Задание относится к векторной алгебре, необходимо найти вектор , который перпендикулярен векторам и , если длина его численно равна площади треугольника, построенного на векторах и , и тройка векторов , , - правая.
Вектор = (1; -2; 1), вектор = (5; 3; 0).
Площадь треугольника, построенного на векторах и , равна половине модуля векторного произведения этих векторов.
Найдем векторное произведение векторов и :
$$\vec{c} = \vec{a} \times \vec{b} = \begin{vmatrix} i & j & k \\ 1 & -2 & 1 \\ 5 & 3 & 0 \end{vmatrix} = (-3 - 0)i - (0 - 5)j + (3 + 10)k = -3i + 5j + 13k$$Векторное произведение с = (-3; 5; 13)
Модуль векторного произведения:
$$|\vec{c}| = \sqrt{(-3)^2 + 5^2 + 13^2} = \sqrt{9 + 25 + 169} = \sqrt{203}$$Площадь треугольника:
$$S = \frac{1}{2} |\vec{a} \times \vec{b}| = \frac{1}{2} (\sqrt{203}) = \frac{\sqrt{203}}{2}$$По условию, модуль вектора должен быть численно равен площади треугольника, то есть |d| = S = $$\frac{\sqrt{203}}{2}$$
Вектор должен быть перпендикулярен векторам и , а также тройка векторов , , должна быть правой. Это означает, что вектор должен быть сонаправлен векторному произведению векторов и .
Так как векторное произведение векторов и равно (-3, 5, 13), а модуль вектора должен быть $$\frac{\sqrt{203}}{2}$$, то вектор можно найти, умножив векторное произведение на коэффициент:
$$\vec{d} = k \cdot (-3, 5, 13)$$Модуль вектора :
$$|\vec{d}| = |k| \sqrt{(-3)^2 + 5^2 + 13^2} = |k| \sqrt{9 + 25 + 169} = |k| \sqrt{203}$$Так как должен быть равен $$\frac{\sqrt{203}}{2}$$:
$$\frac{\sqrt{203}}{2} = |k| \sqrt{203}$$ $$|k| = \frac{1}{2}$$Поскольку тройка векторов должна быть правой, k должен быть положительным, то есть k = 1/2.
Тогда вектор :
$$\vec{d} = \frac{1}{2} (-3, 5, 13) = (-\frac{3}{2}, \frac{5}{2}, \frac{13}{2})$$Вектор d = (-$$\frac{3}{2}$$; $$\frac{5}{2}$$; $$\frac{13}{2}$$)
Ответ: (-$$\frac{3}{2}$$; $$\frac{5}{2}$$; $$\frac{13}{2}$$)