Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 4. Вектори
Завдання 15.3
Побудова векторних сум та різниць
Дано вектори a і b (див. Рис. 15.7). Потрібно побудувати: 1) 2a+b; 2) 31a+b; 3) a−32b.
Розв’язання
Побудуйте вектор 2a+b: відкладіть вектор 2a (довжина в 2 рази більша за a, той самий напрям), а до його кінця прикресліть вектор b.
Побудуйте вектор 31a+b: візьміть вектор a і поділіть його довжину на 3 частини, відкладіть одну таку частину, а до її кінця прикресліть вектор b.
Побудуйте вектор a−32b: побудуйте вектор −32b (протилежний напрямок до b, довжина в 2/3 від b), додайте його до вектора a.
Відповідь:
Побудовані вектори на координатній сітці (визначені графічно).
Завдання 15.4
Побудова лінійних комбінацій довільних векторів
Побудувати два неколінеарні вектори x і y. Вибрати точку O і відкласти від неї: 1) 3x+y; 2) −21x+3y; 3) −2x−31y.
Розв’язання
Для пункту 1): Побудуйте вектор 3x (подовжте x у 3 рази), а до його кінця прикресліть вектор y.
Для пункту 2): Побудуйте вектор −21x (протилежний напрямок, довжина в 2 рази менша) і 3y (подовжте y у 3 рази), потім додайте їх.
Для пункту 3): Побудуйте вектор −2x (протилежний напрямок, довжина в 2 рази більша) і −31y (протилежний напрямок, довжина в 3 рази менша), потім додайте їх.
Відповідь:
Графічні зображення векторів 3x+y, −21x+3y та −2x−31y на координатній площині.
Завдання 15.5
Побудова точок за умовами співвідношення векторів
Побудувати три точки A,B і C так, щоб виконувалися умови: 1) AB=2AC; 2) AB=−3AC; 3) BC=21AB; 4) AC=−31BC.
Розв’язання
Для пункту 1): Проведіть пряму, відкладіть вектор AC довільної довжини. Точка B має лежати на продовженні цього вектора так, щоб його довжина була в 2 рази більшою за AC.
Для пункту 2): Проведіть пряму, відкладіть вектор AC. Точка B має знаходитися на протилежному промені відносно точки A, а довжина AB має бути в 3 рази більшою за AC.
Для пункту 3): Побудуйте вектор AB довільної довжини. Точка C має знаходитися на середині відрізка AB (оскільки BC — це половина AB і вони спрямовані однаково).
Для пункту 4): Побудуйте вектор BC. Точка A має знаходитися на продовженні цього вектора, причому довжина AC має бути в 3 рази меншою за BC і спрямована протилежно до BC.
Відповідь:
Побудовані конфігурації точок A,B,C для кожного з чотирьох випадків на одній прямій.
Завдання 15.6
Знаходження модуля вектора при множенні на число
Дано, що ∣m∣=4. Знайти модулі векторів 3m та −21m.
Розв’язання
Для вектора 3m: ∣3m∣=∣3∣⋅∣m∣=3⋅4=12.
Для вектора −21m: ∣−21m∣=∣−21∣⋅∣m∣=0,5⋅4=2.
Відповідь:
∣3m∣=12, ∣−21m∣=2.
Завдання 15.7
Знаходження модуля вектора за умови пропорційності
Відомо, що ∣c∣=12. Знайти ∣p∣, якщо: 1) p=−4c; 2) p=32c.
Розв’язання
Якщо p=−4c, то ∣p∣=∣−4∣⋅∣c∣=4⋅12=48.
Якщо p=32c, то ∣p∣=∣32∣⋅∣c∣=32⋅12=8.
Відповідь:
1) ∣p∣=48; 2) ∣p∣=8.
Завдання 15.8
Аналіз співвідношення векторів за коефіцієнтом k
Відомо, що b=ka (a=0). Заповнити таблицю для різних k: 3, 1, -0,4, -1, -5, 0,7. Критерії: співнапрямлені, протилежно напрямлені, мають рівні модулі, протилежні, рівні.
Розв’язання
При k=3: співнапрямлені (так), протилежно напрямлені (ні), рівні модулі (ні), протилежні (ні), рівні (ні).
При k=1: співнапрямлені (так), протилежно напрямлені (ні), рівні модулі (так), протилежні (ні), рівні (так).
При k=−0,4: співнапрямлені (ні), протилежно напрямлені (так), рівні модулі (ні), протилежні (ні), рівні (ні).
При k=−1: співнапрямлені (ні), протилежно напрямлені (так), рівні модулі (так), протилежні (так), рівні (ні).
При k=−5: співнапрямлені (ні), протилежно напрямлені (так), рівні модулі (ні), протилежні (ні), рівні (ні).
При k=0,7: співнапрямлені (так), протилежно напрямлені (ні), рівні модулі (ні), протилежні (ні), рівні (ні).
Відповідь:
Таблиця заповнюється відповідно до аналізу кожного значення k (див. кроки вище).