так как AB=AC=23|\overrightarrow{AB}| = |\overrightarrow{AC}| = 2\sqrt{3}).

Шаг 3. В правильном треугольнике ABC диагональ AD ромба совпадает с удвоенной медианой этого треугольника. Медиана равностороннего треугольника со стороной aa вычисляется по формуле: m=a32m = \frac{a\sqrt{3}}{2}.

Шаг 4. Подставим значение стороны a=23a = 2\sqrt{3}: m=2332=232=3m = \frac{2\sqrt{3} \cdot \sqrt{3}}{2} = \frac{2 \cdot 3}{2} = 3

Шаг 5. Диагональ AD равна удвоенной медиане: AD=2m=23=6AD = 2m = 2 \cdot 3 = 6

Следовательно, AB+AC=6|\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC}| = 6.

Типичные ошибки

  • Забывают применить правило параллелограмма и пытаются просто сложить длины векторов, получая 23+232\sqrt{3} + 2\sqrt{3}.
  • Ошибаются в формуле медианы равностороннего треугольника или неправильно её применяют.
  • Не замечают связь между диагональю ромба и медианой исходного треугольника, пытаясь вычислить AD другим способом.

Ещё задачи этой подтемы