Чтобы найти угол между вектором ( \mathbf{ph} ) и вектором ( \mathbf{km} ), нам нужно следовать нескольким шагам:
Нахождение векторов:
Вектор ( \mathbf{ph} ) можно найти, вычитая координаты точки ( p ) из координат точки ( h ):
[
\mathbf{ph} = h - p = (1 - 1, \sqrt{3} - 0, 3 - 2) = (0, \sqrt{3}, 1)
]
Вектор ( \mathbf{km} ) можно найти аналогично:
[
\mathbf{km} = m - k = (-1 - (-1), -1 - 0, 3 - 3) = (0, -1, 0)
]
Скалярное произведение векторов:
Скалярное произведение ( \mathbf{ph} \cdot \mathbf{km} ) дается формулой:
[
\mathbf{ph} \cdot \mathbf{km} = (0) \cdot (0) + (\sqrt{3}) \cdot (-1) + (1) \cdot (0) = 0 - \sqrt{3} + 0 = -\sqrt{3}
]
Длины векторов:
Длина вектора ( \mathbf{ph} ) равна:
[
|\mathbf{ph}| = \sqrt{0^2 + (\sqrt{3})^2 + 1^2} = \sqrt{0 + 3 + 1} = \sqrt{4} = 2
]
Длина вектора ( \mathbf{km} ) равна:
[
|\mathbf{km}| = \sqrt{0^2 + (-1)^2 + 0^2} = \sqrt{0 + 1 + 0} = 1
]
Косинус угла между векторами:
Косинус угла ( \theta ) между двумя векторами находим по формуле:
[
\cos \theta = \frac{\mathbf{ph} \cdot \mathbf{km}}{|\mathbf{ph}| \cdot |\mathbf{km}|} = \frac{-\sqrt{3}}{2 \times 1} = -\frac{\sqrt{3}}{2}
]
Угол между векторами:
Учитывая, что ( \cos \theta = -\frac{\sqrt{3}}{2} ), угол ( \theta ) равен:
[
\theta = \cos^{-1}\left(-\frac{\sqrt{3}}{2}\right)
]
Этот угол соответствует ( 150^\circ ) или ( \frac{5\pi}{6} ) радиан, так как ( \cos(150^\circ) = -\frac{\sqrt{3}}{2} ).
Таким образом, угол между вектором ( \mathbf{ph} ) и вектором ( \mathbf{km} ) равен ( 150^\circ ).