Для решения задачи сначала найдем векторы (\overrightarrow{AB}) и (\overrightarrow{CD}).
Шаг 1: Найдите координаты векторов
Вектор (\overrightarrow{AB}) определяется как разность координат конечной точки B и начальной точки A:
[
\overrightarrow{AB} = (x_2 - x_1, y_2 - y_1) = (4 - 1, 7 - 3) = (3, 4)
]
Вектор (\overrightarrow{CD}) определяется как разность координат конечной точки D и начальной точки C:
[
\overrightarrow{CD} = (x_2 - x_1, y_2 - y_1) = (7 - (-1), 5 - (-1)) = (8, 6)
]
Шаг 2: Найдите скалярное произведение векторов
Скалярное произведение (или внутреннее произведение) векторов (\overrightarrow{AB}) и (\overrightarrow{CD}) вычисляется по формуле:
[
\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CD} = x_1 \cdot x_2 + y_1 \cdot y_2
]
Подставим координаты векторов:
[
\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CD} = 3 \cdot 8 + 4 \cdot 6 = 24 + 24 = 48
]
Шаг 3: Найдите длины векторов
Длина вектора (\overrightarrow{AB}) находится по формуле:
[
|\overrightarrow{AB}| = \sqrt{x^2 + y^2} = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5
]
Длина вектора (\overrightarrow{CD}) находится аналогично:
[
|\overrightarrow{CD}| = \sqrt{x^2 + y^2} = \sqrt{8^2 + 6^2} = \sqrt{64 + 36} = \sqrt{100} = 10
]
Шаг 4: Найдите угол между векторами
Угол (\theta) между двумя векторами можно найти с использованием скалярного произведения и длин векторов:
[
\cos \theta = \frac{\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CD}}{|\overrightarrow{AB}| \cdot |\overrightarrow{CD}|}
]
Подставим известные значения:
[
\cos \theta = \frac{48}{5 \cdot 10} = \frac{48}{50} = \frac{24}{25}
]
Теперь найдём угол (\theta):
[
\theta = \arccos\left(\frac{24}{25}\right)
]
Это значение можно вычислить с помощью калькулятора, чтобы найти угол в градусах или радианах.
Таким образом, скалярное произведение векторов (\overrightarrow{AB}) и (\overrightarrow{CD}) равно 48, а угол между ними равен (\arccos\left(\frac{24}{25}\right)).