Для решения данной задачи начнем с определения координат вершин треугольника на основе данных условий. Поскольку ( \angle C = 90^\circ ) и ( \angle ABC = 30^\circ ), то ( \angle BAC = 60^\circ ). Можно расположить треугольник в координатной плоскости так, что вершина ( C ) будет находиться в начале координат ( C(0, 0) ), вершина ( A ) на оси ( x ) и ( AC = 2 ), следовательно, ( A(2, 0) ).
Так как ( \angle ABC = 30^\circ ), то сторона ( BC ) будет образовывать угол в ( 60^\circ ) с осью ( x ). Это означает, что ( B ) можно найти, используя тригонометрические соотношения в правильном треугольнике. Для ( \angle ABC = 30^\circ ), сторона ( BC ) будет вдвое длиннее ( AC ), следовательно, ( BC = 4 ). Так как ( B ) лежит на прямой, образующей угол ( 60^\circ ) с осью ( x ), координаты ( B ) будут ( B(2 + 2\cos(60^\circ), 2\sin(60^\circ)) = B(3, 2\sqrt{3}) ).
1) Вектор ( \vec{BA} ) имеет координаты ( A - B = (2, 0) - (3, 2\sqrt{3}) = (-1, -2\sqrt{3}) ).
Вектор ( \vec{BC} ) имеет координаты ( C - B = (0, 0) - (3, 2\sqrt{3}) = (-3, -2\sqrt{3}) ).
Векторное произведение ( \vec{BA} \times \vec{BC} ) определяется как: ( | \vec{BA} \times \vec{BC} | = x_1y_2 - y_1x_2 ), где ( \vec{BA} = (x_1, y_1) ) и ( \vec{BC} = (x_2, y_2) ).
Подставляя значения, получаем:
[
(-1)(-2\sqrt{3}) - (-2\sqrt{3})(-3) = 2\sqrt{3} - 6\sqrt{3} = -4\sqrt{3}
]
2) Вектор ( \vec{BA} \times \vec{AC} ). Здесь ( \vec{AC} = (2, 0) ).
[
(-1)(0) - (-2\sqrt{3})(2) = 0 + 4\sqrt{3} = 4\sqrt{3}
]
3) Вектор ( \vec{EF} \times \vec{BC} ). Вектор ( \vec{EF} ) можно найти как середину ( \vec{AB} ).
[
\vec{EF} = 0.5(\vec{AB}) = 0.5(B - A) = 0.5((3, 2\sqrt{3}) - (2, 0)) = 0.5(1, 2\sqrt{3}) = (0.5, \sqrt{3})
]
Подставляя значения, получаем:
[
\vec{EF} \times \vec{BC} = (0.5)(-2\sqrt{3}) - (\sqrt{3})(-3) = -\sqrt{3} + 3\sqrt{3} = 2\sqrt{3}
]
Эти расчеты предоставляют ответы на ваши вопросы, используя геометрию и векторный анализ.