Линейная алгебра Примеры
(1,-2)(1,−2) , (-2,1)(−2,1)
Этап 1
Найдем угол между двумя векторами по формуле скалярного произведения.
θ=arccos(a⃗⋅b⃗|a⃗||b⃗|)θ=arccos(a⃗⋅b⃗|a⃗||b⃗|)
Этап 2
Этап 2.1
Скалярное произведение двух векторов ― это сумма произведений их компонентов.
a⃗⋅b⃗=1⋅-2-2⋅1a⃗⋅b⃗=1⋅−2−2⋅1
Этап 2.2
Упростим.
Этап 2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 2.2.1.1
Умножим -2−2 на 11.
a⃗⋅b⃗=-2-2⋅1a⃗⋅b⃗=−2−2⋅1
Этап 2.2.1.2
Умножим -2−2 на 11.
a⃗⋅b⃗=-2-2a⃗⋅b⃗=−2−2
a⃗⋅b⃗=-2-2a⃗⋅b⃗=−2−2
Этап 2.2.2
Вычтем 22 из -2−2.
a⃗⋅b⃗=-4a⃗⋅b⃗=−4
a⃗⋅b⃗=-4a⃗⋅b⃗=−4
a⃗⋅b⃗=-4a⃗⋅b⃗=−4
Этап 3
Этап 3.1
Норма ― это квадратный корень из суммы квадратов всех элементов вектора.
|a⃗|=√12+(-2)2|a⃗|=√12+(−2)2
Этап 3.2
Упростим.
Этап 3.2.1
Единица в любой степени равна единице.
|a⃗|=√1+(-2)2|a⃗|=√1+(−2)2
Этап 3.2.2
Возведем -2−2 в степень 22.
|a⃗|=√1+4|a⃗|=√1+4
Этап 3.2.3
Добавим 11 и 44.
|a⃗|=√5|a⃗|=√5
|a⃗|=√5|a⃗|=√5
|a⃗|=√5|a⃗|=√5
Этап 4
Этап 4.1
Норма ― это квадратный корень из суммы квадратов всех элементов вектора.
|b⃗|=√(-2)2+12|b⃗|=√(−2)2+12
Этап 4.2
Упростим.
Этап 4.2.1
Возведем -2−2 в степень 22.
|b⃗|=√4+12|b⃗|=√4+12
Этап 4.2.2
Единица в любой степени равна единице.
|b⃗|=√4+1|b⃗|=√4+1
Этап 4.2.3
Добавим 44 и 11.
|b⃗|=√5|b⃗|=√5
|b⃗|=√5|b⃗|=√5
|b⃗|=√5|b⃗|=√5
Этап 5
Подставим значения в формулу.
θ=arccos(-4√5√5)θ=arccos(−4√5√5)
Этап 6
Этап 6.1
Упростим знаменатель.
Этап 6.1.1
Возведем √5√5 в степень 11.
θ=arccos(-4√51√5)θ=arccos(−4√51√5)
Этап 6.1.2
Возведем √5√5 в степень 11.
θ=arccos(-4√51√51)θ=arccos(−4√51√51)
Этап 6.1.3
Применим правило степени aman=am+naman=am+n для объединения показателей.
θ=arccos(-4√51+1)θ=arccos(−4√51+1)
Этап 6.1.4
Добавим 11 и 11.
θ=arccos(-4√52)θ=arccos(−4√52)
θ=arccos(-4√52)θ=arccos(−4√52)
Этап 6.2
Перепишем √52√52 в виде 55.
Этап 6.2.1
С помощью n√ax=axnn√ax=axn запишем √5√5 в виде 512512.
θ=arccos(-4(512)2)θ=arccos⎛⎜
⎜⎝−4(512)2⎞⎟
⎟⎠
Этап 6.2.2
Применим правило степени и перемножим показатели, (am)n=amn(am)n=amn.
θ=arccos(-4512⋅2)θ=arccos(−4512⋅2)
Этап 6.2.3
Объединим 1212 и 22.
θ=arccos(-4522)θ=arccos(−4522)
Этап 6.2.4
Сократим общий множитель 22.
Этап 6.2.4.1
Сократим общий множитель.
θ=arccos(-4522)
Этап 6.2.4.2
Перепишем это выражение.
θ=arccos(-451)
θ=arccos(-451)
Этап 6.2.5
Найдем экспоненту.
θ=arccos(-45)
θ=arccos(-45)
Этап 6.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
θ=arccos(-45)
Этап 6.4
Найдем значение arccos(-45).
θ=143.13010235
θ=143.13010235