Задание 2 ЕГЭ, математика (профиль): Векторы и операции с ними

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 25.6.6 Координаты вектора; скалярное произведение векторов; угол между векторами

Длины векторов \vec a и \vec b равны 2 корень из 3 и 5, а угол между ними равен 150°. Найдите скалярное произведение \vec a умножить на \vec b.

В подтеме 58 задач
Разбор
Главная идея: Скалярное произведение вычисляется по формуле a⃗⋅b⃗=∣a⃗∣⋅∣b⃗∣⋅cos⁡α\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| \cdot |\vec{b}| \cdot \cos\alpha; важно правильно найти косинус тупого угла, используя связь с острым углом.

Используем формулу скалярного произведения через длины векторов и угол между ними:

a⃗⋅b⃗=∣a⃗∣⋅∣b⃗∣⋅cos⁡α\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| \cdot |\vec{b}| \cdot \cos\alpha

где α\alpha — угол между векторами.

Шаг 1. Подставим известные значения:

  • ∣a⃗∣=23|\vec{a}| = 2\sqrt{3}
  • ∣b⃗∣=5|\vec{b}| = 5
  • α=150°\alpha = 150°

a⃗⋅b⃗=23⋅5⋅cos⁡150°\vec{a} \cdot \vec{b} = 2\sqrt{3} \cdot 5 \cdot \cos 150°

Шаг 2. Найдём cos⁡150°\cos 150°. Угол 150° находится во второй четверти, где косинус отрицательный. Заметим, что 150°=180°−30°150° = 180° - 30°, поэтому:

cos⁡150°=−cos⁡30°=−32\cos 150° = -\cos 30° = -\frac{\sqrt{3}}{2}

Шаг 3. Подставим значение косинуса:

a⃗⋅b⃗=23⋅5⋅(−32)\vec{a} \cdot \vec{b} = 2\sqrt{3} \cdot 5 \cdot \left(-\frac{\sqrt{3}}{2}\right)

Шаг 4. Вычислим произведение:

a⃗⋅b⃗=−23⋅5⋅32=−2⋅5⋅32=−15\vec{a} \cdot \vec{b} = -\frac{2\sqrt{3} \cdot 5 \cdot \sqrt{3}}{2} = -\frac{2 \cdot 5 \cdot 3}{2} = -15

При умножении 3⋅3=3\sqrt{3} \cdot \sqrt{3} = 3, двойки сокращаются.

Типичные ошибки

  • Забыли отрицательный знак перед cos⁡150°\cos 150° — косинус тупого угла всегда отрицателен
  • Неправильно вычислили cos⁡150°\cos 150° вместо формулы приведения
  • Ошибка при умножении 3⋅3\sqrt{3} \cdot \sqrt{3} — должно получиться 3, а не 3\sqrt{3}
Непонятно?

Похожие задачи