Давайте последовательно решим каждый пункт вашего вопроса.
1. Модули векторов ВА и ВС
Для начала найдем координаты векторов ВА и ВС:
- Вектор ( \vec{BA} = A - B = (3 - 1, -2 + 1) = (2, -3) )
- Вектор ( \vec{BC} = C - B = (-1 - 1, 1 + 1) = (-2, 2) )
Теперь найдем модули этих векторов:
- Модуль вектора ( \vec{BA} ):
[
|\vec{BA}| = \sqrt{2^2 + (-3)^2} = \sqrt{4 + 9} = \sqrt{13}
]
- Модуль вектора ( \vec{BC} ):
[
|\vec{BC}| = \sqrt{(-2)^2 + 2^2} = \sqrt{4 + 4} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2}
]
2. Координаты векторов ( \vec{MP} = 4\vec{BA} - \vec{BC} )
Умножим координаты вектора ( \vec{BA} ) на 4 и вычтем координаты вектора ( \vec{BC} ):
- ( 4\vec{BA} = 4 \cdot (2, -3) = (8, -12) )
- Тогда ( \vec{MP} = (8, -12) - (-2, 2) = (8 + 2, -12 - 2) = (10, -14) )
3. Скалярное произведение векторов ВА и ВС
Скалярное произведение двух векторов ( \vec{a} ) и ( \vec{b} ), заданных координатами ( (a_1, a_2) ) и ( (b_1, b_2) ), вычисляется по формуле:
[
\vec{a} \cdot \vec{b} = a_1b_1 + a_2b_2
]
Тогда для ( \vec{BA} ) и ( \vec{BC} ):
[
\vec{BA} \cdot \vec{BC} = 2 \cdot (-2) + (-3) \cdot 2 = -4 - 6 = -10
]
4. Косинус угла между векторами ВА и ВС
Косинус угла между векторами можно найти по формуле:
[
\cos(\theta) = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}| |\vec{b}|}
]
Подставляя ранее найденные значения, получаем:
[
\cos(\theta) = \frac{-10}{\sqrt{13} \cdot 2\sqrt{2}} = \frac{-10}{2\sqrt{26}} = \frac{-5}{\sqrt{26}} \approx -0.98
]
Таким образом, угол между векторами ( \vec{BA} ) и ( \vec{BC} ) близок к 180 градусам, что означает, что векторы почти противоположно направлены.