Для того щоб знайти вектор ( \mathbf{m} ) та його довжину, а також кут між векторами ( \mathbf{a} ) та ( \mathbf{b} ), виконаємо наступні кроки.
а) Знайдемо вектор ( \mathbf{m} ):
- Для початку обчислимо вектори ( 2\mathbf{a} ) і ( -3\mathbf{b} ):
[
2\mathbf{a} = 2 \cdot (0, -4) = (0, -8)
]
[
-3\mathbf{b} = -3 \cdot (-6, 0) = (18, 0)
]
- Далі складемо вектори ( 2\mathbf{a} ), ( -3\mathbf{b} ) та ( \mathbf{c} ):
[
\mathbf{m} = 2\mathbf{a} - 3\mathbf{b} + \mathbf{c} = (0, -8) + (18, 0) + (-12, 8)
]
- Знайдемо компоненти вектора ( \mathbf{m} ):
[
\mathbf{m}_x = 0 + 18 - 12 = 6
]
[
\mathbf{m}_y = -8 + 0 + 8 = 0
]
Отже, вектор ( \mathbf{m} = (6, 0) ).
- Знайдемо довжину (модуль) вектора ( \mathbf{m} ):
[
|\mathbf{m}| = \sqrt{\mathbf{m}_x^2 + \mathbf{m}_y^2} = \sqrt{6^2 + 0^2} = \sqrt{36} = 6
]
б) Знайдемо кут між векторами ( \mathbf{a} ) і ( \mathbf{b} ):
- Скористаємося формулою для косинуса кута між двома векторами:
[
\cos \theta = \frac{\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}}{|\mathbf{a}| \cdot |\mathbf{b}|}
]
- Знайдемо скалярний добуток ( \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} ):
[
\mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = (0 \cdot -6) + (-4 \cdot 0) = 0
]
- Знайдемо модулі векторів ( \mathbf{a} ) і ( \mathbf{b} ):
[
|\mathbf{a}| = \sqrt{0^2 + (-4)^2} = \sqrt{16} = 4
]
[
|\mathbf{b}| = \sqrt{(-6)^2 + 0^2} = \sqrt{36} = 6
]
- Підставимо знайдені значення у формулу для косинуса кута:
[
\cos \theta = \frac{0}{4 \cdot 6} = 0
]
- Знайдемо кут ( \theta ):
[
\theta = \arccos(0) = \frac{\pi}{2} \text{ рад} = 90^\circ
]
Отже, кут між векторами ( \mathbf{a} ) і ( \mathbf{b} ) дорівнює ( 90^\circ ).