Чтобы вычислить косинус угла между векторами ( \mathbf{a} ) и ( \mathbf{b} ), нужно воспользоваться формулой для косинуса угла между двумя векторами. Формула выглядит следующим образом:
[ \cos \theta = \frac{\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}}{|\mathbf{a}| |\mathbf{b}|} ]
Здесь ( \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} ) обозначает скалярное произведение векторов ( \mathbf{a} ) и ( \mathbf{b} ), а ( |\mathbf{a}| ) и ( |\mathbf{b}| ) — их длины соответственно.
- Вычислим скалярное произведение векторов ( \mathbf{a} ) и ( \mathbf{b} ):
[ \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = a_1 \cdot b_1 + a_2 \cdot b_2 ]
Для векторов ( \mathbf{a}(-4, 5) ) и ( \mathbf{b}(5, -4) ):
[ \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = (-4) \cdot 5 + 5 \cdot (-4) = -20 - 20 = -40 ]
- Вычислим длину вектора ( \mathbf{a} ):
[ |\mathbf{a}| = \sqrt{a_1^2 + a_2^2} ]
[ |\mathbf{a}| = \sqrt{(-4)^2 + 5^2} = \sqrt{16 + 25} = \sqrt{41} ]
- Вычислим длину вектора ( \mathbf{b} ):
[ |\mathbf{b}| = \sqrt{b_1^2 + b_2^2} ]
[ |\mathbf{b}| = \sqrt{5^2 + (-4)^2} = \sqrt{25 + 16} = \sqrt{41} ]
- Подставляем полученные значения в формулу для косинуса:
[ \cos \theta = \frac{\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}}{|\mathbf{a}| |\mathbf{b}|} = \frac{-40}{\sqrt{41} \cdot \sqrt{41}} = \frac{-40}{41} ]
Таким образом, косинус угла между векторами ( \mathbf{a}(-4, 5) ) и ( \mathbf{b}(5, -4) ) равен:
[ \cos \theta = \frac{-40}{41} ]