Диагонали ромба ABCD пересекаются в точке O, и диагональ BD одинакова

Диагонали ромба ABCD пересекаются в точке O, и диагональ BD одинакова стороне ромба. Найдите угол меж векторами: а) AB и AD; б) AB и DA; в) BA и AD; г) OC и OD; д) AB и CD
Желанно разъяснить КАК РЕШИТЬ желая бы одно

Задать свой вопрос
1 ответ
Пусть стороны ромба AB+BC+CD+AD=2x.
Тогда и диагональ BD=2x. Так как диагонали ромба делятся точкой скрещения пополам, то BO=OD= \fracBD2 = \frac2x2 =x.
По теореме Пифагора найдем АО и СО: AO=CO= \sqrtAB^2-BO^2 =\sqrt(2x)^2-x^2 = \sqrt3x^2 =x \sqrt3

Введем систему координат с началом в точке О, при этом, так как диагонали ромба пересекаются по прямым углом, ось х сонаправим с вектором ОС, а ось у сонаправим с вектором ОВ.
Находим координаты точек О, А, В, С,D:
О(0; 0); A(-x3; 0); B(0; x); C(x3; 0); D(0; -x)

Угол меж двумя векторами \veca\a_x; \ a_y\ и \vecb\b_x; \ b_y\ можно отыскать по формуле:  \alpha =\arccos \cfraca_xb_x+a_yb_y \sqrta_x^2+a_y^2\cdot \sqrtb_x^2+b_y^2

а)
Каждая координата вектора высчитывается как разность меж соответствующими координатами конца и начала вектора:
\vecAB=\0-(-x \sqrt3); \ x-0 \=\x \sqrt3; \ x \amp;10;\\\amp;10;\vecAD=\0-(-x \sqrt3); \ -x-0 \=\x \sqrt3; \ -x \amp;10;\\\amp;10; \alpha =\arccos\cfracx \sqrt3\cdot x \sqrt3+x\cdot(-x)   \sqrt(x \sqrt3)^2+x^2  \sqrt(x \sqrt3)^2+(-x)^2   =amp;10;\\\amp;10;=\arccos\cfrac3x^2-x^2   \sqrt3x^2+x^2 \sqrt3x^2+x^2    =\arccos\cfrac2x^2 2x\cdot2x  =\arccos\cfrac1 2  = \cfrac \pi 3
Либо: воспользоваться тем что треугольник АВD равносторонний, а значит каждый его угол равен 60 градусов

б)
\vecAB=\x \sqrt3; \ x \amp;10;\\\amp;10;\vecDA=-\vecAD=\-x \sqrt3; \ x \amp;10;\\\amp;10; \alpha =\arccos\cfracx \sqrt3\cdot (-x \sqrt3)+x\cdot x   \sqrt(x \sqrt3)^2+x^2  \sqrt(-x \sqrt3)^2+x^2   =amp;10;\\\amp;10;=\arccos\cfrac-3x^2+x^2   \sqrt3x^2+x^2 \sqrt3x^2+x^2    =\arccos\cfrac-2x^2 2x\cdot2x  =\arccos(-\cfrac1 2  )= \cfrac 2\pi 3
Или: пользоваться тем что искомый угол можно отыскать как смежный с отысканным в пункте а), а означает одинаковый 180-60=120 градусов

в)
\vecBA=-\vecAB=\-x \sqrt3; \ -x \amp;10;\\\amp;10;\vecAD=\x \sqrt3; \ -x \amp;10;\\\amp;10; \alpha =\arccos\cfrac-x \sqrt3\cdot x \sqrt3-x\cdot (-x)   \sqrt(-x \sqrt3)^2+(-x)^2  \sqrt(x \sqrt3)^2+(-x)^2   =amp;10;\\\amp;10;=\arccos\cfrac-3x^2+x^2   \sqrt3x^2+x^2 \sqrt3x^2+x^2    =\arccos\cfrac-2x^2 2x\cdot2x  =\arccos(-\cfrac1 2  )= \cfrac 2\pi 3

г)
\vecOC=\x \sqrt3-0; \ 0-0 \ =\x \sqrt3; \ 0 \ amp;10;\\\ amp;10;\vecOD=\0-0; \ -x-0 \ =\0; \ -x \ amp;10;\\\ amp;10;\alpha =\arccos\cfracx \sqrt3\cdot 0+0\cdot (-x)  \sqrt(x \sqrt3)^2+0^2  \sqrt0^2+(-x)^2  =\arccos0= \cfrac \pi 2
Или: воспользоваться тем что диагонали ромба перпендикулярны, а означает разыскиваемый угол равен 90 градусов

д)
\vecAB=\x \sqrt3; \ x \ \\\ amp;10;\vecCD=\0-x\sqrt3; \ -x-0 \ =\-x\sqrt3; \ -x \ amp;10;\\\amp;10; \alpha =\arccos\cfracx \sqrt3\cdot (-x \sqrt3)+x\cdot (-x)  \sqrt(x \sqrt3)^2+x^2  \sqrt(-x \sqrt3)^2+(-x)^2  = \\\ =\arccos\cfrac-3x^2-x^2  \sqrt3x^2+x^2 \sqrt3x^2+x^2  =\arccos\cfrac-4x^2 2x\cdot2x  =\arccos(-1)=  \pi
Либо: воспользоваться тем что заданные векторы лежат на параллельных гранях ромба, но ориентированы в противоположные стороны, означает угол равен 180 градусов
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт