Vektori i analitička geometrija

Zadatak vek-003

a) Vektori pp i qq zadovoljavaju p=1|p|=1, q=2|q|=\sqrt{2}, a ugao između njih je π4\dfrac{\pi}{4}. Naći p+q|p+q| i vrednost tt za koju je vektor p+tqp+tq ortogonalan na vektor qq.

b) Za koju vrednost α\alpha su vektori a=(α,1,2)a=(\alpha,-1,2) i b=(3,α,2)b=(3,\alpha,-2) ortogonalni?

v) Za koju vrednost α\alpha vektori u=(α1,3,0)u=(\alpha-1,3,0) i v=(α+1,2,1)v=(\alpha+1,2,1) imaju jednake dužine?

Prikaži rešenje

a) pq=pqcosπ4=1222=1p\cdot q=|p|\,|q|\cos\dfrac{\pi}{4}=1\cdot\sqrt{2}\cdot\dfrac{\sqrt{2}}{2}=1. Tada p+q2=p2+2(pq)+q2=1+2+2=5|p+q|^2=|p|^2+2(p\cdot q)+|q|^2=1+2+2=5, znači p+q=5|p+q|=\sqrt{5}. Uslov (p+tq)q=0(p+tq)\cdot q=0 daje pq+tq2=1+2t=0p\cdot q+t|q|^2=1+2t=0, odakle t=12t=-\dfrac12.

b) ab=3αα4=2α4=0a\cdot b=3\alpha-\alpha-4=2\alpha-4=0, pa je α=2\alpha=2.

v) u2=(α1)2+9|u|^2=(\alpha-1)^2+9, v2=(α+1)2+5|v|^2=(\alpha+1)^2+5. Iz u2=v2|u|^2=|v|^2:

(α1)2+9=(α+1)2+5    44α=0,(\alpha-1)^2+9=(\alpha+1)^2+5\;\Rightarrow\;4-4\alpha=0,

odakle α=1\alpha=1.

Izvor: Do indeksa (autorski)