Чтобы найти угол между векторами a=(1,2,−2) \mathbf{a} = (1, 2, -2) a=(1,2,−2) и b=(1,0,−1) \mathbf{b} = (1, 0, -1) b=(1,0,−1), используем формулу для косинуса угла между двумя векторами:
cosθ=a⋅b∣a∣∣b∣ \cos \theta = \frac{\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}}{|\mathbf{a}| |\mathbf{b}|}cosθ=∣a∣∣b∣a⋅b
где a⋅b \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} a⋅b — скалярное произведение векторов, а ∣a∣ |\mathbf{a}| ∣a∣ и ∣b∣ |\mathbf{b}| ∣b∣ — длины этих векторов.
a⋅b=1⋅1+2⋅0+(−2)⋅(−1)=1+0+2=3 \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = 1 \cdot 1 + 2 \cdot 0 + (-2) \cdot (-1) = 1 + 0 + 2 = 3a⋅b=1⋅1+2⋅0+(−2)⋅(−1)=1+0+2=3
∣a∣=12+22+(−2)2=1+4+4=9=3 |\mathbf{a}| = \sqrt{1^2 + 2^2 + (-2)^2} = \sqrt{1 + 4 + 4} = \sqrt{9} = 3∣a∣=12+22+(−2)2 =1+4+4 =9 =3
∣b∣=12+02+(−1)2=1+0+1=2 |\mathbf{b}| = \sqrt{1^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{1 + 0 + 1} = \sqrt{2}∣b∣=12+02+(−1)2 =1+0+1 =2
cosθ=33⋅2=332=12=22 \cos \theta = \frac{3}{3 \cdot \sqrt{2}} = \frac{3}{3\sqrt{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}cosθ=3⋅2 3 =32 3 =2 1 =22
θ=arccos(22) \theta = \arccos\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)θ=arccos(22 )
Это значение соответствует 45∘ 45^\circ 45∘ или π4 \frac{\pi}{4} 4π радиан.
Таким образом, угол между векторами a \mathbf{a} a и b \mathbf{b} b равен 45∘ 45^\circ 45∘.
Чтобы найти угол между векторами a=(1,2,−2) \mathbf{a} = (1, 2, -2) a=(1,2,−2) и b=(1,0,−1) \mathbf{b} = (1, 0, -1) b=(1,0,−1), используем формулу для косинуса угла между двумя векторами:
cosθ=a⋅b∣a∣∣b∣ \cos \theta = \frac{\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}}{|\mathbf{a}| |\mathbf{b}|}
cosθ=∣a∣∣b∣a⋅b
где a⋅b \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} a⋅b — скалярное произведение векторов, а ∣a∣ |\mathbf{a}| ∣a∣ и ∣b∣ |\mathbf{b}| ∣b∣ — длины этих векторов.
Посчитаем скалярное произведение a⋅b \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} a⋅b:a⋅b=1⋅1+2⋅0+(−2)⋅(−1)=1+0+2=3 \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = 1 \cdot 1 + 2 \cdot 0 + (-2) \cdot (-1) = 1 + 0 + 2 = 3
Найдем длины векторов ∣a∣ |\mathbf{a}| ∣a∣ и ∣b∣ |\mathbf{b}| ∣b∣:a⋅b=1⋅1+2⋅0+(−2)⋅(−1)=1+0+2=3
∣a∣=12+22+(−2)2=1+4+4=9=3 |\mathbf{a}| = \sqrt{1^2 + 2^2 + (-2)^2} = \sqrt{1 + 4 + 4} = \sqrt{9} = 3
∣a∣=12+22+(−2)2 =1+4+4 =9 =3
∣b∣=12+02+(−1)2=1+0+1=2 |\mathbf{b}| = \sqrt{1^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{1 + 0 + 1} = \sqrt{2}
Подставим значения в формулу для cosθ \cos \theta cosθ:∣b∣=12+02+(−1)2 =1+0+1 =2
cosθ=33⋅2=332=12=22 \cos \theta = \frac{3}{3 \cdot \sqrt{2}} = \frac{3}{3\sqrt{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}
Теперь найдём угол θ \theta θ:cosθ=3⋅2 3 =32 3 =2 1 =22
θ=arccos(22) \theta = \arccos\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)
θ=arccos(22 )
Это значение соответствует 45∘ 45^\circ 45∘ или π4 \frac{\pi}{4} 4π радиан.
Таким образом, угол между векторами a \mathbf{a} a и b \mathbf{b} b равен 45∘ 45^\circ 45∘.