Чтобы определить угол между двумя векторами, необходимо воспользоваться скалярным произведением этих векторов. Скалярное произведение двух векторов ( \vec{a} ) и ( \vec{b} ) можно найти по формуле:
[
\vec{a} \cdot \vec{b} = a_1b_1 + a_2b_2 + a_3b_3
]
Для векторов ( \vec{a} = {-2; 1; 3} ) и ( \vec{b} = {-1; 0; 5} ) скалярное произведение будет:
[
\vec{a} \cdot \vec{b} = (-2)(-1) + (1)(0) + (3)(5) = 2 + 0 + 15 = 17
]
Затем необходимо найти длины (модули) векторов ( \vec{a} ) и ( \vec{b} ). Длина вектора ( \vec{a} ) находится по формуле:
[
|\vec{a}| = \sqrt{a_1^2 + a_2^2 + a_3^2} = \sqrt{(-2)^2 + 1^2 + 3^2} = \sqrt{4 + 1 + 9} = \sqrt{14}
]
Длина вектора ( \vec{b} ) находится аналогично:
[
|\vec{b}| = \sqrt{b_1^2 + b_2^2 + b_3^2} = \sqrt{(-1)^2 + 0^2 + 5^2} = \sqrt{1 + 0 + 25} = \sqrt{26}
]
Угол ( \theta ) между векторами определяется формулой:
[
\cos \theta = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}| \cdot |\vec{b}|}
]
Подставим найденные значения:
[
\cos \theta = \frac{17}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{26}}
]
Теперь необходимо проанализировать знак и величину (\cos \theta):
- Если (\cos \theta > 0), то угол острый.
- Если (\cos \theta = 0), то угол прямой.
- Если (\cos \theta < 0), то угол тупой.
Вычислим:
[
\sqrt{14} \approx 3.74, \quad \sqrt{26} \approx 5.10
]
Следовательно,
[
|\vec{a}| \cdot |\vec{b}| \approx 3.74 \cdot 5.10 \approx 19.074
]
Таким образом,
[
\cos \theta = \frac{17}{19.074} \approx 0.891
]
Поскольку (\cos \theta \approx 0.891 > 0), угол между векторами острый.