Давайте разберем поэтапно каждое из заданий.
1) Разложите вектор AB по координатным векторам i и j
Вектор ( \mathbf{AB} ) можно представить как разность координат точки B и точки A.
Координаты точки A: ( A(1, -2) )
Координаты точки B: ( B(2, 4) )
Вектор ( \mathbf{AB} ) = ( (B_x - A_x, B_y - A_y) )
Подставим значения:
[ \mathbf{AB} = (2 - 1, 4 - (-2)) ]
[ \mathbf{AB} = (1, 6) ]
Теперь разложим вектор ( \mathbf{AB} ) по координатным векторам ( \mathbf{i} ) и ( \mathbf{j} ):
[ \mathbf{AB} = 1 \cdot \mathbf{i} + 6 \cdot \mathbf{j} ]
Итак, вектор ( \mathbf{AB} ) в координатах:
[ \mathbf{AB} = \mathbf{i} + 6\mathbf{j} ]
2) Докажите, что ( \mathbf{AB} \parallel \mathbf{CD} )
Для того чтобы доказать, что векторы ( \mathbf{AB} ) и ( \mathbf{CD} ) параллельны, нужно показать, что они коллинеарны, то есть один вектор является скалярным множителем другого.
Вычислим координаты вектора ( \mathbf{CD} ).
Координаты точки C: ( C(-1, 4) )
Координаты точки D: ( D(1, 16) )
Вектор ( \mathbf{CD} ) = ( (D_x - C_x, D_y - C_y) )
Подставим значения:
[ \mathbf{CD} = (1 - (-1), 16 - 4) ]
[ \mathbf{CD} = (2, 12) ]
Теперь проверим, можно ли выразить ( \mathbf{CD} ) через ( \mathbf{AB} ) с каким-то скалярным множителем ( k ).
Вектор ( \mathbf{AB} = (1, 6) )
Вектор ( \mathbf{CD} = (2, 12) )
Очевидно, что ( \mathbf{CD} = 2 \cdot \mathbf{AB} ), так как:
[ (2, 12) = 2 \cdot (1, 6) ]
Следовательно, векторы ( \mathbf{AB} ) и ( \mathbf{CD} ) параллельны.
3) Напишите уравнение прямой AD
Чтобы найти уравнение прямой, проходящей через точки A и D, используем уравнение прямой в общем виде: ( y = kx + b ), где ( k ) — угловой коэффициент (наклон), а ( b ) — свободный член.
Найдем угловой коэффициент ( k ):
[ k = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} ]
Подставим координаты точек A и D:
[ k = \frac{16 - (-2)}{1 - 1} ]
Однако, тут мы видим, что ( x_2 - x_1 ) равно нулю, что свидетельствует о том, что прямая вертикальна и параллельна оси ( y ). Уравнение вертикальной прямой имеет вид:
[ x = x_1 ]
Так как ( x_1 = 1 ) (координата ( x ) точки A), то уравнение прямой AD:
[ x = 1 ]
Таким образом, уравнение прямой AD:
[ x = 1 ]
Итак, мы получили развёрнутые ответы на все задания.