Для вычисления угла между векторами p и q воспользуемся формулой для косинуса угла между векторами:
cos(α) = (p • q) / (|p| * |q|)
Где p • q - скалярное произведение векторов p и q, |p| и |q| - длины этих векторов.
Длины векторов p и q можно найти следующим образом:
|p| = |a + b| =
|p| = sqrt((a + b) • (a + b))
|p| = sqrt(a • a + 2 a • b + b • b)
|p| = sqrt(|a|^2 + 2 |a| |b| cos(φ) + |b|^2)
|p| = sqrt(3 + 2 sqrt(3) 1 cos(π/6) + 1)
|p| = sqrt(3 + 2 sqrt(3) 1 sqrt(3)/2 + 1)
|p| = sqrt(3 + 2 * 1 + 1)
|p| = sqrt(6)
Аналогично найдем длину вектора q:
|q| = |a - b|
|q| = sqrt(3 + 1 - 2 sqrt(3) 1 cos(π/6))
|q| = sqrt(3 + 1 - 2 sqrt(3) 1 sqrt(3)/2)
|q| = sqrt(4 - 3)
|q| = sqrt(1)
|q| = 1
Теперь найдем скалярное произведение векторов p и q:
p • q = (a + b) • (a - b)
p • q = a • a - a • b + b • a - b • b
p • q = |a|^2 - |b|^2
p • q = 3 - 1
p • q = 2
Подставляем найденные значения в формулу для косинуса угла между векторами:
cos(α) = (p • q) / (|p| |q|)
cos(α) = 2 / (sqrt(6) 1)
cos(α) = 2 / sqrt(6)
Отсюда находим угол α:
α = arccos(2 / sqrt(6)) ≈ 0.955 радиан или примерно 54.74 градуса.
Итак, угол α между векторами p и q составляет примерно 54.74 градуса.