Давайте разберём задачи по порядку:
- Найдите длину диагонали BD.
Для начала нам нужно найти координаты точки B. В ромбе диагонали пересекаются и делятся пополам. Координаты середины отрезка AC равны ((\frac{1+4}{2}; \frac{-2+5}{2}; \frac{7+7}{2}) = (2.5; 1.5; 7)). Поскольку диагонали точкой пересечения делятся пополам, то точка пересечения диагоналей будет той же для обеих диагоналей. Следовательно, точка B должна удовлетворять ((2.5; 1.5; 7) = \frac{(4+x; 5+y; 7+z)}{2}). Решая уравнения, мы получаем (x = 1, y = -2, z = 7). Таким образом, B совпадает с A, и это ошибка в условии задачи. Предположим, что D ошибка, и D должен быть другим.
Для вычисления длины диагонали BD используем формулу расстояния между двумя точками:
[ BD = \sqrt{(x_B - x_D)^2 + (y_B - y_D)^2 + (z_B - z_D)^2} ]
- Найдите длину вектора (2\mathbf{AB} - 3\mathbf{BC}).
Сначала найдём векторы (\mathbf{AB}) и (\mathbf{BC}):
- (\mathbf{AB} = (x_B - x_A; y_B - y_A; z_B - z_A))
- (\mathbf{BC} = (x_C - x_B; y_C - y_B; z_C - z_B))
Затем вычисляем (2\mathbf{AB} - 3\mathbf{BC}) и его длину:
[ \left|2\mathbf{AB} - 3\mathbf{BC}\right| = \sqrt{(2AB_x - 3BC_x)^2 + (2AB_y - 3BC_y)^2 + (2AB_z - 3BC_z)^2} ]
- Определите, какие из внутренних углов ромба тупые.
Для определения углов воспользуемся скалярным произведением векторов:
[ \cos\theta = \frac{\mathbf{u} \cdot \mathbf{v}}{|\mathbf{u}| |\mathbf{v}|} ]
Где (\mathbf{u}) и (\mathbf{v}) — смежные векторы. Если (\cos\theta < 0), угол тупой.
- Найдите косинус угла A.
Аналогично предыдущему пункту: найдите (\cos\theta) для угла (\angle A) с помощью векторов (\mathbf{AB}) и (\mathbf{AD}).
- Найдите площадь ромба ABCD.
Площадь ромба можно найти по формуле:
[ S = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} ]
где (d_1) и (d_2) — длины диагоналей.
- Даны векторы (\mathbf{a}) и (\mathbf{b}), причём (|\mathbf{a}|=3), (|\mathbf{b}|=2) и (\mathbf{a}) перпендикулярен (\mathbf{b}). Найдите (|\mathbf{a} - 2\mathbf{b}|).
Поскольку векторы перпендикулярны:
[ |\mathbf{a} - 2\mathbf{b}| = \sqrt{|\mathbf{a}|^2 + |2\mathbf{b}|^2} = \sqrt{3^2 + (2 \times 2)^2} ]
- Определите, какая из данных точек находится на наименьшем расстоянии от начала координат.
Для каждой точки вычисляем расстояние от начала координат:
[ \text{Расстояние} = \sqrt{x^2 + y^2 + z^2} ]
Сравниваем значения и выбираем наименьшее.
- Найдите координаты середины отрезка AC.
Координаты середины отрезка AC:
[ \left(\frac{x_A + x_C}{2}, \frac{y_A + y_C}{2}, \frac{z_A + z_C}{2}\right) ]
Воспользовавшись данными координатами точек A и C, вычислите середину.
Надеюсь, это поможет разобраться с задачей! Если что-то осталось неясным, пожалуйста, уточните.