Геометрия. 7–9 классы · Атанасян, Бутузов и др. · § 109

Упражнение 1128 к § 109

§ 109. Угол между векторами · тема: Угол между векторами. Скалярное произведение

Задача 1

Условие (кратко)

Диагонали квадрата ABCD пересекаются в точке O. Найдите угол между векторами AB и AC.

Решение
Дано
  • \(ABCD\) — квадрат
  • \(O\) — точка пересечения диагоналей
Найти
  • \(\angle(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC})\)

Оба вектора отложены от точки \(A\), поэтому угол между ними — это \(\angle BAC\).

Диагональ квадрата делит его прямой угол пополам, значит, \(\angle BAC = 90^\circ : 2 = 45^\circ\).

Ответ
45°
Почему так

Угол между векторами с общим началом — угол между лучами, на которых они лежат.

Подробнее — в теме «Угол между векторами. Скалярное произведение».

Задача 2

Условие (кратко)

Диагонали квадрата ABCD пересекаются в точке O. Найдите угол между векторами AB и DA.

Решение
Дано
  • \(ABCD\) — квадрат
Найти
  • \(\angle(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{DA})\)

Отложим \(\overrightarrow{DA}\) от точки \(A\): получим вектор, равный \(\overrightarrow{DA}\), который идёт по продолжению стороны \(DA\) за точку \(A\).

Прямая \(DA\) перпендикулярна \(AB\), поэтому этот вектор образует с \(\overrightarrow{AB}\) прямой угол: \(90^\circ\).

Ответ
90°
Почему так

Вектор DA противоположен AD, а AD ⊥ AB, поэтому угол прямой.

Подробнее — в теме «Угол между векторами. Скалярное произведение».

Задача 3

Условие (кратко)

Диагонали квадрата ABCD пересекаются в точке O. Найдите угол между векторами OA и OB.

Решение
Дано
  • \(ABCD\) — квадрат
  • \(O\) — точка пересечения диагоналей
Найти
  • \(\angle(\overrightarrow{OA}, \overrightarrow{OB})\)

Векторы отложены от общей точки \(O\), угол между ними — \(\angle AOB\).

Диагонали квадрата перпендикулярны, поэтому \(\angle AOB = 90^\circ\).

Ответ
90°
Почему так

Диагонали квадрата взаимно перпендикулярны.

Подробнее — в теме «Угол между векторами. Скалярное произведение».

Задача 4

Условие (кратко)

Диагонали квадрата ABCD пересекаются в точке O. Найдите угол между векторами AO и OB.

Решение
Дано
  • \(ABCD\) — квадрат
Найти
  • \(\angle(\overrightarrow{AO}, \overrightarrow{OB})\)

Отложим оба вектора от точки \(O\): \(\overrightarrow{AO}\) равен вектору \(\overrightarrow{OC}\) (точка \(O\) — середина \(AC\)). Значит, искомый угол — \(\angle COB\).

Диагонали квадрата перпендикулярны, поэтому \(\angle COB = 90^\circ\).

Ответ
90°
Почему так

Перед измерением угла векторы откладывают от одной точки; AO = OC.

Подробнее — в теме «Угол между векторами. Скалярное произведение».

Задача 5

Условие (кратко)

Диагонали квадрата ABCD пересекаются в точке O. Найдите угол между векторами OA и OC.

Решение
Дано
  • \(ABCD\) — квадрат
Найти
  • \(\angle(\overrightarrow{OA}, \overrightarrow{OC})\)

Точки \(A\), \(O\), \(C\) лежат на одной прямой, причём \(O\) между \(A\) и \(C\). Векторы \(\overrightarrow{OA}\) и \(\overrightarrow{OC}\) направлены в противоположные стороны.

Угол между противоположно направленными векторами равен \(180^\circ\).

Ответ
180°
Почему так

Угол между противоположно направленными векторами равен 180°.

Подробнее — в теме «Угол между векторами. Скалярное произведение».

Задача 6

Условие (кратко)

Диагонали квадрата ABCD пересекаются в точке O. Найдите угол между векторами AC и BD.

Решение
Дано
  • \(ABCD\) — квадрат
Найти
  • \(\angle(\overrightarrow{AC}, \overrightarrow{BD})\)

Отложим векторы от точки \(O\): \(\overrightarrow{AC}\) сонаправлен с \(\overrightarrow{OC}\), \(\overrightarrow{BD}\) сонаправлен с \(\overrightarrow{OD}\). Угол между ними равен \(\angle COD\).

Диагонали квадрата перпендикулярны, \(\angle COD = 90^\circ\).

Ответ
90°
Почему так

Угол между векторами не меняется, если заменить их сонаправленными векторами.

Подробнее — в теме «Угол между векторами. Скалярное произведение».

Задача 7

Условие (кратко)

Диагонали квадрата ABCD пересекаются в точке O. Найдите угол между векторами AD и DB.

Решение
Дано
  • \(ABCD\) — квадрат
Найти
  • \(\angle(\overrightarrow{AD}, \overrightarrow{DB})\)

Отложим оба вектора от точки \(D\). Вектор \(\overrightarrow{AD}\), отложенный от \(D\), идёт по продолжению стороны \(AD\) за точку \(D\); вектор \(\overrightarrow{DB}\) идёт по диагонали.

\(\angle ADB = 45^\circ\) (диагональ делит прямой угол пополам), а искомый угол — смежный с ним: \(180^\circ - 45^\circ = 135^\circ\).

Ответ
135°
Почему так

Векторы нужно откладывать от одной точки — здесь получается угол, смежный с углом ADB.

Подробнее — в теме «Угол между векторами. Скалярное произведение».

Задача 8

Условие (кратко)

Диагонали квадрата ABCD пересекаются в точке O. Найдите угол между векторами AO и OC.

Решение
Дано
  • \(ABCD\) — квадрат
Найти
  • \(\angle(\overrightarrow{AO}, \overrightarrow{OC})\)

\(O\) — середина \(AC\), поэтому \(\overrightarrow{AO} = \overrightarrow{OC}\): векторы сонаправлены.

Угол между сонаправленными векторами по определению равен \(0^\circ\).

Ответ
0°
Почему так

Угол между сонаправленными векторами считается равным 0°.

Подробнее — в теме «Угол между векторами. Скалярное произведение».

Похожие задачи для тренировки

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Геометрия. 7–9 классы» (Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев, Э. Г. Позняк, И. И. Юдина; Просвещение, 2023, 2024).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.