Тема . Векторы и координаты в планиметрии

Длины векторов и скалярное произведение

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела векторы и координаты в планиметрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#126308

Четыре числа ( x,y,z,t  ) удовлетворяют трем условиям:

 2  2     2  2
x + y =1,z + t= 4,xz+yt= −2

Найти t,  если известно, что y+z  принимает наибольшее возможное значение.

Источники: Росатом - 2025, 10.4 ( см. olymp.mephi.ru)

Показать ответ и решение

Рассмотрим на плоскости два вектора ⃗a = {x;y} и ⃗b= {z;t},  тогда, согласно условиям x2+ y2 =1,z2+ t2 = 4,  концы этих векторов лежат на окружностях радиуса 1 и 2 соответственно. Рассмотрим скалярное произведение векторов ⃗a  и ⃗
b  :

(⃗a,⃗b)= |⃗a|⋅|⃗b|⋅cosφ =xz+ yt= −2= −|⃗a|⋅|⃗b|

Следовательно, cosφ = −1,  и векторы ⃗a  и ⃗b  коллинеарные и противоположные по направлению. Тогда

⃗a     ⃗b
|⃗a| = −|⃗b|

⃗b=− 2⃗a

Так как конец вектора ⃗a,  выпущенного из начала координат, лежит на единичной окружности, обозначим его координаты

 ⃗a ={cosα,sin α}  , где α∈ ℝ
⃗b= −2{cosα,sinα}

Тогда y =sinα;z =− 2cosα.

                  √-(-1-      2--   )  √-
y+ z = sinα− 2cosα = 5 √5 sinα − √5cosα =  5sin(α− φ),

где φ  — любой угол, такой что

cosφ= √1-  и  sin φ= √2-
       5            5

Так как угол α  может принимать любые действительные значения, то угол α− φ  также может принимать любые действительные значения, в частности, при α− φ= π2  величина

y+z =√5 sin(α − φ) =√5

принимает наибольшее возможное значение. При этом

t=− 2sinα =−2 sin(π +φ) =− 2cosφ =− √2-
                2                 5
Ответ:

−√2-
   5

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!