Конечно, постараюсь помочь с вашими вопросами по геометрии!
1. Начертите пять попарно неколлинеарных векторов ( \vec{a}, \vec{b}, \vec{c}, \vec{d}, \vec{e} ) и постройте вектор ( \vec{a} + \vec{b} + \vec{c} + \vec{d} + \vec{e} )
Шаг 1: Начертите векторы
Попарно неколлинеарные векторы означают, что никакие два из них не лежат на одной прямой. Для простоты можно нарисовать векторы, исходящие из одной точки, например, из начала координат:
- (\vec{a}) - вектор направлен вправо.
- (\vec{b}) - вектор направлен вверх.
- (\vec{c}) - вектор направлен влево.
- (\vec{d}) - вектор направлен вниз.
- (\vec{e}) - вектор направлен по диагонали, например, вправо и вверх.
Шаг 2: Постройте вектор (\vec{a} + \vec{b} + \vec{c} + \vec{d} + \vec{e})
Для построения результирующего вектора нужно последовательно приложить векторы друг к другу. Начнем с (\vec{a}), затем к его концу приложим (\vec{b}), к его концу приложим (\vec{c}), и так далее.
- (\vec{a}) вправо.
- К концу (\vec{a}) приложим (\vec{b}) вверх.
- К концу (\vec{b}) приложим (\vec{c}) влево.
- К концу (\vec{c}) приложим (\vec{d}) вниз.
- К концу (\vec{d}) приложим (\vec{e}).
Результирующий вектор (\vec{a} + \vec{b} + \vec{c} + \vec{d} + \vec{e}) - это вектор от начала координат до конца последнего приложенного вектора.
2. Упростите выражение ( \overrightarrow{PG} + \overrightarrow{EF} + \overrightarrow{AE} + \overrightarrow{GA} )
Для упрощения выражения, обратим внимание на то, что некоторые векторы могут быть связаны между собой через общие точки. Рассмотрим, как они складываются:
- ( \overrightarrow{GA} = -\overrightarrow{AG} ) (обратный вектор).
Перепишем выражение:
[ \overrightarrow{PG} + \overrightarrow{EF} + \overrightarrow{AE} - \overrightarrow{AG} ]
Теперь рассмотрим, что ( \overrightarrow{AE} ) и ( -\overrightarrow{AG} ) могут быть частями одного замкнутого маршрута:
[ \overrightarrow{AE} - \overrightarrow{AG} = \overrightarrow{AE} + \overrightarrow{GA} ]
Это равно вектору ( \overrightarrow{GE} ), если точка (G) находится на пути от (A) до (E) через (G):
[ \overrightarrow{PG} + \overrightarrow{EF} + \overrightarrow{GE} ]
Теперь, если ( G = E ), то ( \overrightarrow{GE} = 0 ):
[ \overrightarrow{PG} + \overrightarrow{EF} ]
Таким образом, если ( G ) и ( E ) совпадают, то:
[ \overrightarrow{PG} + \overrightarrow{EF} = \overrightarrow{PF} ]
3. Дан прямоугольный треугольник ( \triangle ABC ) с гипотенузой ( AB ). Постройте вектор ( \vec{m} = \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{BC} - \overrightarrow{CA} ) и найдите ( |m| ), если ( BC = 9 ) см.
Шаг 1: Постройте вектор ( \vec{m} )
- ( \overrightarrow{BA} = -\overrightarrow{AB} ).
- ( \overrightarrow{BC} ) - это вектор от ( B ) к ( C ).
- ( \overrightarrow{CA} = -\overrightarrow{AC} ).
Перепишем вектор ( \vec{m} ):
[ \vec{m} = -\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BC} - (-\overrightarrow{AC}) ]
[ \vec{m} = -\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BC} + \overrightarrow{AC} ]
Шаг 2: Найдите ( |m| )
Для нахождения длины вектора ( m ), используем координаты точек ( A, B, C ). Пусть ( A(0, 0) ), ( B(a, 0) ), ( C(a, b) ). Тогда:
- ( \overrightarrow{AB} = (a, 0) ).
- ( \overrightarrow{BC} = (0, b) ).
- ( \overrightarrow{AC} = (a, b) ).
Тогда:
[ \vec{m} = - \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BC} + \overrightarrow{AC} = (-a, 0) + (0, b) + (a, b) = (0, b + b) = (0, 2b) ]
Длина вектора ( \vec{m} ):
[ |m| = \sqrt{0^2 + (2b)^2} = 2b ]
Так как ( BC = 9 ), а ( BC ) равно ( b ):
[ 2b = 2 \times 9 = 18 \text{ см} ]
Следовательно, длина вектора ( \vec{m} ) равна 18 см.