Сумма трёх векторов равна нулю. Найдите углы между этими векторами, если все они имеют равную длину.
от

1 Ответ

Дано:
- Три вектора A, B и C, которые имеют одинаковую длину.
- Сумма векторов равна нулю: A + B + C = 0.

Найти:
- Углы между этими векторами.

Решение:

1. Поскольку A + B + C = 0, то вектор C можно выразить как C = - (A + B).

2. Найдем квадрат длины вектора C:
   |C|^2 = |-(A + B)|^2 = |A + B|^2

3. Используем формулу для модуля суммы двух векторов:
   |A + B|^2 = A • A + 2A • B + B • B

   Поскольку A и B имеют одинаковую длину (|A| = |B| = L), то:
   A • A = L^2
   B • B = L^2

   Поэтому:
   |A + B|^2 = L^2 + 2A • B + L^2 = 2L^2 + 2A • B

4. Теперь подставим это в уравнение для |C|^2:
   |C|^2 = 2L^2 + 2A • B

5. Поскольку длина вектора C также равна L:
   |C|^2 = L^2

   Поэтому:
   L^2 = 2L^2 + 2A • B

6. Упрощаем уравнение:
   L^2 = 2L^2 + 2A • B
   -L^2 = 2A • B
   A • B = -L^2 / 2

7. Аналогично, для углов между другими векторами B и C, а также A и C, можно записать:
   A • C = -L^2 / 2
   B • C = -L^2 / 2

8. Используем скалярное произведение для нахождения углов между векторами:
   A • B = |A||B|cos(θ_AB) = L^2cos(θ_AB)
   -L^2 / 2 = L^2cos(θ_AB)
   cos(θ_AB) = -1/2
   θ_AB = 120°

   Аналогично, углы между B и C, A и C также равны 120°.

Ответ:
Углы между векторами A, B и C равны 120°.
от