Задача 649915. Векторы и операции с ними

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

Даны векторы \vec a левая круглая скобка 3; 4 правая круглая скобка и \vec b левая круглая скобка минус 4; минус 3 правая круглая скобка . Найдите косинус угла между ними.

В подтеме 58 задач
Разбор
Главная идея: Косинус угла между векторами равен отношению их скалярного произведения к произведению их длин; отрицательный результат означает тупой угол.

Шаг 1. Найдём скалярное произведение векторов.

Скалярное произведение вычисляется по формуле: ab=axbx+ayby\vec{a} \cdot \vec{b} = a_x \cdot b_x + a_y \cdot b_y

Подставляем координаты: ab=3(4)+4(3)=1212=24\vec{a} \cdot \vec{b} = 3 \cdot (-4) + 4 \cdot (-3) = -12 - 12 = -24

Отрицательное значение говорит о том, что угол между векторами тупой.

Шаг 2. Найдём длины (модули) векторов.

Длина вектора: a=ax2+ay2|\vec{a}| = \sqrt{a_x^2 + a_y^2}

a=32+42=9+16=25=5|\vec{a}| = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5

b=(4)2+(3)2=16+9=25=5|\vec{b}| = \sqrt{(-4)^2 + (-3)^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5

Шаг 3. Применим формулу косинуса угла.

Косинус угла между двумя векторами: cosα=abab=2455=2425=0,96\cos \alpha = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}| \cdot |\vec{b}|} = \frac{-24}{5 \cdot 5} = \frac{-24}{25} = -0,96

Ответ: –0,96

Типичные ошибки

  • Забыли возвести координаты в квадрат при вычислении модуля вектора
  • Ошибка в знаке при вычислении скалярного произведения (забыли, что отрицательное × отрицательное = положительное)
  • Неправильно упростили дробь −24/25 до десятичной формы

Ещё задачи этой подтемы