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#97373

Докажите, что для любых единичных векторов на плоскости v ,
 1  v ,...,v
 2    n  можно выбрать знаки в выражении ± v ±v ± ...± v
  1   2      n  так, что длина получившегося вектора будет не меньше чем √ -
  n.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Будем для удобства считать, что выбраны векторы u_i с учетом знака. Запишите квадрат суммы векторов. Что после этого нужно доказать?

Подсказка 2

Преобразованиями получите, что нужно взять векторы u_i так, чтобы сумма попарных скалярных произведений была неотрицательна. Как это можно сделать? Вообще у нас в условии n векторов, поэтому можно попробовать провернуть индукцию.

Подсказка 3

Докажите базу для двух векторов. Как реализовать переход? Выделите слагаемые, в которые входит новый вектор. Как бы сделать там сумму поменьше?

Показать доказательство

Пусть вектор u1  равен вектору v1  с выбранным перед ним знаком. Тогда результирующий вектор имеет вид ∑n
i=1ui.  Тогда достаточно показать, что знаки можно выбрать таким образом, что

   (         )
    ∑n   ∑n     ∑   2   ∑k            k∑
n≤  i=1 ui,i=1ui  =   ui + 2i⁄=j(ui,uj)= n+2 i⁄=j(ui,uj)

то есть таким образом, что

   ∑k
0 ≤i⁄=j(ui,uj)  (∗)

Докажем возможность такого выбора индукцией по n.  База для n =2  очевидна: скалярные произведения (v1,v2)  и (v1,−v2)  противоположны по знаку, а значит, хотя бы одно из них неотрицательно. Пусть для некоторого k  существует комбинация знаков при которой верно неравенство (∗).  Заметим, что

k+∑1        (    ∑k  )   k∑          (     ∑k  )
   (ui,uj)=  uk+1,  ui +   (ui,uj)≥(∗)  uk+1,   ui
 i⁄=j             i=1     i⁄=j               i=1

Сумма ∑k
i=1ui  фиксирована и не зависит от знака uk+1,  следовательно, достаточно положить такой знак uk+1,  что произведение (    ∑k  )
 uk+1,   ui
     i=1 неотрицательно.

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!