Как найти фи1 фи2

zwer zwer



Знаток

(279),
закрыт



8 лет назад

Дополнен 8 лет назад

Распишите пожалуйста решение чтобы я мог понять ход.

Лучший ответ

Полосатый жираф Алик

Искусственный Интеллект

(310757)


8 лет назад

Ну, неужели не видно, что всё это ((1/M*V)*R*T) можно сократить? И останется только фи = (фи1 + фи2)/2. И всё!

Остальные ответы

Михаил Еврентьев

Знаток

(471)


8 лет назад

Сложите первое и второе уравнение и потом внимательно посмотрите на результат и на третье уравнение.
Фи=(фи1+фи2)/2

Похожие вопросы

Объясните плиз, как искать фи 1, 2, 3 и Е.

Объясните плиз, как искать фи 1, 2, 3 и Е?

Вы зашли на страницу вопроса Объясните плиз, как искать фи 1, 2, 3 и Е?, который относится к
категории Физика. По уровню сложности вопрос соответствует учебной
программе для учащихся 10 – 11 классов. В этой же категории вы найдете ответ
и на другие, похожие вопросы по теме, найти который можно с помощью
автоматической системы «умный поиск». Интересную информацию можно найти в
комментариях-ответах пользователей, с которыми есть обратная связь для
обсуждения темы. Если предложенные варианты ответов не удовлетворяют,
создайте свой вариант запроса в верхней строке.

OBRAZOVALKA.COM

OBRAZOVALKA.COM – образовательный портал
Наш сайт это площадка для образовательных консультаций, вопросов и ответов для школьников и студентов .

  • Наша доска вопросов и ответов в первую очередь ориентирована на школьников и студентов из России и стран СНГ, а также носителей русского языка в других странах.
  • Для посетителей из стран СНГ есть возможно задать вопросы по таким предметам как Украинский язык, Белорусский язык, Казакхский язык, Узбекский язык, Кыргызский язык.
  • На вопросы могут отвечать также любые пользователи, в том числе и педагоги.


    Консультацию по вопросам и домашним заданиям может получить любой школьник или студент.

    Электрический заряд

    q = ne

    q – заряд
    n – число частиц
    e – заряд электрона



    Найти

    • q
    • n
    • e


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘q

    Закон Кулона

    F = k* q1 * q2 / r^2

    F – сила
    k – коэффициент пропорциональности
    q1, q2 – заряды
    r – расстояние



    Найти

    • F
    • k
    • q1
    • q2
    • r


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘F

    Постоянная Кулона

    k = 1 /(4π*ε_0)

    k – коэффициент пропорциональности
    ε_0 – электрическая постоянная



    Найти

    • k
    • π
    • ε_0


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘k

    Относительная диэлектрическая проницаемость

    ε = F_vak / F_apl

    ε – диэлектрическая постоянная (проницаемость)
    F_вак – сила в вакууме
    F_окр – сила в окружающей среде



    Найти

    • ε
    • F_вак
    • F_окр


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘ε

    Электрическое поле

    E = F / q

    E – электрическое поле
    F – сила
    q – заряд



    Найти

    • E
    • F
    • q


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘E

    Электрическое поле точечного заряда в вакууме

    E = k * q_0 / r^2

    E – электрическое поле
    k – коэффициент пропорциональности
    q_0 – заряд
    r – расстояние



    Найти

    • E
    • k
    • q_0
    • r


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘E

    Электрическое поле точечного заряда в окружающей среде

    E_apl = k * q_0 / (ε * r^2)

    E – электрическое поле
    k – коэффициент пропорциональности
    q – заряд
    ε – диэлектрическая постоянная (проницаемость)
    r – расстояние



    Найти

    • E_окр
    • k
    • q_0
    • ε
    • r


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘E_окр

    Электрическое поле вне заряженной сферы

    E = k σ 4 π R^2 / r^2

    E – электрическое поле
    k – коэффициент пропорциональности
    σ – плотность поверхностного заряда
    R – радиус
    r – расстояние



    Найти

    • E
    • k
    • σ4
    • π
    • R
    • r


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘E

    Электрическое поле вне заряженной сферы

    E = kq/r^2

    E – электрическое поле
    k – коэффициент пропорциональности
    q – заряд
    r – расстояние



    Найти

    • E
    • k
    • q
    • r


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘E

    Электрическое поле бесконечной заряженной плоскости

    E = k 2 π σ

    E – электрическое поле
    k – коэффициент пропорциональности
    σ – плотность поверхностного заряда



    Найти

    • E
    • k2
    • π
    • σ


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘E

    Электрическое поле бесконечной заряженной плоскости

    E = σ / (2 ε_0)

    E – электрическое поле
    σ – плотность поверхностного заряда
    ε_0 – электрическая постоянная



    Найти

    • E
    • σ
    • ε_0


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘E

    Электрическое поле конденсатора

    E = 4 k π σ

    E – электрическое поле
    k – коэффициент пропорциональности
    σ – плотность поверхностного заряда



    Найти

    • E
    • k
    • π
    • σ


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘E

    Работа в электрическом поле

    A = F * Δ_d

    A – работа
    F – сила
    Δd – расстояние



    Найти

    • A
    • F
    • Δ_d


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘A

    Потенциальная энергия системы двух точечных зарядов

    W = k *q0 * q / (εr)

    W – потенциальная энергия
    k – коэффициент пропорциональности
    q0, q – заряды
    ε – диэлектрическая постоянная (проницаемость)
    r – расстояние



    Найти

    • W
    • k
    • q0
    • q
    • ε
    • r


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘W

    Работа в электрическом поле – разность потенциальных энергий

    A = W1 - W2

    A – работа
    W1 – начальная потенциальная энергия
    W2 – конечная потенциальная энергия



    Найти

    • A
    • W1
    • W2


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘A

    Потенциал электростатического поля

    φ = W / q

    φ – потенциал
    W – потенциальная энергия
    q – заряд



    Найти

    • φ
    • W
    • q


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘φ

    Напряжение – разность потенциалов

    U = φ1 - φ2

    U – напряжение
    φ1 – начальный потенциал
    φ2 – конечный потенциал



    Найти

    • U
    • φ1
    • φ2


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘U

    Работа переноса заряда

    A = q U

    A – работа
    q – заряд
    U – напряжение



    Найти

    • A
    • q
    • U


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘A

    Потенциал электростатического поля вокруг точечного заряда

    φ = k*q0 / (εr)

    φ – потенциал
    k – коэффициент пропорциональности
    q_0 – заряд
    ε – диэлектрическая постоянная (проницаемость)
    r – расстояние



    Найти

    • φ
    • k
    • q0
    • ε
    • r


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘φ

    Напряжённость электростатического поля

    E = U / Δ_d

    E – электрическое поле
    U – напряжение
    Δd – расстояние



    Найти

    • E
    • U
    • Δ_d


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘E

    Результирующее электрическое поле

    E = E0 - E1

    E – результирующее электрическое поле
    E0 – внешнее электрическое поле
    E1 – внутреннее электрическое поле



    Найти

    • E
    • E0
    • E1


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘E

    Электрический момент

    p = q l

    p – электрический момент
    q – заряд
    l – расстояние



    Найти

    • p
    • q
    • l


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘p

    Электрическая ёмкость

    C = q / φ

    C – электрическая ёмкость
    q – заряд
    φ – потенциал



    Найти

    • C
    • q
    • φ


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘C

    Электрическая ёмкость шара

    C = ε R /k

    C – электрическая ёмкость
    ε – диэлектрическая постоянная (проницаемость)
    R – радиус
    k – коэффициент пропорциональности



    Найти

    • C
    • ε
    • R
    • k


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘C

    Электрическая ёмкость двух проводников

    C = q / U

    C – электрическая ёмкость
    q – заряд
    U – напряжение



    Найти

    • C
    • q
    • U


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘C

    Электрическая ёмкость плоского конденсатора

    C = ε * ε0 * S / d

    C – электрическая ёмкость
    ε – диэлектрическая постоянная (проницаемость)
    ε0 – электрическая постоянная
    S – площадь
    d – расстояние между плас



    Найти

    • C
    • ε
    • ε0
    • S
    • d


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘C

    Электрическая ёмкость сферического конденсатора

    C = 4 * π * ε * ε0 * R1 * R2 / (R2-R1)

    C – электрическая ёмкость
    ε – диэлектрическая постоянная (проницаемость)
    ε0 – электрическая постоянная
    R1 – радиус внутренней сферы
    R2 – радиу



    Найти

    • C
    • π
    • ε
    • ε0
    • R1
    • R2


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘C

    Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

    W = q * E1 * d

    W – потенциальная энергия
    q – заряд
    E1 – напряженность электрического поля, создаваемого пластиной конденсатора
    d – расстояние между пластин



    Найти

    • W
    • q
    • E1
    • d


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘W

    Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

    W = q E d / 2

    W – потенциальная энергия
    q – заряд
    E – электрическое поле
    d – расстояние между пластинами



    Найти

    • W
    • q
    • E
    • d


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘W

    Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

    W = qU / 2

    W – потенциальная энергия
    q – заряд
    U – напряжение



    Найти

    • W
    • q
    • U


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘W

    Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

    W = C*U^2 / 2

    W – потенциальная энергия
    C – электрическая ёмкость
    U – напряжение



    Найти

    • W
    • C
    • U


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘W

    Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

    W = q^2 / (2C)

    W – потенциальная энергия
    q – заряд
    C – электрическая ёмкость



    Найти

    • W
    • q
    • C


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘W

    Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

    W = ε * ε0 * E^2 * V / 2

    W – потенциальная энергия
    ε – диэлектрическая постоянная (проницаемость)
    ε0 – электрическая постоянная
    E – электрическое поле
    V – объём



    Найти

    • W
    • ε
    • ε0
    • E
    • V


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘W

    Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

    W = ε * ε0 * E^2 *S *d / 2

    W – потенциальная энергия
    ε – диэлектрическая постоянная (проницаемость)
    ε0 – электрическая постоянная
    E – электрическое поле
    S – площадь
    d –



    Найти

    • W
    • ε
    • ε0
    • E
    • S
    • d


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘W

    Плотность энергии электрического поля

    ω_p = W / V

    ω_p – плотность энергии электрического поля
    W – потенциальная энергия
    V – объём



    Найти

    • ω_p
    • W
    • V


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘ω_p

    Плотность энергии электрического поля

    ω_p = ε0 * ε * E^2 / 2

    ω_p – плотность энергии электрического поля
    ε0 – электрическая постоянная
    ε – диэлектрическая постоянная (проницаемость)
    E – электрическое п



    Найти

    • ω_p
    • ε0
    • ε
    • E


      Известно, что:


    =
      



    Вычислить ‘ω_p

    Угол между векторами.

    Формула вычисления угла между векторами

    cos α = a · b
    | a |·| b |

    Примеры задач на вычисление угла между векторами

    Примеры вычисления угла между векторами для плоских задачи

    Решение: Найдем скалярное произведение векторов:

    a · b = 3 · 4 + 4 · 3 = 12 + 12 = 24.

    Найдем модули векторов:

    | a | = √ 3 2 + 4 2 = √ 9 + 16 = √ 25 = 5
    | b | = √ 4 2 + 3 2 = √ 16 + 9 = √ 25 = 5

    Найдем угол между векторами:

    cos α = a · b = 24 = 24 = 0.96
    | a | · | b | 5 · 5 25

    Решение: Найдем скалярное произведение векторов:

    a · b = 5 · 7 + 1 · 5 = 35 + 5 = 40.

    Найдем модули векторов:

    | a | = √ 7 2 + 1 2 = √ 49 + 1 = √ 50 = 5√ 2
    | b | = √ 5 2 + 5 2 = √ 25 + 25 = √ 50 = 5√ 2

    Найдем угол между векторами:

    cos α = a · b = 40 = 40 = 4 = 0.8
    | a | · | b | 5√ 2 · 5√ 2 50 5

    Примеры вычисления угла между векторами для пространственных задач

    Решение: Найдем скалярное произведение векторов:

    a · b = 3 · 4 + 4 · 4 + 0 · 2 = 12 + 16 + 0 = 28.

    Найдем модули векторов:

    | a | = √ 3 2 + 4 2 + 0 2 = √ 9 + 16 = √ 25 = 5
    | b | = √ 4 2 + 4 2 + 2 2 = √ 16 + 16 + 4 = √ 36 = 6

    Найдем угол между векторами:

    cos α = a · b = 28 = 14
    | a | · | b | 5 · 6 15

    Решение: Найдем скалярное произведение векторов:

    a · b = 1 · 5 + 0 · 5 + 3 · 0 = 5.

    Найдем модули векторов:

    | a | = √ 1 2 + 0 2 + 3 2 = √ 1 + 9 = √ 10
    | b | = √ 5 2 + 5 2 + 0 2 = √ 25 + 25 = √ 50 = 5√ 2

    Найдем угол между векторами:

    cos α = a · b | a | · | b | = 5 √ 10 · 5√ 2 = 1 2√ 5 = √ 5 10 = 0.1√ 5

    Любые нецензурные комментарии будут удалены, а их авторы занесены в черный список!

    Добро пожаловать на OnlineMSchool.
    Меня зовут Довжик Михаил Викторович. Я владелец и автор этого сайта, мною написан весь теоретический материал, а также разработаны онлайн упражнения и калькуляторы, которыми Вы можете воспользоваться для изучения математики.

    Нахождение угла между векторами

    Длина вектора, угол между векторами – эти понятия являются естественно-применимыми и интуитивно понятными при определении вектора как отрезка определенного направления. Ниже научимся определять угол между векторами в трехмерном пространстве, его косинус и рассмотрим теорию на примерах.

    Для рассмотрения понятия угла между векторами обратимся к графической иллюстрации: зададим на плоскости или в трехмерном пространстве два вектора a → и b → , являющиеся ненулевыми. Зададим также произвольную точку O и отложим от нее векторы O A → = b → и O B → = b →

    Углом между векторами a → и b → называется угол между лучами О А и О В .

    Полученный угол будем обозначать следующим образом: a → , b → ^

    Очевидно, что угол имеет возможность принимать значения от 0 до π или от 0 до 180 градусов.

    a → , b → ^ = 0 , когда векторы являются сонаправленными и a → , b → ^ = π , когда векторы противоположнонаправлены.

    Векторы называются перпендикулярными, если угол между ними равен 90 градусов или π 2 радиан.

    Если хотя бы один из векторов является нулевым, то угол a → , b → ^ не определен.

    Нахождение угла между векторами

    Косинус угла между двумя векторами, а значит и собственно угол, обычно может быть определен или при помощи скалярного произведения векторов, или посредством теоремы косинусов для треугольника, построенного на основе двух данных векторов.

    Согласно определению скалярное произведение есть a → , b → = a → · b → · cos a → , b → ^ .

    Если заданные векторы a → и b → ненулевые, то можем разделить правую и левую части равенства на произведение длин этих векторов, получая, таким образом, формулу для нахождения косинуса угла между ненулевыми векторами:

    cos a → , b → ^ = a → , b → a → · b →

    Данная формула используется, когда в числе исходных данных есть длины векторов и их скалярное произведение.

    Исходные данные: векторы a → и b → . Длины их равны 3 и 6 соответственно, а их скалярное произведение равно – 9 . Необходимо вычислить косинус угла между векторами и найти сам угол.

    Решение

    Исходных данных достаточно, чтобы применить полученную выше формулу, тогда cos a → , b → ^ = – 9 3 · 6 = – 1 2 ,

    Теперь определим угол между векторами: a → , b → ^ = a r c cos ( – 1 2 ) = 3 π 4

    Ответ: cos a → , b → ^ = – 1 2 , a → , b → ^ = 3 π 4

    Чаще встречаются задачи, где векторы задаются координатами в прямоугольной системе координат. Для таких случаев необходимо вывести ту же формулу, но в координатной форме.

    Длина вектора определяется как корень квадратный из суммы квадратов его координат, а скалярное произведение векторов равно сумме произведений соответствующих координат. Тогда формула для нахождения косинуса угла между векторами на плоскости a → = ( a x , a y ) , b → = ( b x , b y ) выглядит так:

    cos a → , b → ^ = a x · b x + a y · b y a x 2 + a y 2 · b x 2 + b y 2

    А формула для нахождения косинуса угла между векторами в трехмерном пространстве a → = ( a x , a y , a z ) , b → = ( b x , b y , b z ) будет иметь вид: cos a → , b → ^ = a x · b x + a y · b y + a z · b z a x 2 + a y 2 + a z 2 · b x 2 + b y 2 + b z 2

    Исходные данные: векторы a → = ( 2 , 0 , – 1 ) , b → = ( 1 , 2 , 3 ) в прямоугольной системе координат. Необходимо определить угол между ними.

    Решение

    1. Для решения задачи можем сразу применить формулу:

    cos a → , b → ^ = 2 · 1 + 0 · 2 + ( – 1 ) · 3 2 2 + 0 2 + ( – 1 ) 2 · 1 2 + 2 2 + 3 2 = – 1 70 ⇒ a → , b → ^ = a r c cos ( – 1 70 ) = – a r c cos 1 70

    1. Также можно определить угол по формуле:

    cos a → , b → ^ = ( a → , b → ) a → · b → ,

    но предварительно рассчитать длины векторов и скалярное произведение по координатам: a → = 2 2 + 0 2 + ( – 1 ) 2 = 5 b → = 1 2 + 2 2 + 3 2 = 14 a → , b → ^ = 2 · 1 + 0 · 2 + ( – 1 ) · 3 = – 1 cos a → , b → ^ = a → , b → ^ a → · b → = – 1 5 · 14 = – 1 70 ⇒ a → , b → ^ = – a r c cos 1 70

    Ответ: a → , b → ^ = – a r c cos 1 70

    Также распространены задачи, когда заданы координаты трех точек в прямоугольной системе координат и необходимо определить какой-нибудь угол. И тогда, для того, чтобы определить угол между векторами с заданными координатами точек, необходимо вычислить координаты векторов в виде разности соответствующих точек начала и конца вектора.

    Исходные данные: на плоскости в прямоугольной системе координат заданы точки A ( 2 , – 1 ) , B ( 3 , 2 ) , C ( 7 , – 2 ) . Необходимо определить косинус угла между векторами A C → и B C → .

    Решение

    Найдем координаты векторов по координатам заданных точек A C → = ( 7 – 2 , – 2 – ( – 1 ) ) = ( 5 , – 1 ) B C → = ( 7 – 3 , – 2 – 2 ) = ( 4 , – 4 )

    Теперь используем формулу для определения косинуса угла между векторами на плоскости в координатах: cos A C → , B C → ^ = ( A C → , B C → ) A C → · B C → = 5 · 4 + ( – 1 ) · ( – 4 ) 5 2 + ( – 1 ) 2 · 4 2 + ( – 4 ) 2 = 24 26 · 32 = 3 13

    Ответ: cos A C → , B C → ^ = 3 13

    Угол между векторами можно определить по теореме косинусов. Отложим от точки O векторы O A → = a → и O B → = b → , тогда, согласно теореме косинусов в треугольнике О А В , будет верным равенство:

    A B 2 = O A 2 + O B 2 – 2 · O A · O B · cos ( ∠ A O B ) ,

    b → – a → 2 = a → + b → – 2 · a → · b → · cos ( a → , b → ) ^

    и отсюда выведем формулу косинуса угла:

    cos ( a → , b → ) ^ = 1 2 · a → 2 + b → 2 – b → – a → 2 a → · b →

    Для применения полученной формулы нам нужны длины векторов, которые несложно определяются по их координатам.

    Хотя указанный способ имеет место быть, все же чаще применяют формулу:

    Угол фи между векторами

    Угол между векторами.

    Формула вычисления угла между векторами

    cos α = a · b
    | a |·| b |

    Примеры задач на вычисление угла между векторами

    Примеры вычисления угла между векторами для плоских задачи

    Решение: Найдем скалярное произведение векторов:

    a · b = 3 · 4 + 4 · 3 = 12 + 12 = 24.

    Найдем модули векторов:

    | a | = √ 3 2 + 4 2 = √ 9 + 16 = √ 25 = 5
    | b | = √ 4 2 + 3 2 = √ 16 + 9 = √ 25 = 5

    Найдем угол между векторами:

    cos α = a · b = 24 = 24 = 0.96
    | a | · | b | 5 · 5 25

    Решение: Найдем скалярное произведение векторов:

    a · b = 5 · 7 + 1 · 5 = 35 + 5 = 40.

    Найдем модули векторов:

    | a | = √ 7 2 + 1 2 = √ 49 + 1 = √ 50 = 5√ 2
    | b | = √ 5 2 + 5 2 = √ 25 + 25 = √ 50 = 5√ 2

    Найдем угол между векторами:

    cos α = a · b = 40 = 40 = 4 = 0.8
    | a | · | b | 5√ 2 · 5√ 2 50 5

    Примеры вычисления угла между векторами для пространственных задач

    Решение: Найдем скалярное произведение векторов:

    a · b = 3 · 4 + 4 · 4 + 0 · 2 = 12 + 16 + 0 = 28.

    Найдем модули векторов:

    | a | = √ 3 2 + 4 2 + 0 2 = √ 9 + 16 = √ 25 = 5
    | b | = √ 4 2 + 4 2 + 2 2 = √ 16 + 16 + 4 = √ 36 = 6

    Найдем угол между векторами:

    cos α = a · b = 28 = 14
    | a | · | b | 5 · 6 15

    Решение: Найдем скалярное произведение векторов:

    a · b = 1 · 5 + 0 · 5 + 3 · 0 = 5.

    Найдем модули векторов:

    | a | = √ 1 2 + 0 2 + 3 2 = √ 1 + 9 = √ 10
    | b | = √ 5 2 + 5 2 + 0 2 = √ 25 + 25 = √ 50 = 5√ 2

    Найдем угол между векторами:

    cos α = a · b | a | · | b | = 5 √ 10 · 5√ 2 = 1 2√ 5 = √ 5 10 = 0.1√ 5

    Любые нецензурные комментарии будут удалены, а их авторы занесены в черный список!

    Добро пожаловать на OnlineMSchool.
    Меня зовут Довжик Михаил Викторович. Я владелец и автор этого сайта, мною написан весь теоретический материал, а также разработаны онлайн упражнения и калькуляторы, которыми Вы можете воспользоваться для изучения математики.

    Нахождение угла между векторами

    Длина вектора, угол между векторами – эти понятия являются естественно-применимыми и интуитивно понятными при определении вектора как отрезка определенного направления. Ниже научимся определять угол между векторами в трехмерном пространстве, его косинус и рассмотрим теорию на примерах.

    Для рассмотрения понятия угла между векторами обратимся к графической иллюстрации: зададим на плоскости или в трехмерном пространстве два вектора a → и b → , являющиеся ненулевыми. Зададим также произвольную точку O и отложим от нее векторы O A → = b → и O B → = b →

    Углом между векторами a → и b → называется угол между лучами О А и О В .

    Полученный угол будем обозначать следующим образом: a → , b → ^

    Очевидно, что угол имеет возможность принимать значения от 0 до π или от 0 до 180 градусов.

    a → , b → ^ = 0 , когда векторы являются сонаправленными и a → , b → ^ = π , когда векторы противоположнонаправлены.

    Векторы называются перпендикулярными, если угол между ними равен 90 градусов или π 2 радиан.

    Если хотя бы один из векторов является нулевым, то угол a → , b → ^ не определен.

    Нахождение угла между векторами

    Косинус угла между двумя векторами, а значит и собственно угол, обычно может быть определен или при помощи скалярного произведения векторов, или посредством теоремы косинусов для треугольника, построенного на основе двух данных векторов.

    Согласно определению скалярное произведение есть a → , b → = a → · b → · cos a → , b → ^ .

    Если заданные векторы a → и b → ненулевые, то можем разделить правую и левую части равенства на произведение длин этих векторов, получая, таким образом, формулу для нахождения косинуса угла между ненулевыми векторами:

    cos a → , b → ^ = a → , b → a → · b →

    Данная формула используется, когда в числе исходных данных есть длины векторов и их скалярное произведение.

    Исходные данные: векторы a → и b → . Длины их равны 3 и 6 соответственно, а их скалярное произведение равно — 9 . Необходимо вычислить косинус угла между векторами и найти сам угол.

    Решение

    Исходных данных достаточно, чтобы применить полученную выше формулу, тогда cos a → , b → ^ = — 9 3 · 6 = — 1 2 ,

    Теперь определим угол между векторами: a → , b → ^ = a r c cos ( — 1 2 ) = 3 π 4

    Ответ: cos a → , b → ^ = — 1 2 , a → , b → ^ = 3 π 4

    Чаще встречаются задачи, где векторы задаются координатами в прямоугольной системе координат. Для таких случаев необходимо вывести ту же формулу, но в координатной форме.

    Длина вектора определяется как корень квадратный из суммы квадратов его координат, а скалярное произведение векторов равно сумме произведений соответствующих координат. Тогда формула для нахождения косинуса угла между векторами на плоскости a → = ( a x , a y ) , b → = ( b x , b y ) выглядит так:

    cos a → , b → ^ = a x · b x + a y · b y a x 2 + a y 2 · b x 2 + b y 2

    А формула для нахождения косинуса угла между векторами в трехмерном пространстве a → = ( a x , a y , a z ) , b → = ( b x , b y , b z ) будет иметь вид: cos a → , b → ^ = a x · b x + a y · b y + a z · b z a x 2 + a y 2 + a z 2 · b x 2 + b y 2 + b z 2

    Исходные данные: векторы a → = ( 2 , 0 , — 1 ) , b → = ( 1 , 2 , 3 ) в прямоугольной системе координат. Необходимо определить угол между ними.

    Решение

    1. Для решения задачи можем сразу применить формулу:

    cos a → , b → ^ = 2 · 1 + 0 · 2 + ( — 1 ) · 3 2 2 + 0 2 + ( — 1 ) 2 · 1 2 + 2 2 + 3 2 = — 1 70 ⇒ a → , b → ^ = a r c cos ( — 1 70 ) = — a r c cos 1 70

    1. Также можно определить угол по формуле:

    cos a → , b → ^ = ( a → , b → ) a → · b → ,

    но предварительно рассчитать длины векторов и скалярное произведение по координатам: a → = 2 2 + 0 2 + ( — 1 ) 2 = 5 b → = 1 2 + 2 2 + 3 2 = 14 a → , b → ^ = 2 · 1 + 0 · 2 + ( — 1 ) · 3 = — 1 cos a → , b → ^ = a → , b → ^ a → · b → = — 1 5 · 14 = — 1 70 ⇒ a → , b → ^ = — a r c cos 1 70

    Ответ: a → , b → ^ = — a r c cos 1 70

    Также распространены задачи, когда заданы координаты трех точек в прямоугольной системе координат и необходимо определить какой-нибудь угол. И тогда, для того, чтобы определить угол между векторами с заданными координатами точек, необходимо вычислить координаты векторов в виде разности соответствующих точек начала и конца вектора.

    Исходные данные: на плоскости в прямоугольной системе координат заданы точки A ( 2 , — 1 ) , B ( 3 , 2 ) , C ( 7 , — 2 ) . Необходимо определить косинус угла между векторами A C → и B C → .

    Решение

    Найдем координаты векторов по координатам заданных точек A C → = ( 7 — 2 , — 2 — ( — 1 ) ) = ( 5 , — 1 ) B C → = ( 7 — 3 , — 2 — 2 ) = ( 4 , — 4 )

    Теперь используем формулу для определения косинуса угла между векторами на плоскости в координатах: cos A C → , B C → ^ = ( A C → , B C → ) A C → · B C → = 5 · 4 + ( — 1 ) · ( — 4 ) 5 2 + ( — 1 ) 2 · 4 2 + ( — 4 ) 2 = 24 26 · 32 = 3 13

    Ответ: cos A C → , B C → ^ = 3 13

    Угол между векторами можно определить по теореме косинусов. Отложим от точки O векторы O A → = a → и O B → = b → , тогда, согласно теореме косинусов в треугольнике О А В , будет верным равенство:

    A B 2 = O A 2 + O B 2 — 2 · O A · O B · cos ( ∠ A O B ) ,

    b → — a → 2 = a → + b → — 2 · a → · b → · cos ( a → , b → ) ^

    и отсюда выведем формулу косинуса угла:

    cos ( a → , b → ) ^ = 1 2 · a → 2 + b → 2 — b → — a → 2 a → · b →

    Для применения полученной формулы нам нужны длины векторов, которые несложно определяются по их координатам.

    Хотя указанный способ имеет место быть, все же чаще применяют формулу:

    Угол между векторами

    Этот видеоурок доступен по абонементу

    У вас уже есть абонемент? Войти

    На этом занятии мы поговорим об угле между векторами. Для начала дадим определение упомянутому понятию и используем его при обозначении скалярного произведения векторов. После рассмотрим примеры построения ненулевых векторов и вычисления угла между ними. Научимся находить скалярное произведение векторов.

    Если у вас возникнет сложность в понимании темы, рекомендуем посмотреть урок «Векторы и координаты»

    [spoiler title=”источники:”]

    http://zaochnik.com/spravochnik/matematika/vektory/nahozhdenie-ugla-mezhdu-vektorami-primery-i-reshen/

    http://b4.cooksy.ru/articles/ugol-fi-mezhdu-vektorami

    [/spoiler]

    Добавить комментарий