Зачем это в ЕГЭ. В задании №2 — угол между векторами, проверка перпендикулярности и параллельности, иногда проекция на направление.
Главная идея. В координатах a⋅b=x1x2+y1y2. Связь с углом φ между ненулевыми векторами: cosφ=∣a∣∣b∣a⋅b. Если a⋅b=0 и векторы ненулевые — φ=90∘.
Алгоритм (чеклист). 1. Вычислить a⋅b по координатам; при необходимости ∣a∣=x12+y12. 2. Для угла: подставить в cosφ, учесть ограничение cosφ∈[−1,1]; арккосинус даёт угол 0∘–180∘. 3. Перпендикулярность: сначала проверить «оба ненулевые», затем скалярное =0. 4. Проекция a на направление e (∣e∣=1): величина (a⋅e) со знаком по направлению e.
Пример 1 (угол между векторами).a=(1,0), b=(1,1). Найти cosφ и угол φ.
Шаг 1.a⋅b=1, ∣a∣=1, ∣b∣=2.
Шаг 2.cosφ=21=22.
Шаг 3.φ=45∘ (или 4π рад).
Пример 2 (перпендикулярность).u=(3,4), v=(−4,3). Проверить, что угол 90∘.
Шаг 1.u⋅v=3⋅(−4)+4⋅3=−12+12=0.
Шаг 2.∣u∣=5, ∣v∣=5 — оба ненулевые.
Шаг 3. Скалярное нулевое ⇒ перпендикулярны.
Типичные ошибки. Делят на ∣a∣∣b∣ без проверки на ноль; путают угол между прямыми с углом между направляющими; используют sin вместо cos в формуле из скалярного произведения.
Дальше. Угол между прямыми и смешанные задачи №2 в тренажёре.
Теория изучена?
Закрепи знания на практике — переходи к тренировке!