Sheet 1 on Vector Analysis

Problem 1 Sheet 1 Unsolved Problems 4d-20-32 ๐ฟ๐‘’๐‘ก ๐‘’๐‘Ž๐‘โ„Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ๐‘  ๐ดโƒ‘ = 5 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž , ๐ตโƒ‘ = โˆ’2 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž , ๐‘Ž๐‘›๐‘‘

Views 141 Downloads 1 File size 2MB

Report DMCA / Copyright

DOWNLOAD FILE

Recommend stories

Citation preview

Problem 1

Sheet 1

Unsolved Problems 4d-20-32

๐ฟ๐‘’๐‘ก ๐‘’๐‘Ž๐‘โ„Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ๐‘  ๐ดโƒ‘ = 5 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž , ๐ตโƒ‘ = โˆ’2 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž , ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐ถโƒ‘ = 3 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž , ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘‘ ๐‘œ๐‘ข๐‘ก๐‘ค๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘‘ ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘–๐‘”๐‘–๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘Ž ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘’๐‘ ๐‘–๐‘Ž๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’ ๐‘ ๐‘ฆ๐‘ ๐‘ก๐‘’๐‘š ๐‘ก๐‘œ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐ด, ๐ต, ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐ถ, ๐‘Ÿ๐‘’๐‘ ๐‘๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘™๐‘ฆ. ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘Ž) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘”๐‘–๐‘› (๐‘–. ๐‘’. ๐‘Ž

๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐ด ๐‘ก๐‘œ๐‘ค๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘‘:

);

๐‘) ๐‘ƒ๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐ต (๐‘–. ๐‘’. ๐‘Ž )

๐‘) ๐‘Ž ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘’๐‘ž๐‘ข๐‘–๐‘‘๐‘–๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐‘ก ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐ต & ๐ถ ๐‘œ๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘’ ๐ต๐ถ ๐‘–. ๐‘’. ๐‘Ž ; ๐‘‘) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘’๐‘›๐‘”๐‘กโ„Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ƒ๐‘’๐‘Ÿ๐‘š๐‘’๐‘ก๐‘’๐‘Ÿ ๐‘œ๐‘“ ฮ”๐ด๐ต๐ถ Solution โ€“ Correct ๐‘จ๐’๐’”.: (๐‘Ž) โˆ’ 0.845 ๐‘Ž + 0.169 ๐‘Ž โˆ’ 0.507 ๐‘Ž ; (๐‘) โˆ’ 0.911 ๐‘Ž + 0.391 ๐‘Ž + 0.1302 ๐‘Ž ; (๐‘) โˆ’ 0.793 ๐‘Ž + 0.463 ๐‘Ž โˆ’ 0.396 ๐‘Ž ;

(๐‘‘) 25.5

โˆต โˆ’๐ดโƒ‘ = โˆ’5 ๐‘Ž + ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž โˆด๐‘Ž

=

1 โˆš5 + 1 + 3

โˆ’5 ๐‘Ž + ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž

โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐ตโƒ‘ โˆ’ ๐ดโƒ‘ = โˆ’2 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž โˆด๐‘Ž โƒ‘=

1 โˆš7 + 3 + 1

๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘ƒ๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘‹ @

=

1 โˆš35

โˆ’5 ๐‘Ž + ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž

โˆ’ 5๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž +3๐‘Ž

โˆ’7 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + ๐‘Ž

=

๐Ÿ โˆš๐Ÿ“๐Ÿ—

= โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ’๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ— ๐’‚๐’š โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐ŸŽ๐Ÿ• ๐’‚๐’›

= โˆ’7 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + ๐‘Ž

โˆ’๐Ÿ• ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ‘ ๐’‚๐’š + ๐’‚๐’› = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ‘๐Ÿ— ๐’‚๐’š + ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ‘ ๐’‚๐’›

โˆ’2 + 0 2 + 3 4 โˆ’ 4 , , = (โˆ’1, 2.5, 0 ) 2 2 2

โˆด ๐‘Ÿ โƒ‘ = โˆ’๐‘Ž + 2.5 ๐‘Ž โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐‘Ÿ โƒ‘ โˆ’ ๐‘Ÿโƒ‘ = โˆ’๐‘Ž + 2.5 ๐‘Ž โˆด๐‘Ž โƒ‘=

1

โˆ’ 5๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž +3๐‘Ž

โˆ’6 ๐‘Ž + 3.5 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž

=

= โˆ’6 ๐‘Ž + 3.5 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž 1

โˆš6 + 3.5 + 3 โˆš57.25 = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ—๐Ÿ‘ ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ”๐Ÿ‘ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘๐Ÿ—๐Ÿ” ๐’‚๐’›

โˆ’6 ๐‘Ž + 3.5 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž

Perimeter of the triangle ABC

โˆต ๐‘Ÿ โƒ‘ = ๐ตโƒ‘ โˆ’ ๐ดโƒ‘ = โˆ’2 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž

โˆ’ 5๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž +3๐‘Ž ๐ด๐ตโƒ‘ =

โˆต ๐‘Ÿ โƒ‘ = ๐ถโƒ‘ โˆ’ ๐ตโƒ‘ = 3 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž

โˆ’ โˆ’2 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž โˆ’ 3๐‘Ž โˆ’4๐‘Ž

7 + 3 + 1 = โˆš59

=2๐‘Ž +๐‘Ž โˆ’8๐‘Ž

๐ต๐ถโƒ‘ = โˆต ๐‘Ÿ โƒ‘ = ๐ดโƒ‘ โˆ’ ๐ถโƒ‘ = 5 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž

= โˆ’7 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + ๐‘Ž

2 + 1 + 8 = โˆš69

=5๐‘Ž โˆ’4๐‘Ž +7๐‘Ž ๐ถ๐ดโƒ‘ =

5 + 4 + 7 = โˆš90

โˆด ๐‘ƒ๐‘’๐‘Ÿ๐‘š๐‘’๐‘ก๐‘’๐‘Ÿ ๐‘œ๐‘“ ฮ” ๐ด๐ต๐ถ = ๐ด๐ตโƒ‘ + ๐ต๐ถโƒ‘ + ๐ถ๐ดโƒ‘ = โˆš59 + โˆš69 + โˆš90 = ๐Ÿ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐Ÿ•

Problem 2

Sheet 1

๐ผ๐‘“ ๐ดโƒ‘ = 2 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž ,

๐ตโƒ‘ = โˆ’3 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž , ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘

(๐‘Ž) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐ด โˆ’ ๐ต; (๐‘) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘š๐‘Ž๐‘”๐‘›๐‘–๐‘ก๐‘ข๐‘–๐‘‘๐‘’ ๐‘œ๐‘“ ๐ด + ๐ต; (๐‘)

๐ด + 3๐ต ๐ต |๐ด + 3๐ต|

Solution (a) ๐ด โˆ’ ๐ต = 2 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž โˆ’ โˆ’3 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž = 5 ๐‘Ž + 10 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž 5 ๐‘Ž + 10 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž 5 ๐‘Ž + 10 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž ๐ดโˆ’๐ต ๐‘Ž = = = |๐ด โˆ’ ๐ต| โˆš25 + 100 + 4 โˆš129 ๐’‚๐‘จ ๐‘ฉ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ’ ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ– ๐’‚๐’š + ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ•๐Ÿ” ๐’‚๐’› (b) ๐ด + ๐ต = 2 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž + โˆ’3 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž

=โˆ’๐‘Ž +2๐‘Ž โˆ’8๐‘Ž

|๐ด + ๐ต| = โˆš1 + 4 + 64 |๐ด + ๐ต| = โˆš๐Ÿ”๐Ÿ— (c) ๐ด + 3๐ต = 2 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž + 3 โˆ’3 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž |๐ด + 3๐ต| = โˆš49 + 36 + 144 = โˆš229 ๐ด + 3๐ต โˆ’7 6 12 = ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž |๐ด + 3๐ต| โˆš229 โˆš229 โˆš229 ๐ด + 3๐ต = |๐ด + 3๐ต|

49 36 144 + + = 229 229 229

229 =1 229

๐ด + 3๐ต ๐ต=๐ต |๐ด + 3๐ต| ๐‘จ + ๐Ÿ‘๐‘ฉ โˆด ๐‘ฉ = โˆ’๐Ÿ‘ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ’ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐Ÿ“ ๐’‚๐’› |๐‘จ + ๐Ÿ‘๐‘ฉ|

= โˆ’7 ๐‘Ž โˆ’ 6 ๐‘Ž โˆ’ 12 ๐‘Ž

Problem 3

Sheet 1

๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘… โƒ‘ ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘  ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐ด (1, 2, 3) ๐‘ก๐‘œ ๐ต. ๐ผ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘’๐‘›๐‘”๐‘กโ„Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘… โƒ‘ ๐‘–๐‘  10 ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก๐‘  ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘–๐‘ก๐‘  ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘–๐‘  ๐‘”๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘๐‘ฆ ๐‘Žโƒ‘ = 0.6 ๐‘Ž + 0.64 ๐‘Ž + 0.38 ๐‘Ž ,

๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘œ๐‘“ ๐ต.

Solution - Correct ๐‘จ๐’๐’”. : 7, 8.4, 7.8

โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐‘… โƒ‘ ๐‘Žโƒ‘ = 10 ๐‘Žโƒ‘ โˆด ๐‘… โƒ‘ = 10 0.6 ๐‘Ž + 0.64 ๐‘Ž + 0.38 ๐‘Ž

= 6 ๐‘Ž + 6.4 ๐‘Ž + 3.8 ๐‘Ž

๐’ƒ๐’–๐’• ๐‘… โƒ‘ = ๐ตโƒ‘ โˆ’ ๐ดโƒ‘ โˆด 6 ๐‘Ž + 6.4 ๐‘Ž + 3.8 ๐‘Ž = (๐ต โˆ’ 1) ๐‘Ž + ๐ต โˆ’ 2 ๐‘Ž + (๐ต โˆ’ 3) ๐‘Ž ๐‘ค๐‘’ ๐‘”๐‘’๐‘ก ๐ต โˆ’1=6

๐ต =7

๐ต โˆ’ 2 = 6.4

๐ต = 8.4

๐ต โˆ’ 3 = 3.8

๐ต = 7.8

โˆด ๐‘ฉ(๐Ÿ•,

๐Ÿ–. ๐Ÿ’,

๐Ÿ•. ๐Ÿ–)

Problem 4

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘ก๐‘ค๐‘œ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐‘€(2, 5, โˆ’3) ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘(โˆ’3, 1, 4),

๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘

๐‘Ž) ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’๐‘–๐‘Ÿ ๐‘ ๐‘’๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘›๐‘  (๐‘–. ๐‘’. ๐‘€๐‘โƒ‘) ๐‘) ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘–๐‘”๐‘–๐‘› ๐‘ก๐‘œ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘š๐‘–๐‘‘๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘’ ๐‘€๐‘; ๐‘) ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘Ž ๐‘ˆ๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘…

.

๐‘‘) ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘œ๐‘“ ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘’๐‘Ÿ๐‘ ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘’ ๐‘€๐‘ ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‹ = 0 ๐‘๐‘™๐‘Ž๐‘›๐‘’. Solution โˆต ๐‘€๐‘โƒ‘ = ๐‘โƒ‘ โˆ’ ๐‘€โƒ‘ = โˆ’3 ๐‘Ž + ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž

โˆ’ 2๐‘Ž +5๐‘Ž โˆ’3๐‘Ž ๐‘€๐‘โƒ‘ =

= โˆ’5 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž + 7 ๐‘Ž

5 + 4 + 7 = โˆš๐Ÿ—๐ŸŽ

(b) ๐‘€๐‘–๐‘‘๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘œ๐‘“ ๐‘€๐‘ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘ƒ๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘ƒ @

โˆ’3 + 2 1 + 5 4 โˆ’ 3 , , = (โˆ’0.5, 3, 0.5 ) 2 2 2

โˆด ๐‘Ÿ โƒ‘ = โˆ’0.5 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + 0.5 ๐‘Ž

๐‘ƒโƒ‘ =

0.5 + 3 + 0.5 = โˆš๐Ÿ—. ๐Ÿ“

(c) โˆด๐‘Ž โƒ‘= (d) ???

๐‘Ÿ โƒ‘ 1 = โˆ’5 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž + 7 ๐‘Ž |๐‘Ÿ โƒ‘| โˆš5 + 4 + 7

=

๐Ÿ โˆš๐Ÿ—๐ŸŽ

โˆ’๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ’ ๐’‚๐’š + ๐Ÿ• ๐’‚๐’›

Problem 5

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘“๐‘–๐‘’๐‘™๐‘‘ ๐บ = 2๐‘ฅ ๐‘ฆ ๐‘Ž โˆ’ 2(๐‘ง โˆ’ ๐‘ฅ) ๐‘Ž + 3๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง ๐‘Ž ,

๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘:

๐‘Ž) ๐บ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ(2, โˆ’3, 4) ๐‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘‰๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐บ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ ๐‘) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘๐‘Ž๐‘™๐‘’๐‘Ÿ ๐‘’๐‘ž๐‘ข๐‘Ž๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ข๐‘Ÿ๐‘“๐‘Ž๐‘๐‘’ ๐‘œ๐‘› ๐‘คโ„Ž๐‘–๐‘โ„Ž |๐บ| = 100 ๐‘‘) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฆ ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’ ๐‘œ๐‘“ ๐‘„(โˆ’3, ๐‘ฆ, 5) ๐‘–๐‘“ ๐บ

= 100 & ๐‘ฆ > 0

๐‘’) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘๐‘’๐‘ก๐‘ค๐‘’๐‘’๐‘› ๐‘ƒ & ๐‘„. Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) โˆ’ 24 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž โˆ’ 72 ๐‘Ž ; (๐‘) โˆ’ 0.316 ๐‘Ž โˆ’ 0.0526 ๐‘Ž โˆ’ 0.947 ๐‘Ž ; (๐‘) 4๐‘ฅ ๐‘ฆ + 4 (๐‘ง โˆ’ ๐‘ฅ) + 9 ๐‘ฅ ๐‘ฆ ๐‘ง = 10 ; (๐‘‘) 2.04 (๐‘’)7.17

๐บ โƒ‘ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ’ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐Ÿ•๐Ÿ ๐’‚๐’›

๐’‚๐’• ๐‘ƒ(2, โˆ’3, 4) (b) โˆด ๐บโƒ‘ =

๐บโƒ‘ 1 = โˆ’24 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž โˆ’ 72 ๐‘Ž ๐บโƒ‘ โˆš24 + 16 + 72

โˆด ๐บโƒ‘ = โˆ’

6 1 18 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž 19 19 19

=

1 โˆ’24 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž โˆ’ 72 ๐‘Ž 76

๐‘ฎ๐‘ทโƒ‘ = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ‘๐Ÿ๐Ÿ” ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ“๐Ÿ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ’๐Ÿ• ๐’‚๐’›

(c) |๐บ| = 100 =

(2๐‘ฅ ๐‘ฆ) + 2(๐‘ง โˆ’ ๐‘ฅ)

+ (3๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง)

โˆด ๐Ÿ๐ŸŽ๐ŸŽ๐ŸŽ๐ŸŽ = ๐Ÿ’๐’™๐Ÿ’ ๐’š๐Ÿ + ๐Ÿ’ (๐’› โˆ’ ๐’™)๐Ÿ + ๐Ÿ— ๐’™๐Ÿ ๐’š๐Ÿ ๐’›๐Ÿ โ‹ฏ โ‹ฏ โ‹ฏ โ‹ฏ ๐’†๐’’๐’–(๐Ÿ) (d) @ ๐‘„(โˆ’3, ๐‘ฆ, 5)

โˆด๐‘ฆ=ยฑ

( )

10000 = 324 ๐‘ฆ + 256 + 2025 ๐‘ฆ

9744 = 2349 ๐‘ฆ

9744 = ยฑ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ”๐Ÿ• 2349

(e) โˆต ๐‘Ÿ โƒ‘ = ๐‘„โƒ‘ โˆ’ ๐‘ƒโƒ‘ = โˆ’3 ๐‘Ž ยฑ 2.0367 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž = โˆ’5 ๐‘Ž + (3 ยฑ 2.0367) ๐‘Ž + ๐‘Ž โˆด ๐‘Ÿ โƒ‘ =

5 + (3 ยฑ 2.0367) + 1 =

โˆ’ 2๐‘Ž โˆ’3๐‘Ž +4๐‘Ž

5 + 5.0367 + 1 5 + 0.9633 + 1

=

=

๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ• 5.189

Problem 6

Sheet 1

๐ด ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘“๐‘–๐‘’๐‘™๐‘‘ ๐‘–๐‘  ๐‘”๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘Ž๐‘  ๐บ = 2๐‘ฅ ๐‘ฆ ๐‘Ž โˆ’ 2(๐‘ง โˆ’ ๐‘ฅ) ๐‘Ž + 3๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง ๐‘Ž , ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’ ๐‘ ๐‘˜๐‘’๐‘ก๐‘โ„Ž๐‘’๐‘  ๐‘œ๐‘“ ๐บ , ๐บ , ๐บ , ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ |๐บ|, ๐‘Ž๐‘™๐‘™ ๐‘’๐‘ฃ๐‘Ž๐‘™๐‘ข๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘Ž๐‘™๐‘œ๐‘›๐‘” ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘’ ๐‘ฅ = 2, ๐‘ฆ = โˆ’1; Solution ๐บ (2, โˆ’1, ๐‘ง) = 2๐‘ฅ ๐‘ฆ = 2(4)(โˆ’1) = โˆ’8 ๐บ (2, โˆ’1, ๐‘ง) = โˆ’2(๐‘ง โˆ’ ๐‘ฅ) = โˆ’2(๐‘ง โˆ’ 2) = โˆ’2 ๐‘ง + 4 ๐บ (2, โˆ’1, ๐‘ง) = 3๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง = 3(2)(โˆ’1)๐‘ง = โˆ’6 ๐‘ง |๐บ| =

64 + (โˆ’2 ๐‘ง + 4) + (โˆ’6๐‘ง)

=

64 + 4 ๐‘ง โˆ’ 16๐‘ง + 16 + 36 ๐‘ง

=

80 + 40 ๐‘ง โˆ’ 16๐‘ง

= 4 2.5 ๐‘ง โˆ’ ๐‘ง + 5

0 โ‰ค ๐‘ง โ‰ค 10

Problem 7

Sheet 1

๐ด ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘“๐‘–๐‘’๐‘™๐‘‘ ๐‘–๐‘  ๐‘ ๐‘๐‘’๐‘๐‘–๐‘“๐‘–๐‘’๐‘‘ ๐‘Ž๐‘  ๐น = 2(๐‘ฅ + ๐‘ฆ) sin ๐œ‹๐‘ง ๐‘Ž โˆ’ (๐‘ฅ + ๐‘ฆ) ๐‘Ž + ๐‘Ž๐‘™๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐‘Ž๐‘ก

๐‘Ž) ๐น = 0

10 ๐‘Ž , ๐‘ฅ +๐‘ฆ

๐‘ ๐‘๐‘’๐‘๐‘–๐‘“๐‘ฆ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘œ๐‘๐‘ข๐‘  ๐‘œ๐‘“ ๐‘) |๐น | = 1

๐‘) ๐น = 0

Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) ๐‘ฆ = โˆ’๐‘ฅ (๐‘๐‘™๐‘Ž๐‘›๐‘’), ๐‘ง = 0, ยฑ1, ยฑ2, โ€ฆ (๐‘๐‘™๐‘Ž๐‘›๐‘’๐‘ ); (๐‘) ๐‘ฆ = โˆ’๐‘ฅ (๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘๐‘œ๐‘™๐‘–๐‘ ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ); (๐‘) ๐‘ฅ + ๐‘ฆ = 10 (๐‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ)

๐‘Ž๐‘ก ๐น = 0 2(๐‘ฅ + ๐‘ฆ) sin ๐œ‹๐‘ง = 0 โˆด 2(๐‘ฅ + ๐‘ฆ) = 0 ๐‘œ๐‘Ÿ sin ๐œ‹๐‘ง = 0 โˆด ๐‘ƒ๐‘™๐‘Ž๐‘›๐‘’๐‘  ๐‘Ž๐‘ก ๐’š = โˆ’๐’™ , ๐’› = ๐ŸŽ, ยฑ๐Ÿ, ยฑ๐Ÿ, ยฑ๐Ÿ‘ โ‹ฏ (๐‘ฅ + ๐‘ฆ) = 0

๐‘Ž๐‘ก ๐น = 0

โˆด ๐ฟ๐‘œ๐‘๐‘ข๐‘  ๐‘œ๐‘“ ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘๐‘œ๐‘™๐‘–๐‘ ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ ๐’š = โˆ’๐’™๐Ÿ 10 =1 ๐‘ฅ +๐‘ฆ

๐‘Ž๐‘ก |๐น | = 1 โˆด ๐‘ฅ + ๐‘ฆ = 10

โˆด ๐ฟ๐‘œ๐‘๐‘ข๐‘  ๐‘œ๐‘“ ๐‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ ๐’™๐Ÿ + ๐’š๐Ÿ = โˆš๐Ÿ๐ŸŽ

Problem 8

๐Ÿ

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘“๐‘–๐‘’๐‘™๐‘‘๐‘  ๐บ = 5 (๐‘ฅ + ๐‘ฆ) ๐‘Ž + 10 ๐‘Ž , ๐‘Ž) |๐บ |

๐‘) |๐บ |

๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐บ = 5 ๐‘Ž + 2๐‘ฅ๐‘ฆ ๐‘Ž ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ(3,2,0) ๐‘) ๐‘Ž , ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐บ ๐‘’) ๐‘Ž , ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐บ โƒ‘ + ๐บ โƒ‘ .

๐‘‘) ๐‘Ž , ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐บ Solution ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ(3,2,0) โˆด |๐บ | =

๐บ = 25 ๐‘Ž + 10 ๐‘Ž , 25 + 10 = โˆš725 = ๐Ÿ๐Ÿ”. ๐Ÿ—๐Ÿ๐Ÿ”

โˆด ๐‘Žโƒ‘ =

๐บโƒ‘ 1 = 25 ๐‘Ž + 10 ๐‘Ž ๐บโƒ‘ โˆš725

โˆด ๐‘Žโƒ‘ =

๐บโƒ‘ 1 = 5 ๐‘Ž + 12 ๐‘Ž โƒ‘ 13 ๐บ

๐บ โƒ‘ + ๐บ โƒ‘ = 25 ๐‘Ž + 10 ๐‘Ž โˆด ๐‘Ž โƒ‘ = ๐’™๐’™

๐บ = 5 ๐‘Ž + 12 ๐‘Ž ๐‘Ž๐‘›๐‘‘

|๐บ | =

5 + 12 = โˆš169 = ๐Ÿ๐Ÿ‘

= ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘๐Ÿ•๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’‚๐’š

= ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘๐Ÿ–๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ๐Ÿ‘ ๐’‚๐’š

+ 5 ๐‘Ž + 12 ๐‘Ž

๐บโƒ‘ + ๐บ โƒ‘ 1 = ๐บโƒ‘ + ๐บ โƒ‘ โˆš30 + 22

= 30 ๐‘Ž + 22 ๐‘Ž

30 ๐‘Ž + 22 ๐‘Ž

= ๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐ŸŽ๐Ÿ”๐Ÿ’๐ŸŽ๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ—๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐’‚๐’š

Problem 9

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘“๐‘–๐‘’๐‘™๐‘‘, ๐บโƒ‘ =

2๐‘ฅ ๐‘Ž + (๐‘ฆ + ๐‘ง + 1) ๐‘Ž + (5๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ง ) ๐‘Ž , ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘: 1+๐‘ฆ

(๐‘Ž) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐บ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ(1, 2, โˆ’3); (๐‘) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘๐‘’๐‘ก๐‘ค๐‘’๐‘’๐‘› ๐บ ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฆ = 0 ๐‘๐‘™๐‘Ž๐‘›๐‘’ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘„(2, 0,4); (๐‘) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘Ž๐‘™๐‘ข๐‘’ ๐‘œ๐‘“

๐บ ๐‘‘๐‘ฅ ๐‘‘๐‘ฆ ๐‘Ž ๐‘Ž๐‘ก ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘™๐‘Ž๐‘›๐‘’ ๐‘ง = 1.

Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) 0.0995 ๐‘Ž โˆ’ 0.995 ๐‘Ž ; (๐‘) 34.7 ; (๐‘) 36

๐บ โƒ‘ = 0.4 ๐‘Ž + 0 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž

๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ(1, 2, โˆ’3) โˆด๐‘Ž โƒ‘=

๐บโƒ‘ = ๐บโƒ‘

1 (0.4) + 4

[0.4 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž ] = ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ—๐Ÿ—๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ“๐Ÿ“ ๐’‚๐’›

(b) ๐บโƒ‘ = 4๐‘Ž +5๐‘Ž โˆ’6๐‘Ž

๐‘Ž๐‘ก ๐‘„(2, 0,4) โˆต ๐บ โƒ‘. ๐‘Ž โƒ‘ = ๐บ โƒ‘ cos ๐›ผ โˆต5=

4 + 5 + 6 cos ๐›ผ

โˆด cos ๐›ผ =

5 โˆš77

๐›ผ = 55.26

๐Ÿ—๐ŸŽ โˆ’ ๐œถ = ๐Ÿ‘๐Ÿ’. ๐Ÿ•๐Ÿ‘

(c) ๐บ ๐‘‘๐‘ฅ ๐‘‘๐‘ฆ ๐‘Ž =

(5๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ง ) ๐‘‘๐‘ฅ ๐‘‘๐‘ฆ ๐‘Ž

๐‘Ž๐‘ก ๐‘ง = 1 ๐‘๐‘™๐‘Ž๐‘›๐‘’ โˆด๐ผ=

(5๐‘ฅ โˆ’ 1) ๐‘‘๐‘ฅ ๐‘‘๐‘ฆ =

5๐‘ฅ โˆ’๐‘ฅ 2

(๐‘ฆ) = ๐Ÿ‘๐Ÿ”

Problem 10

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐‘ƒ(2, 5, โˆ’1), ๐‘Ž) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘… โƒ‘

๐‘„(โˆ’1, โˆ’4,1),

๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘‡(5, 0,2),

๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘

๐‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘… โƒ‘

๐‘) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘’๐‘›๐‘”๐‘กโ„Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘š๐‘–๐‘ก๐‘’๐‘Ÿ ๐‘œ๐‘“ โˆ† ๐‘ƒ๐‘„๐‘‡

๐‘’) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘๐‘Ÿ๐‘œ๐‘—๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘… โƒ‘ ๐‘œ๐‘› ๐‘… โƒ‘

๐‘‘) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘„

๐‘“) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘’๐‘›๐‘”๐‘กโ„Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘™๐‘ก๐‘–๐‘ก๐‘ข๐‘‘๐‘’ ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ก๐‘Ÿ๐‘–๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘  ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐‘„ ๐‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘–๐‘๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ฆ ๐‘ก๐‘œ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘œ๐‘๐‘๐‘œ๐‘ ๐‘–๐‘ก๐‘’ ๐‘ ๐‘–๐‘‘๐‘’ ๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘ก๐‘  ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘ ๐‘–๐‘œ๐‘›. Solution (๐’‚)

๐‘Ÿ โƒ‘ = ๐‘„โƒ‘ โˆ’ ๐‘ƒโƒ‘ = โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž + ๐‘Ž

(๐’ƒ)

๐‘Ž โƒ‘=

๐‘Ÿ โƒ‘ ๐‘Ÿ โƒ‘

=

1 โˆš3 + 9 + 2

โˆ’ 2๐‘Ž +5๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž

โˆ’3 ๐‘Ž โˆ’ 9 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž

=

= โˆ’๐Ÿ‘ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ— ๐’‚๐’š + ๐Ÿ ๐’‚๐’› ๐Ÿ โˆš๐Ÿ—๐Ÿ’

โˆ’๐Ÿ‘ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ— ๐’‚๐’š + ๐Ÿ ๐’‚๐’›

โˆต ๐‘Ÿ โƒ‘ = ๐‘‡โƒ‘ โˆ’ ๐‘„โƒ‘ = 5 ๐‘Ž + 0 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž โˆ’ โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž + ๐‘Ž = 6 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž + ๐‘Ž โˆต ๐‘Ÿ โƒ‘ = ๐‘ƒโƒ‘ โˆ’ ๐‘‡โƒ‘ = 2 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž + 0 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž = โˆ’3 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž โˆ’ 3๐‘Ž (๐’„)

๐‘Ÿ โƒ‘ = โˆš53 |๐‘Ÿ โƒ‘ | = โˆš43

๐‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘š๐‘–๐‘ก๐‘’๐‘Ÿ ๐‘œ๐‘“ โˆ† ๐‘ƒ๐‘„๐‘‡ = ๐‘Ÿ โƒ‘ + ๐‘Ÿ โƒ‘ + |๐‘Ÿ โƒ‘ | = โˆš94 + โˆš53 + โˆš43 = ๐Ÿ๐Ÿ‘. ๐Ÿ“๐Ÿ‘๐Ÿ‘

(d) โˆด ๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ = ๐‘… โƒ‘ . ๐‘… โƒ‘ cos ๐›ผ โˆด cos ๐›ผ =

6๐‘Ž +4๐‘Ž +๐‘Ž . 3๐‘Ž +9๐‘Ž โˆ’2๐‘Ž ๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ = ๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ โˆš53. โˆš94

=

(18 + 36 โˆ’ 2) โˆš4982

=

52 โˆš4982

โˆด ๐œถ = ๐Ÿ’๐Ÿ. ๐Ÿ“๐Ÿ’๐Ÿ•๐’ (e) ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘—๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘Ÿ โƒ‘ ๐‘œ๐‘› ๐‘… โƒ‘ =

๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘—๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘Ÿ โƒ‘ ๐‘œ๐‘› ๐‘… โƒ‘ =

โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž + ๐‘Ž . 3 ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž + 3๐‘Ž ๐‘Ÿ โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ = โˆš9 + 25 + 9 |๐‘… โƒ‘| โˆ’3 + 20 + 3 โˆš43

=

20 โˆš43

(f) ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘—๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘‰๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘œ๐‘“ ๐‘Ÿ โƒ‘ ๐‘œ๐‘› ๐‘… โƒ‘ =

๐‘Ÿ โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ ๐‘… โƒ‘ 20 3 ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž + 3๐‘Ž = โˆš43 |๐‘… โƒ‘| |๐‘… โƒ‘| โˆš43

=

20 3 ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž + 3๐‘Ž 43

Problem 11

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐ธ(2, 5, 1),

๐น(โˆ’1, 4, โˆ’2),

๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐บ(3, โˆ’2,4),

๐‘Ž) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐ธ ๐‘ก๐‘œ๐‘ค๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘‘๐‘  ๐น; (๐‘–. ๐‘’. ๐‘Ž ๐‘) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘๐‘’๐‘ก๐‘ค๐‘’๐‘’๐‘› ๐‘…

&๐‘…

๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘

โƒ‘)

;

๐‘) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘’๐‘›๐‘”๐‘กโ„Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘š๐‘–๐‘ก๐‘’๐‘Ÿ ๐‘œ๐‘“ ๐‘ก๐‘Ÿ๐‘–๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐ธ๐น๐บ; ๐‘‘) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘๐‘Ž๐‘™๐‘’๐‘Ÿ ๐‘๐‘Ÿ๐‘œ๐‘—๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘… โƒ‘ ๐‘œ๐‘› ๐‘… โƒ‘; Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) โˆ’ 0.688 ๐‘Ž โˆ’ 0.229 ๐‘Ž โˆ’ 0.688 ๐‘Ž ; (๐‘) 98.6 ; (๐‘) 21.4; (๐‘‘) โˆ’ 0.651

โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐นโƒ‘ โˆ’ ๐ธโƒ‘ = โˆ’ ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž โˆด๐‘Ž

โƒ‘=

โˆ’ 2๐‘Ž +5๐‘Ž + ๐‘Ž

๐‘… โƒ‘ 1 = โˆ’3 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ โˆš3 + 1 + 3

=

๐Ÿ โˆš๐Ÿ๐Ÿ—

= โˆ’3 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž โˆ’๐Ÿ‘ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐Ÿ‘ ๐’‚๐’›

โˆด ๐’‚๐‘น๐‘ฌ๐‘ญโƒ‘ = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐Ÿ–๐Ÿ– ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ—๐Ÿ’ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐Ÿ–๐Ÿ– ๐’‚๐’› (b) โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐บโƒ‘ โˆ’ ๐ธโƒ‘ = 3 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž โˆต ๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ = ๐‘… โƒ‘ . ๐‘… โƒ‘ cos ๐›ผ

โˆ’ 2๐‘Ž +5๐‘Ž + ๐‘Ž

= ๐‘Ž โˆ’7๐‘Ž +3๐‘Ž

cos ๐›ผ =

๐‘… โƒ‘ = โˆš59

๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ โˆ’3 + 7 โˆ’ 9 โˆ’5 = = ๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ โˆš1121 โˆš19 โˆš59

โˆด ๐œถ = ๐Ÿ—๐Ÿ–. ๐Ÿ“๐Ÿ–๐Ÿ–๐Ÿ“๐’ (๐’„) โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐นโƒ‘ โˆ’ ๐บโƒ‘ = โˆ’ ๐‘Ž + 4๐‘Ž โˆ’ 2๐‘Ž

โˆ’ 3 ๐‘Ž โˆ’ 2๐‘Ž + 4๐‘Ž

= โˆ’4 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž โˆ’ 6 ๐‘Ž

โˆด ๐‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘š๐‘–๐‘ก๐‘’๐‘Ÿ ๐‘œ๐‘“ โˆ† ๐ธ๐น๐บ = ๐‘… โƒ‘ + ๐‘… โƒ‘ + ๐‘… โƒ‘ = โˆš19 + โˆš59 + โˆš88 = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ’๐Ÿ (๐‘‘) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘๐‘Ž๐‘™๐‘’๐‘Ÿ ๐‘๐‘Ÿ๐‘œ๐‘—๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘… โƒ‘ ๐‘œ๐‘› ๐‘… โƒ‘ = ๐‘… โƒ‘. ๐‘Ž โƒ‘ = ๐‘… โƒ‘.

๐‘… โƒ‘ = ๐‘… โƒ‘ cos ๐›ผ ๐‘… โƒ‘

= โˆš19 cos 98.5885 = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐Ÿ“๐ŸŽ๐Ÿ—๐Ÿ“

๐‘… โƒ‘ = โˆš88

Problem 12

Sheet 1

๐ธ๐‘ฅ๐‘๐‘Ÿ๐‘’๐‘ ๐‘  ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘’๐‘ ๐‘–๐‘Ž๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก๐‘ : (๐‘Ž) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐บ ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘” ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘–๐‘”๐‘–๐‘› ๐‘ก๐‘œ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘š๐‘–๐‘‘ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘’ ๐‘—๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘–๐‘›๐‘” ๐ด(2, โˆ’3,5) ๐‘ก๐‘œ ๐ต(6, โˆ’5,5) (๐‘) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐ท ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘” ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐ถ(โˆ’2,7,3) ๐‘ก๐‘œ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘š๐‘–๐‘‘๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘’ ๐‘—๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘–๐‘›๐‘” ๐ด ๐‘ก๐‘œ ๐ต (๐‘) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก ๐‘œ๐‘“ ๐‘…

๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘–๐‘  ๐‘–๐‘› ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘…

๐‘‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘… โƒ‘. Solution (a) ๐‘€ = ๐‘€๐‘–๐‘‘๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก

2 + 6 โˆ’3 โˆ’ 5 5 + 5 , , = (4, โˆ’4, 5 ) 2 2 2

โˆด ๐‘ฎโƒ‘ = ๐Ÿ’ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ’ ๐’‚๐’š + ๐Ÿ“ ๐’‚๐’› (b) โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐‘€โƒ‘ โˆ’ ๐ถโƒ‘ = 4 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž

โˆ’ โˆ’2 ๐‘Ž + 7 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž

= ๐Ÿ” ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ ๐’‚๐’š + ๐Ÿ ๐’‚๐’›

(c) โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐ตโƒ‘ โˆ’ ๐ดโƒ‘ = 6 ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž = 4 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž + 0 ๐‘Ž โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐ถโƒ‘ โˆ’ ๐ดโƒ‘ = โˆ’2 ๐‘Ž + 7 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž = 0 ๐‘Ž + 10 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž โˆด ๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ = 4 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž + 0 ๐‘Ž . 0 ๐‘Ž + 10 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž โˆด ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก ๐‘œ๐‘“ ๐‘…

๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘–๐‘  ๐‘–๐‘› ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐‘…

= โˆ’๐Ÿ๐ŸŽ

=๐‘… โƒ‘

๐‘… โƒ‘ โˆ’20 โˆ’20 = = = โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ—๐Ÿ” ๐‘… โƒ‘ โˆš0 + 10 + 2 โˆš104

(d) โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐ถโƒ‘ โˆ’ ๐ตโƒ‘ = โˆ’2 ๐‘Ž + 7 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž โˆด๐‘Ž

โƒ‘=

โˆด ๐’‚๐‘น๐‘ฉ๐‘ชโƒ‘ =

โˆ’ 6๐‘Ž โˆ’5๐‘Ž +5๐‘Ž

๐‘… โƒ‘ 1 = โˆ’8 ๐‘Ž + 12 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ โˆš8 + 12 + 2 ๐Ÿ โˆš๐Ÿ“๐Ÿ‘

โˆ’๐Ÿ’ ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ” ๐’‚๐’š โˆ’ ๐’‚๐’›

=

= โˆ’8 ๐‘Ž + 12 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž 1

2โˆš53

โˆ’8 ๐‘Ž + 12 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž

Problem 13

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐ด = โˆ’4 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž , ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐ต = 3 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž , ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘: ๐‘Ž) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘š๐‘Ž๐‘”๐‘›๐‘–๐‘ก๐‘ข๐‘‘๐‘’ ๐‘œ๐‘“ 5 ๐ดโƒ‘ โˆ’ 2 ๐ตโƒ‘, ๐‘–. ๐‘’. 5 ๐ดโƒ‘ โˆ’ 2 ๐ตโƒ‘ ๐‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“

5 ๐ดโƒ‘ โˆ’ 2 ๐ตโƒ‘ ; ๐ดโƒ‘

๐‘) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก ๐‘œ๐‘“ ๐ด ๐‘–๐‘  ๐‘๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘™๐‘™๐‘’๐‘™ ๐‘ก๐‘œ ๐ต ; (๐‘–. ๐‘’. ๐ด

=? ๐‘คโ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘’ ๐ด โƒ‘ ๐ตโƒ‘)

๐‘’) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘–๐‘  ๐‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘–๐‘๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘ก๐‘œ ๐ต (๐‘–. ๐‘’. ๐ด โƒ‘) Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) 31.1; (๐‘) โˆ’ 0.835 ๐‘Ž + 0.0642 ๐‘Ž + 0.546 ๐‘Ž ; (๐‘) โˆ’ 0.808 ๐‘Ž โˆ’ 1.077 ๐‘Ž + 0.269 ๐‘Ž ; (๐‘‘) โˆ’ 3.19 ๐‘Ž + 3.08 ๐‘Ž + 2.73 ๐‘Ž ;

5 ๐ดโƒ‘ โˆ’ 2 ๐ตโƒ‘ = 5 โˆ’4 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž โˆด 5 ๐ดโƒ‘ โˆ’ 2 ๐ตโƒ‘ = (b) ๐ธโƒ‘ =

โˆ’2 3๐‘Ž +4๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž

= โˆ’26 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 17 ๐‘Ž

26 + 2 + 17 = โˆš๐Ÿ—๐Ÿ”๐Ÿ— = ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ

โˆ’26 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 17 ๐‘Ž 5 ๐ดโƒ‘ โˆ’ 2 ๐ตโƒ‘ โˆ’26 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 17 ๐‘Ž = = ๐ดโƒ‘ โˆš4 + 2 + 3 โˆš29

โˆด ๐‘Žโƒ‘ =

๐ธโƒ‘ = ๐ธโƒ‘

1

โˆ’26 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 17 ๐‘Ž

26 + 2 + 17 29

โˆš29

=

๐Ÿ โˆš๐Ÿ—๐Ÿ”๐Ÿ—

โˆ’๐Ÿ๐Ÿ” ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ ๐’‚๐’š + ๐Ÿ๐Ÿ• ๐’‚๐’›

โˆด ๐’‚๐‘ฌโƒ‘ = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ‘๐Ÿ“๐Ÿ ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ”๐Ÿ’ ๐’‚๐’š + ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ’๐Ÿ” ๐’‚๐’› (c) โˆต ๐ด โƒ‘ = ๐ด โƒ‘ .๐‘Ž โƒ‘ โˆด ๐ด โƒ‘ = ๐ด cos ๐›ผ . ๐‘Ž โƒ‘ โˆด๐ด โƒ‘=

๐ดโƒ‘. ๐ตโƒ‘ โˆ’12 + 8 โˆ’ 3 3 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž cos ๐›ผ . ๐‘Ž โƒ‘ = . |๐ต| โˆš9 + 16 + 1 โˆš9 + 16 + 1

=

โˆ’๐Ÿ• ๐Ÿ‘ ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ’ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐’‚๐’› ๐Ÿ๐Ÿ”

โˆด ๐ด โƒ‘ = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐ŸŽ๐Ÿ• ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ•๐Ÿ• ๐’‚๐’š + ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—๐Ÿ ๐’‚๐’› (d) โˆต ๐ดโƒ‘ = ๐ด โƒ‘ + ๐ด โƒ‘ โˆด ๐ด โƒ‘ = ๐ดโƒ‘ โˆ’ ๐ด โƒ‘ = โˆ’4 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž

+

7 3๐‘Ž +4๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž 26

= โˆ’๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ— ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ‘. ๐ŸŽ๐Ÿ•๐Ÿ•๐’‚๐’š + ๐Ÿ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘ ๐’‚๐’›

Problem 14

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘Ÿ๐‘’๐‘’ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐ด(2, โˆ’1, 2), ๐‘Ž) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘๐‘’๐‘ก๐‘ค๐‘’๐‘’๐‘› ๐‘…

๐ต(โˆ’4, 1,4),

๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐ถ(4, 3, โˆ’1),

๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘

&๐‘…

๐‘) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ (๐‘ ๐‘๐‘Ž๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ) ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’๐‘Ž ๐‘œ๐‘“ โˆ† ๐ด๐ต๐ถ ๐‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘–๐‘๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘ก๐‘œ โˆ† ๐ด๐ต๐ถ Solution โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐ตโƒ‘ โˆ’ ๐ดโƒ‘ = โˆ’4 ๐‘Ž + ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž

โˆ’ 2๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž +2๐‘Ž

= โˆ’6 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ =

โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐ถโƒ‘ โˆ’ ๐ดโƒ‘ = 4 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž

โˆ’ 2๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž +2๐‘Ž

=2๐‘Ž +4๐‘Ž โˆ’3๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ =

โˆด ๐›ผ = cos

๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ = cos ๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘

โˆ’12 + 8 โˆ’ 6 โˆš44 โˆš29

= cos

6 + 2 + 2 = โˆš44

โˆ’10 โˆš1276

2 + 4 + 3 = โˆš29

= ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ”. ๐Ÿ๐Ÿ“๐Ÿ•๐’

(b) Area of the triangle ABC

๐‘Ž ๐‘Ž ๐‘Ž โˆต ๐‘… โƒ‘ ร— ๐‘… โƒ‘ = โˆ’6 2 2 = (โˆ’6 โˆ’ 8) ๐‘Ž โˆ’ (18 โˆ’ 4) ๐‘Ž + (โˆ’24 โˆ’ 4) ๐‘Ž = โˆ’14 ๐‘Ž โˆ’ 14 ๐‘Ž โˆ’ 28 ๐‘Ž 2 4 โˆ’3 1 โˆด ๐’‚๐’“๐’†๐’‚ = ๐‘… โƒ‘ ร— ๐‘… โƒ‘ = โˆ’7 ๐‘Ž โˆ’ 7 ๐‘Ž โˆ’ 14 ๐‘Ž = 7 + 7 + 14 = โˆš๐Ÿ๐Ÿ—๐Ÿ’ = ๐Ÿ๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ” ๐’”๐’’๐’–. ๐’–๐’๐’Š๐’•๐’” 2 (c)

Normal to the triangle ABC

โˆด๐‘Žโƒ‘=

โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ– ๐’‚๐’› โˆ’14 ๐‘Ž โˆ’ 14 ๐‘Ž โˆ’ 28 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ร—๐‘… โƒ‘ = = ๐‘… โƒ‘ร—๐‘… โƒ‘ โˆš14 + 14 + 28 โˆš๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ•๐Ÿ”

Problem 15

Sheet 1

๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘–๐‘› ๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘คโ„Ž๐‘–๐‘โ„Ž ๐‘–๐‘ : ๐‘Ž) ๐‘–๐‘› ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐ธ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ(2,3, โˆ’4) ๐‘–๐‘“ ๐ธโƒ‘ = (๐‘ฅ + ๐‘ฆ + ๐‘ง )

๐‘ฅ ๐‘ฆ +๐‘ง

๐‘Ž +

๐‘ฆ โˆš๐‘ฅ + ๐‘ง

๐‘Ž +

๐‘ง ๐‘ฅ +๐‘ฆ

๐‘Ž ;

๐‘) ๐‘๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘–๐‘๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘ก๐‘œ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘™๐‘Ž๐‘›๐‘’ ๐‘๐‘Ž๐‘ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐‘” ๐‘กโ„Ž๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ข๐‘”โ„Ž ๐‘€(1, โˆ’5,5), ๐‘(โˆ’2,4,0), ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘„(2,3,4) & โ„Ž๐‘Ž๐‘ฃ๐‘–๐‘›๐‘” ๐‘Ž ๐‘๐‘œ๐‘ ๐‘–๐‘ก๐‘–๐‘ฃ๐‘’ ๐‘ฅ ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก; (๐‘–. ๐‘’. ๐‘Ž โƒ‘ โŠฅ ๐‘€๐‘๐‘„) ๐‘) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘๐‘’๐‘ก๐‘ค๐‘’๐‘’๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ๐‘  ๐‘… โƒ‘ ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘… โƒ‘. Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) 0.295 ๐‘Ž + 0.494 ๐‘Ž โˆ’ 0.818 ๐‘Ž ; (๐‘) 0.674 ๐‘Ž โˆ’ 0.1740 ๐‘Ž โˆ’ 0.718 ๐‘Ž ; (๐‘) 31.9 ;

โˆต ๐ธโƒ‘ = 29 0.4 ๐‘Ž +

โˆด ๐‘Žโƒ‘ =

๐ธโƒ‘ = ๐ธโƒ‘

3 โˆš20

๐‘Ž โˆ’

4 โˆš13

1 3 4 (0.4) + + 20 13

๐‘Ž

0.4 ๐‘Ž +

3 โˆš20

๐‘Ž โˆ’

4 โˆš13

๐‘Ž

= ๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘๐Ÿ• ๐ŸŽ. ๐Ÿ’ ๐’‚๐’™ +

๐Ÿ‘ โˆš๐Ÿ๐ŸŽ

๐’‚๐’š โˆ’

๐Ÿ’ โˆš๐Ÿ๐Ÿ‘

๐’‚๐’›

โˆด ๐’‚๐‘ฌโƒ‘ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ—๐Ÿ’๐Ÿ– ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ—๐Ÿ’๐Ÿ’ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ– ๐’‚๐’› (b) โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐‘โƒ‘ โˆ’ ๐‘€โƒ‘ = โˆ’2 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž + 0 ๐‘Ž

โˆ’ ๐‘Ž โˆ’5๐‘Ž +5๐‘Ž

= โˆ’3 ๐‘Ž + 9 ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ =

โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐‘„โƒ‘ โˆ’ ๐‘€โƒ‘ = 2 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž

โˆ’ ๐‘Ž โˆ’5๐‘Ž +5๐‘Ž

=๐‘Ž +8๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ =

Normal to the triangle MNQ

๐‘Ž ๐‘Ž โƒ‘ โƒ‘ โˆต ๐‘… ร— ๐‘… = โˆ’3 9 1 8 โˆด๐‘Žโƒ‘=

3 + 9 + 5 = โˆš115 1 + 8 + 1 = โˆš66

๐‘Ž โˆ’5 = (โˆ’9 + 40) ๐‘Ž โˆ’ (3 + 5) ๐‘Ž + (โˆ’24 โˆ’ 9) ๐‘Ž = 31 ๐‘Ž โˆ’ 8 ๐‘Ž โˆ’ 33 ๐‘Ž โˆ’1

๐Ÿ‘๐Ÿ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ– ๐’‚๐’š โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ‘ ๐’‚๐’› 31 ๐‘Ž โˆ’ 8 ๐‘Ž โˆ’ 33 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ร—๐‘… โƒ‘ = = = ๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐Ÿ•๐Ÿ’ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ•๐Ÿ’ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ๐Ÿ•๐Ÿ• ๐’‚๐’› ๐‘… โƒ‘ร—๐‘… โƒ‘ โˆš31 + 8 + 33 โˆš๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ’

(c) Angle between MN & MQ

โˆด ๐›ผ = cos

๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘ = cos ๐‘… โƒ‘. ๐‘… โƒ‘

โˆ’3 + 72 + 5 โˆš115 โˆš66

= cos

74 โˆš7590

= ๐Ÿ‘๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ“๐Ÿ‘๐Ÿ–๐’

Problem 16

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ๐‘  ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘–๐‘”๐‘–๐‘› ๐‘Ÿโƒ‘ = 3 ๐‘Ž + 8 ๐‘Ž + ๐‘Ž ,

๐‘Ÿ โƒ‘ = ๐‘Ž โˆ’ 6 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž , ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘Ÿ โƒ‘ = 7 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž , ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘:

๐‘Ž) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘–๐‘๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘ก๐‘œ ๐‘๐‘œ๐‘กโ„Ž ๐‘Ÿโƒ‘ ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘Ÿ โƒ‘ (๐‘–. ๐‘’. ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘Ž ๐‘๐‘œ๐‘Ÿ๐‘š๐‘Ž๐‘™ ๐‘ก๐‘œ ๐‘Ÿโƒ‘, ๐‘Ÿ โƒ‘) ๐‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘–๐‘๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘ก๐‘œ ๐‘Ž๐‘™๐‘™ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ๐‘  ๐‘Ÿโƒ‘ โˆ’ ๐‘Ÿ โƒ‘, ๐‘Ÿ โƒ‘ โˆ’ ๐‘Ÿ โƒ‘, ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘Ÿ โƒ‘ โˆ’ ๐‘Ÿโƒ‘; ๐‘) ๐‘‡โ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’๐‘Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ก๐‘Ÿ๐‘–๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘‘๐‘’๐‘“๐‘–๐‘›๐‘’๐‘‘ ๐‘๐‘ฆ ๐‘กโ„Ž๐‘’ โ„Ž๐‘’๐‘Ž๐‘‘๐‘  ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ๐‘  ๐‘Ÿโƒ‘, ๐‘Ÿ โƒ‘, ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘Ÿ โƒ‘; Solution ๐‘Ž โˆต ๐‘Ÿโƒ‘ ร— ๐‘Ÿ โƒ‘ = 3 1 โˆด๐‘Žโƒ‘=

๐‘Ž ๐‘Ž 8 1 = 46 ๐‘Ž โˆ’ 14 ๐‘Ž โˆ’ 26 ๐‘Ž โˆ’6 5

๐Ÿ’๐Ÿ” ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ” ๐’‚๐’› 46 ๐‘Ž โˆ’ 14 ๐‘Ž โˆ’ 26 ๐‘Ž ๐‘Ÿโƒ‘ ร— ๐‘Ÿ โƒ‘ = = |๐‘Ÿโƒ‘ ร— ๐‘Ÿ โƒ‘| โˆš46 + 14 + 26 โˆš๐Ÿ๐Ÿ—๐Ÿ–๐Ÿ–

(b) ๐‘… โƒ‘ = ๐‘Ÿโƒ‘ โˆ’ ๐‘Ÿ โƒ‘ = 3 ๐‘Ž + 8 ๐‘Ž + ๐‘Ž

โˆ’ ๐‘Ž โˆ’6๐‘Ž +5๐‘Ž

๐‘… โƒ‘ = ๐‘Ÿ โƒ‘ โˆ’ ๐‘Ÿโƒ‘ = ๐‘Ž โˆ’ 6 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž

โˆ’ 7๐‘Ž +0๐‘Ž โˆ’4๐‘Ž

๐‘… โƒ‘ = ๐‘Ÿ โƒ‘ โˆ’ ๐‘Ÿโƒ‘ = 7 ๐‘Ž + 0 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž

โˆ’ 3๐‘Ž +8๐‘Ž + ๐‘Ž

= 2 ๐‘Ž + 14 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž = โˆ’6 ๐‘Ž โˆ’ 6 ๐‘Ž + 9 ๐‘Ž =4๐‘Ž โˆ’8๐‘Ž โˆ’5๐‘Ž

๐‘Ž ๐‘Ž ๐‘Ž โƒ‘ โƒ‘ โˆต ๐‘… ร— ๐‘… = 2 14 โˆ’4 = 102 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž + 72 ๐‘Ž โˆ’6 โˆ’6 9 โˆด๐‘Ž โƒ‘=

102 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž + 72 ๐‘Ž 102 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž + 72 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ร—๐‘… โƒ‘ = = = ๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ๐Ÿ” ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ’๐Ÿ– ๐’‚๐’š + ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ•๐Ÿ” ๐’‚๐’› ๐‘… โƒ‘ร—๐‘… โƒ‘ โˆš102 + 6 + 72 โˆš15624

๐‘Ž ๐‘Ž ๐‘Ž โƒ‘ โƒ‘ ๐‘ช๐’‰๐’†๐’„๐’Œ: ๐‘… ร— ๐‘… = โˆ’6 โˆ’6 9 = 102 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž + 72 ๐‘Ž 4 โˆ’8 โˆ’5 (c) Area of the triangle ABC

โˆต ๐‘… โƒ‘ ร— ๐‘… โƒ‘ = 102 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž + 72 ๐‘Ž (๐‘Ž๐‘  ๐‘๐‘Ž๐‘™๐‘๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘Ž๐‘๐‘œ๐‘ฃ๐‘’) 1 โˆด ๐’‚๐’“๐’†๐’‚ = ๐‘… โƒ‘ ร— ๐‘… โƒ‘ = 51 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + 36 ๐‘Ž = 51 + 3 + 36 = โˆš๐Ÿ‘๐Ÿ—๐ŸŽ๐Ÿ” = ๐Ÿ”๐Ÿ. ๐Ÿ“ ๐’”๐’’๐’–. ๐’–๐’๐’Š๐’•๐’” 2

Problem 17

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘Ÿ๐‘’๐‘’ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐‘€(6,2, โˆ’3), ๐‘(โˆ’2,3,0), ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘ƒ(โˆ’4,6,5),

๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘:

๐‘Ž) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’๐‘Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ก๐‘Ÿ๐‘–๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘‘๐‘’๐‘“๐‘–๐‘›๐‘’๐‘‘; (๐‘–. ๐‘’. ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’๐‘Ž ๐‘œ๐‘“ โˆ†๐‘€๐‘๐‘ƒ) ๐‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘–๐‘๐‘ข๐‘™๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘ก๐‘œ ๐‘กโ„Ž๐‘–๐‘  ๐‘ก๐‘Ÿ๐‘–๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘ ๐‘ข๐‘Ÿ๐‘“๐‘Ž๐‘๐‘’; ๐‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘๐‘–๐‘ ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘›๐‘” ๐‘กโ„Ž ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ก๐‘Ÿ๐‘–๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘€. Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) 20.3; (๐‘) ยฑ 0.0983 ๐‘Ž โˆ’ 0.836 ๐‘Ž + 0.541 ๐‘Ž ; (๐‘) โˆ’ 0.851 ๐‘Ž + 0.211 ๐‘Ž + 0.480 ๐‘Ž ;

(a) โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐‘โƒ‘ โˆ’ ๐‘€โƒ‘ = โˆ’2 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + 0 ๐‘Ž

โˆ’ 6๐‘Ž +2๐‘Ž โˆ’3๐‘Ž

= โˆ’8 ๐‘Ž + ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ =

โˆต ๐‘… โƒ‘ = ๐‘ƒโƒ‘ โˆ’ ๐‘€โƒ‘ = โˆ’4 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž

โˆ’ 6๐‘Ž +2๐‘Ž โˆ’3๐‘Ž

8 + 1 + 3 = โˆš74

= โˆ’10 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž + 8 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ =

10 + 4 + 8 = โˆš180 ๐‘Ž ๐‘Ž ๐‘Ž โˆต ๐‘… โƒ‘ ร— ๐‘… โƒ‘ = โˆ’8 1 3 = โˆ’4 ๐‘Ž + 34 ๐‘Ž โˆ’ 22 ๐‘Ž โˆ’10 4 8 1 โˆด ๐‘จ๐’“๐’†๐’‚ = ๐‘… โƒ‘ ร— ๐‘… โƒ‘ = โˆ’2 ๐‘Ž + 17 ๐‘Ž โˆ’ 11 ๐‘Ž = 2 + 17 + 11 = โˆš๐Ÿ’๐Ÿ๐Ÿ’ = ๐Ÿ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘๐Ÿ’๐Ÿ• ๐’”๐’’๐’–. ๐’–๐’๐’Š๐’•๐’” 2 (b) Unit vector normal to MNP

โˆด๐‘Žโƒ‘=ยฑ

โˆ’๐Ÿ’ ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ‘๐Ÿ’ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ ๐’‚๐’› โˆ’4 ๐‘Ž + 34 ๐‘Ž โˆ’ 22 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ร—๐‘… โƒ‘ =ยฑ =ยฑ ๐‘… โƒ‘ร—๐‘… โƒ‘ โˆš4 + 34 + 22 โˆš๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ“๐Ÿ”

โˆด ๐’‚๐‘ตโƒ‘ = ยฑ โˆ’๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ—๐Ÿ–๐Ÿ‘ ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ‘๐Ÿ“๐Ÿ“ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ๐Ÿ” ๐’‚๐’›

(c) Bisecting unit vector

โˆด ๐‘…โƒ‘ = ๐‘Ž

=

โˆด ๐‘Žโƒ‘ =

โƒ‘+๐‘Ž โˆ’8 โˆš74

โˆ’

โƒ‘= 10

โˆš180

โˆ’8 ๐‘Ž + ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž โˆ’10 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž + 8 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ ๐‘… โƒ‘ + = + ๐‘… โƒ‘ ๐‘… โƒ‘ โˆš74 โˆš180 ๐‘Ž +

1 โˆš74

+

4 โˆš180

๐‘Ž +

3 โˆš74

๐‘…โƒ‘ = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ“๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ ๐’‚๐’š + ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ– ๐’‚๐’› ๐‘…โƒ‘

+

8 โˆš180

๐‘Ž

Problem 18

Sheet 1

(๐‘Ž) ๐ธ๐‘ฅ๐‘๐‘Ÿ๐‘’๐‘ ๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘“๐‘–๐‘’๐‘™๐‘‘ ๐น = 2๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง ๐‘Ž ยฑ 5(๐‘ฅ + ๐‘ฆ + ๐‘ง) ๐‘Ž ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  (๐‘ฃ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘–๐‘Ž๐‘๐‘™๐‘’๐‘  & ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก๐‘ ). (๐‘) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ |๐น| ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ(๐œŒ = 2, ๐œ‘ = 60, ๐‘ง = 3). Solution ๐นโƒ‘ = 2๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง ๐‘Ž ยฑ 5(๐‘ฅ + ๐‘ฆ + ๐‘ง) ๐‘Ž = ๐น ๐‘Ž + ๐น ๐‘Ž + ๐น ๐‘Ž ๐น = ๐นโƒ‘ ๐‘Ž = 2๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง ๐‘Ž ๐‘Ž ยฑ 5(๐‘ฅ + ๐‘ฆ + ๐‘ง) ๐‘Ž ๐‘Ž = 2๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง cos ๐œ‘ = 2(๐œŒ cos ๐œ‘)(๐œŒ sin ๐œ‘)๐‘ง cos ๐œ‘ ๐น = 2 ๐œŒ ๐‘ง (cos ๐œ‘)(sin ๐œ‘) ๐น = ๐นโƒ‘ ๐‘Ž = 2๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง ๐‘Ž ๐‘Ž ยฑ 5(๐‘ฅ + ๐‘ฆ + ๐‘ง) ๐‘Ž ๐‘Ž = 2๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง(โˆ’ sin ๐œ‘) = โˆ’2(๐œŒ cos ๐œ‘)(๐œŒ sin ๐œ‘)๐‘ง sin ๐œ‘ ๐น = โˆ’2 ๐œŒ ๐‘ง (sin ๐œ‘)(cos ๐œ‘) ๐น = ๐นโƒ‘ ๐‘Ž = 2๐‘ฅ๐‘ฆ๐‘ง ๐‘Ž ๐‘Ž ยฑ 5(๐‘ฅ + ๐‘ฆ + ๐‘ง) ๐‘Ž ๐‘Ž = ยฑ5(๐‘ฅ + ๐‘ฆ + ๐‘ง) = ยฑ5(๐œŒ cos ๐œ‘ + ๐œŒ sin ๐œ‘ + ๐‘ง) โˆด ๐‘ญโƒ‘ = ๐Ÿ ๐†๐Ÿ ๐’› ๐œ๐จ๐ฌ ๐Ÿ ๐‹ (๐ฌ๐ข๐ง ๐‹) ๐’‚๐† โˆ’ ๐Ÿ ๐†๐Ÿ ๐’› ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ ๐‹ (๐œ๐จ๐ฌ ๐‹) ๐’‚๐‹ ยฑ ๐Ÿ“(๐† ๐œ๐จ๐ฌ ๐‹ + ๐† ๐ฌ๐ข๐ง ๐‹ + ๐’›) ๐’‚๐’› (b) ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ(๐œŒ = 2, ๐œ‘ = 60, ๐‘ง = 3) ๐นโƒ‘ = 2 (2 )(3)

1 4

3 โˆš3 ๐‘Ž โˆ’ 2(2 )(3) 2 4

1 1 โˆš3 ๐‘Ž ยฑ5 2 +2 +3 ๐‘Ž 2 2 2

๐นโƒ‘ = 3โˆš3 ๐‘Ž โˆ’ 9 ๐‘Ž ยฑ 20 + 5โˆš3 ๐‘Ž ๐นโƒ‘ =

3โˆš3

๐‘ญโƒ‘ = ๐Ÿ๐Ÿ. ๐Ÿ–๐Ÿ”๐Ÿ–๐Ÿ‘

+ 9 + 4 + โˆš3

=

27 + 81 + 4 + โˆš3

Problem 19

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐‘ƒ(๐œŒ = 5, ๐œ‘ = 60, ๐‘ง = 2), ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘„(๐œŒ = 2, ๐œ‘ = 110, ๐‘ง = โˆ’1): (๐‘Ž) ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘… โƒ‘ ๐‘) ๐‘”๐‘–๐‘ฃ๐‘’ ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘’๐‘ ๐‘–๐‘Ž๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘–๐‘  ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘ก๐‘œ๐‘ค๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘‘๐‘  ๐‘„. (๐‘–. ๐‘’. ๐‘Ž ๐‘) ๐‘”๐‘–๐‘ฃ๐‘’ ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘–๐‘  ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘ก๐‘œ๐‘ค๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘‘๐‘  ๐‘„ (๐‘–. ๐‘’. ๐‘Ž

โƒ‘) โƒ‘)

Solution ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) 5.01; (๐‘) โˆ’ 0.635 ๐‘Ž โˆ’ 0.489 ๐‘Ž โˆ’ 0.598 ๐‘Ž ; (๐‘) โˆ’ 0.714 ๐‘Ž + 0.306 ๐‘Ž โˆ’ 0.598 ๐‘Ž ;

(a) ๐ถ๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™

๐ถ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘–๐‘ง๐‘–๐‘Ž๐‘›

๐‘ฅ = ๐œŒ cos ๐œ‘ ๐‘ฆ = ๐œŒ sin ๐œ‘ ๐‘ง=๐‘ง ๐‘ƒ(๐œŒ = 5, ๐œ‘ = 60, ๐‘ง = 2) ๐‘ƒ 2.5, 2.5 โˆš3, 2 ๐‘„(๐œŒ = 2, ๐œ‘ = 110, ๐‘ง = โˆ’1) ๐‘„(2 cos 110 , 2 sin 110 , โˆ’1) โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐‘„โƒ‘ โˆ’ ๐‘ƒโƒ‘ = 2 cos 110 ๐‘Ž + 2 sin 110 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ 2.5 ๐‘Ž + 2.5 โˆš3 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž โˆด ๐‘… โƒ‘ = โˆ’3.184 ๐‘Ž โˆ’ 2.450742 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ =

3.184 + 2.450742 + 3 = ๐Ÿ“. ๐ŸŽ๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ‘๐Ÿ•๐Ÿ—

(b) โˆด๐‘Ž

โƒ‘=

โˆ’3.184 ๐‘Ž โˆ’ 2.450742 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ = = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐Ÿ‘๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ–๐Ÿ–๐Ÿ– ๐’‚๐’š โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ—๐Ÿ–๐Ÿ‘ ๐’‚๐’› 5.014379 ๐‘… โƒ‘

(c) ๐œ‘ ๐‘–๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก = ๐œ‘ = 60 ๐ด = ๐ด cos ๐œ‘ + ๐ด sin ๐œ‘ = โˆ’0.635 cos 60 โˆ’ 0.4888 sin 60 = โˆ’0.7408 ๐ด = โˆ’๐ด sin ๐œ‘ + ๐ด cos ๐œ‘ = +0.635 sin 60 โˆ’ 0.4888 cos 60 = 0.3055 ๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘‘ ๐‘ง = ๐‘ง = โˆ’0.5983 โˆด ๐’‚๐‘น๐‘ท๐‘ธโƒ‘ = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ’๐ŸŽ๐Ÿ– ๐’‚๐† + ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘๐ŸŽ๐Ÿ“๐Ÿ“ ๐’‚๐‹ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ—๐Ÿ–๐Ÿ‘ ๐’‚๐’›

Problem 20

Sheet 1

๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก๐‘ : โˆ’ ๐‘Ž) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ(๐œŒ = 5, ๐œ‘ = 53.13, ๐‘ง = โˆ’2), ๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐น = ๐œŒ๐‘ง cos ๐œ‘ ๐‘Ž โˆ’ ๐œŒ๐‘ง sin ๐œ‘ ๐‘Ž + ๐œŒ๐‘Ž ๐‘Ž ๐‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘™๐‘™๐‘’๐‘™ ๐‘ก๐‘œ ๐‘Ž ๐‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘„(๐œŒ = 5, ๐œ‘ = โˆ’36.87, ๐‘ง = โˆ’2) ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘™๐‘™๐‘’๐‘™ ๐‘ก๐‘œ ๐‘Ž ๐‘‘) ๐บ = 2 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ. Solution

Problem 21

Sheet 1

(๐‘Ž) ๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘’๐‘ ๐‘–๐‘Ž๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘  ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐‘ƒ(๐œŒ = 4, ๐œ‘ = 10 , ๐‘ง = 1) ๐‘ก๐‘œ ๐‘„(๐œŒ = 7, ๐œ‘ = 75 , ๐‘ง = 4). (๐‘) ๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘Ž๐‘ก ๐‘€(๐‘ฅ = 5, ๐‘ฆ = 1, ๐‘ง = 2) ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘  ๐‘ก๐‘œ ๐‘(2,4,6). (๐‘) ๐ป๐‘œ๐‘ค ๐‘“๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘–๐‘  ๐‘–๐‘ก ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐ด(110, 60 , 1) ๐‘ก๐‘œ ๐ต(30, โˆ’125 , 10)? ๐‘–. ๐‘’. ๐‘… โƒ‘ Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) โˆ’ 2.13 ๐‘Ž + 6.07 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž ; (๐‘) โˆ’ 2.35 ๐‘Ž + 3.53 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž ; (๐‘) 105.4;

(a) ๐‘ƒ(4,

10 ,

1) = ๐‘ƒ(4 cos 10 ,

4 sin 10 ,

1)

๐‘„(7,

75 ,

4) = ๐‘„(7 cos 75 ,

7 sin 75 ,

4)

โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐‘„โƒ‘ โˆ’ ๐‘ƒโƒ‘ = 7 cos 75 ๐‘Ž + 7 sin 75 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž

โˆ’ 4 cos 10 ๐‘Ž + 4 sin 10 ๐‘Ž + ๐‘Ž

โˆด ๐‘น๐‘ท๐‘ธโƒ‘ = โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ”. ๐ŸŽ๐Ÿ”๐Ÿ”๐Ÿ– ๐’‚๐’š + ๐Ÿ‘ ๐’‚๐’› (b) โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐‘โƒ‘ โˆ’ ๐‘€โƒ‘ = 2 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž

โˆ’ 5๐‘Ž + ๐‘Ž +2๐‘Ž

= โˆ’3 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž

Conversion โˆด ๐ด โƒ‘ = ๐‘… โƒ‘. ๐‘Ž = โˆ’3 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž . ๐‘Ž = โˆ’3 ๐‘Ž ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž ๐‘Ž + 0 โˆด ๐ด โƒ‘ = โˆ’3 cos ๐œ‘ + 3 sin ๐œ‘ ๐œ‘ ๐‘–๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘คโ„Ž๐‘–๐‘โ„Ž ๐‘–๐‘  ๐‘€ = ๐œ‘ = tan โˆด ๐ด โƒ‘ = โˆ’3

5

+3

1

=

๐‘ฆ ๐‘ฅ

= tan

1 = 11.31 5

โˆ’12

= โˆ’2.35 โˆš26 โˆš26 โˆš26 โˆด ๐ด โƒ‘ = ๐‘… โƒ‘. ๐‘Ž = โˆ’3 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž . ๐‘Ž = โˆ’3 ๐‘Ž ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž ๐‘Ž + 0 โˆ’1 5 18 โˆด ๐ด โƒ‘ = โˆ’3 sin ๐œ‘ + 3 cos ๐œ‘ = โˆ’3 +3 = โˆš26 โˆš26 โˆš26 โˆด ๐‘น๐‘ด๐‘ตโƒ‘ = โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ“ ๐’‚๐† + ๐Ÿ‘. ๐Ÿ“๐Ÿ‘ ๐’‚๐‹ + ๐Ÿ’ ๐’‚๐’› (c) โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐ตโƒ‘ โˆ’ ๐ดโƒ‘ = (30 cos 125 โˆ’ 110 cos 60)๐Ÿ + (30 sin 125 โˆ’ 110 sin 60)๐Ÿ + (10 + 20)๐Ÿ = ๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“. ๐Ÿ’๐ŸŽ๐Ÿ•๐Ÿ’

Problem 22 ๐ฟ๐‘’๐‘ก ๐ธ =

Sheet 1

10 + 8 sin ๐œ‘ ๐‘Ž + 8 cos ๐œ‘ ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž . ๐‘†๐‘˜๐‘’๐‘ก๐‘โ„Ž |๐ธ| ๐œŒ

(๐‘Ž) ๐‘ฃ๐‘ . ๐œ‘ ๐‘“๐‘œ๐‘Ÿ ๐œŒ = 2, ๐‘ง = 3 (๐‘) ๐‘ฃ๐‘ . ๐œŒ ๐‘“๐‘œ๐‘Ÿ ๐œ‘ = 0, ๐‘ง = 3

๐‘) ๐‘ฃ๐‘ . ๐œŒ ๐‘“๐‘œ๐‘Ÿ ๐œ‘ = 90, ๐‘ง = 3 .

Solution (๐’‚) ๐‘บ๐’Œ๐’†๐’•๐’„๐’‰ |๐‘ฌ| ๐’—๐’”. ๐‹ ๐’‡๐’๐’“ ๐† = ๐Ÿ, ๐’› = ๐Ÿ‘ |๐ธ| =

(5 + 8 sin ๐œ‘) + (8 cos ๐œ‘) + (5) =

|๐ธ| =

114 + 80 sin ๐œ‘

๐‘ฌ = (๐Ÿ“ + ๐Ÿ– ๐ฌ๐ข๐ง ๐‹)๐’‚๐† + ๐Ÿ– ๐œ๐จ๐ฌ ๐‹ ๐’‚๐‹ โˆ’ ๐Ÿ“ ๐’‚๐’› (25 + 80 sin ๐œ‘ + (8 sin ๐œ‘) ) + (8 cos ๐œ‘) + (5)

(๐’ƒ) ๐‘บ๐’Œ๐’†๐’•๐’„๐’‰ |๐‘ฌ| ๐’—๐’”. ๐† ๐’‡๐’๐’“ ๐‹ = ๐ŸŽ, ๐’› = ๐Ÿ‘

|๐ธ| =

10 ๐œŒ

+ (8) + (5) =

(a)

10 +8 ๐œŒ

+ (0) + (5) = (b)

๐Ÿ๐ŸŽ ๐’‚๐† + ๐Ÿ– ๐’‚๐‹ โˆ’ ๐Ÿ“ ๐’‚๐’› ๐†

100 + 89 ๐œŒ

(๐’„) ๐‘บ๐’Œ๐’†๐’•๐’„๐’‰ |๐‘ฌ| ๐’—๐’”. ๐† ๐’‡๐’๐’“ ๐‹ = ๐Ÿ—๐ŸŽ, ๐’› = ๐Ÿ‘

|๐ธ| =

๐‘ฌ=

100 160 + + 64 + 25 = ๐œŒ ๐œŒ

๐‘ฌ=

๐Ÿ๐ŸŽ + ๐Ÿ– ๐’‚๐† + ๐ŸŽ ๐’‚๐‹ โˆ’ ๐Ÿ“ ๐’‚๐’› ๐†

100 160 + + 89 ๐œŒ ๐œŒ (c)

Problem 23

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐ด(๐‘ฅ = 2, ๐‘ฆ = 3, ๐‘ง = โˆ’1), ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘ :

๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐ต(๐œŒ = 4, ๐œ‘ = โˆ’50 , ๐‘ง = 2), ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™

(๐‘Ž) ๐‘Ž๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐ต ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘ก๐‘œ๐‘ค๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘‘ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐ด

(๐‘) ๐‘Ž๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐ด ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘ก๐‘œ๐‘ค๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘‘ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐ต.

Solution ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) โˆ’ 0.738 ๐‘Ž + 0.510 ๐‘Ž + 0.442 ๐‘Ž ; (๐‘) โˆ’ 0.696 ๐‘Ž โˆ’ 0.565 ๐‘Ž + 0.442 ๐‘Ž ;

๐ต(๐œŒ = 4, ๐œ‘ = โˆ’50 , ๐‘ง = 2) โ‰ก (๐‘ฅ = 4 cos โˆ’50 , ๐‘ฆ = 4 sin โˆ’50 , ๐‘ง = 2) โ‰ก (๐‘ฅ = 2.57, ๐‘ฆ = โˆ’3.064, ๐‘ง = 2) (a) โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐ดโƒ‘ โˆ’ ๐ตโƒ‘ = 2 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž ๐ด โˆต ๐ด ๐ด

cos ๐œ‘ = โˆ’ sin ๐œ‘ 0

sin ๐œ‘ cos ๐œ‘ 0

0 ๐ด 0 ๐ด 1 ๐ด

โˆ’ 2.57 ๐‘Ž โˆ’ 3.064 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž cos ๐œ‘ = โˆ’ sin ๐œ‘ 0

sin ๐œ‘ cos ๐œ‘ 0

= โˆ’0.57 ๐‘Ž + 6.064 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž

0 โˆ’0.57 0 6.064 โˆ’3 1

โˆด ๐‘… โƒ‘ = (โˆ’0.57 cos ๐œ‘ + 6.064 sin ๐œ‘) ๐‘Ž + (0.57 sin ๐œ‘ + 6.064 cos ๐œ‘) ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž ๐œ‘ ๐‘–๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘คโ„Ž๐‘–๐‘โ„Ž ๐‘–๐‘  ๐ต = ๐œ‘ = tan

๐‘ฆ = tan ๐‘ฅ

โˆ’3.064 = โˆ’50 2.57

โˆด ๐‘… โƒ‘ = โˆ’5.01168 ๐‘Ž + 3.46122 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž โˆด

โˆ’5.01168 ๐‘Ž + 3.46122 ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ = = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐Ÿ‘๐Ÿ– ๐’‚๐† + ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ ๐’‚๐‹ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ’๐Ÿ๐Ÿ– ๐’‚๐’› 6.7895 ๐‘… โƒ‘

(b) โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐ตโƒ‘ โˆ’ ๐ดโƒ‘ = 2.57 ๐‘Ž โˆ’ 3.064 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž ๐ด โˆต ๐ด ๐ด

cos ๐œ‘ = โˆ’ sin ๐œ‘ 0

sin ๐œ‘ cos ๐œ‘ 0

0 ๐ด 0 ๐ด 1 ๐ด

โˆ’ 2๐‘Ž +3๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž

cos ๐œ‘ = โˆ’ sin ๐œ‘ 0

sin ๐œ‘ cos ๐œ‘ 0

= +0.57 ๐‘Ž โˆ’ 6.064 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž

0 +0.57 0 โˆ’6.064 3 1

โˆด ๐‘… โƒ‘ = (0.57 cos ๐œ‘ โˆ’ 6.064 sin ๐œ‘) ๐‘Ž + (โˆ’0.57 sin ๐œ‘ โˆ’ 6.064 cos ๐œ‘) ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž ๐œ‘ ๐‘–๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘คโ„Ž๐‘–๐‘โ„Ž ๐‘–๐‘  ๐ด = ๐œ‘ = tan

๐‘ฆ = tan ๐‘ฅ

3 = 56.3 โ†’ 2

โˆด ๐‘… โƒ‘ = โˆ’4.73 ๐‘Ž โˆ’ 3.838 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž โˆด

โˆ’4.73 ๐‘Ž โˆ’ 3.838 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž ๐‘… โƒ‘ = = โˆ’๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐Ÿ—๐Ÿ”๐Ÿ” ๐’‚๐† โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐’‚๐‹ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ’๐Ÿ๐Ÿ– ๐’‚๐’› 6.7895 ๐‘… โƒ‘

cos ๐œ‘ = 2โ„โˆš13 sin ๐œ‘ = 3โ„โˆš13

Problem 24

Sheet 1

(๐‘Ž) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘œ๐‘™๐‘ข๐‘š๐‘’ ๐‘‘๐‘’๐‘“๐‘–๐‘›๐‘’๐‘‘ ๐‘๐‘ฆ 4 < ๐œŒ < 6, 30 < ๐œ‘ < 60 , 2 < ๐‘ง < 5 (๐‘) ๐‘คโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘–๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘’๐‘›๐‘”๐‘กโ„Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘™๐‘œ๐‘›๐‘”๐‘’๐‘ ๐‘ก ๐‘ ๐‘ก๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘–๐‘”โ„Ž๐‘ก ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘™๐‘–๐‘’๐‘  ๐‘’๐‘›๐‘ก๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘™๐‘ฆ ๐‘ค๐‘–๐‘กโ„Ž๐‘–๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘œ๐‘™๐‘ข๐‘š๐‘’? (๐‘) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ก๐‘œ๐‘ก๐‘Ž๐‘™ ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’๐‘Ž ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ข๐‘Ÿ๐‘“๐‘Ž๐‘๐‘’. Solution โˆต ๐‘‘๐‘ฃ = ๐œŒ ๐‘‘๐‘Ÿ (๐‘‘๐œ‘) (๐‘‘๐‘ง) โˆด๐‘ฃ=

๐œŒ ๐‘‘๐œŒ ๐‘‘๐œ‘ ๐‘‘๐‘ง =

๐œŒ 2

๐œ‘ 1

๐‘ง 1

=

6 โˆ’4 2

๐œ‹ ๐œ‹ ๐œ‹ [3] = ๐Ÿ“๐… โˆ’ [5 โˆ’ 2] = [10] 3 6 6

(b) (๐œŒ = 6, ๐œ‘ = 60 , ๐‘ง = 5 ) โ‰ก (๐‘ฅ = 6 cos 60 , ๐‘ฆ = 6 sin 60 , ๐‘ง = 5 ) โ‰ก ๐‘ฅ = 3,

๐‘ฆ = 3โˆš3,

๐‘ง=5

(๐œŒ = 4, ๐œ‘ = 30 , ๐‘ง = 2 ) โ‰ก (๐‘ฅ = 6 cos 60 , ๐‘ฆ = 6 sin 60 , ๐‘ง = 2 ) โ‰ก ๐‘ฅ = 2,

๐‘ฆ = 2โˆš3,

๐‘ง=2

๐‘™๐‘œ๐‘›๐‘”๐‘’๐‘ ๐‘ก ๐‘ ๐‘ก๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘–๐‘”โ„Ž๐‘ก ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘’ ๐‘™๐‘’๐‘›๐‘”๐‘กโ„Ž =

3 ๐‘Ž + 3โˆš3 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž

โˆ’ 2 ๐‘Ž + 2โˆš3 ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž

= ๐‘Ž + โˆš3 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž

๐‘™๐‘œ๐‘›๐‘”๐‘’๐‘ ๐‘ก ๐‘ ๐‘ก๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘–๐‘”โ„Ž๐‘ก ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘’ ๐‘™๐‘’๐‘›๐‘”๐‘กโ„Ž = โˆš1 + 3 + 9 = โˆš13 = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ” (c) โˆต ๐‘‘๐‘  = ยฑ ๐œŒ ๐‘‘๐œ‘ ๐‘‘๐‘ง ๐‘Ž

โˆด๐‘ =๐œŒ

ยฑ ๐‘‘๐œŒ ๐‘‘๐‘ง ๐‘Ž

๐‘‘๐œ‘ ๐‘‘๐‘ง ๐‘Ž +

โˆด ๐‘  = ๐œŒ(5 โˆ’ 2)

ยฑ ๐œŒ ๐‘‘๐œŒ ๐‘‘๐œ‘ ๐‘Ž

๐‘‘๐œŒ ๐‘‘๐‘ง ๐‘Ž +

๐œ‹ ๐œ‹ ๐œ‹ ๐œ‹ โˆ’ ๐‘Ž + (5 โˆ’ 2)(6 โˆ’ 4) ๐‘Ž + โˆ’ 3 6 3 6

โˆด๐‘ 

= ๐‘  (๐‘Ž๐‘ก ๐œŒ = 4) + ๐‘  (๐‘Ž๐‘ก ๐œŒ = 6) + 2 ๐‘  + 2 ๐‘  = 4

โˆด๐‘ 

= ๐Ÿ๐Ÿ +

๐Ÿ๐Ÿ“๐… ๐Ÿ‘

๐œŒ ๐‘‘๐œŒ ๐‘‘๐œ‘ ๐‘Ž

๐œŒ 2

๐‘Ž =๐œŒ

๐œ‹ 5๐œ‹ ๐‘Ž +6๐‘Ž + ๐‘Ž 2 3

๐œ‹ ๐œ‹ 5๐œ‹ 10๐œ‹ +6 + 2(6) + 2 = 2๐œ‹ + 3๐œ‹ + 12 + 2 2 3 3

Problem 25

Sheet 1

๐‘ˆ๐‘ ๐‘–๐‘›๐‘” ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘ ๐‘ฆ๐‘ ๐‘ก๐‘’๐‘š ๐‘›๐‘Ž๐‘š๐‘’๐‘‘, ๐‘”๐‘–๐‘ฃ๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘Ž๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐ด(2, โˆ’1, โˆ’3) ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘  ๐‘ก๐‘œ ๐ต(1,3,4) (๐‘Ž) ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘’๐‘ ๐‘–๐‘Ž๐‘›

(๐‘) ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™

(๐‘) ๐‘ ๐‘โ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™.

Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) โˆ’ ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž + 7 ๐‘Ž ; (๐‘) โˆ’ 2.68 ๐‘Ž + 3.13 ๐‘Ž + 7 ๐‘Ž ; (๐‘) โˆ’ 7.22 ๐‘Ž โˆ’ 2.03 ๐‘Ž + 3.13 ๐‘Ž ;

โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐ตโƒ‘ โˆ’ ๐ดโƒ‘ = 1 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž โˆ’ 2 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ 3 ๐‘Ž = โˆ’ ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ’ ๐’‚๐’š + ๐Ÿ• ๐’‚๐’› (b) ๐ด cos ๐œ‘ sin ๐œ‘ 0 ๐ด cos ๐œ‘ sin ๐œ‘ 0 โˆ’1 โˆต ๐ด = โˆ’ sin ๐œ‘ cos ๐œ‘ 0 ๐ด = โˆ’ sin ๐œ‘ cos ๐œ‘ 0 4 0 0 1 ๐ด 0 0 1 7 ๐ด

๐‘น๐‘จ๐‘ฉโƒ‘ = ๐Ÿ–. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ’

โˆด ๐‘… โƒ‘ = (โˆ’ cos ๐œ‘ + 4 sin ๐œ‘) ๐‘Ž + (sin ๐œ‘ + 4 cos ๐œ‘) ๐‘Ž + 7 ๐‘Ž ๐œ‘ ๐‘–๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’ ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘คโ„Ž๐‘–๐‘โ„Ž ๐‘–๐‘  ๐ด = ๐œ‘ = tan

โˆด๐‘… โƒ‘=

โˆ’6 โˆš5

๐‘Ž +

7 โˆš5

๐‘ฆ = tan ๐‘ฅ

โˆ’1 cos ๐œ‘ = 2โ„โˆš5 = โˆ’26.565 โ†’ 2 sin ๐œ‘ = โˆ’1โ„โˆš5 ๐‘น๐‘จ๐‘ฉโƒ‘ = ๐Ÿ–. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ•

๐‘Ž + 7 ๐‘Ž = โˆ’๐Ÿ. ๐Ÿ”๐Ÿ– ๐’‚๐† + ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ‘ ๐’‚๐‹ + ๐Ÿ• ๐’‚๐’›

(c) ๐ด โˆต ๐ด ๐ด

sin ๐œƒ cos ๐œ‘ = cos ๐œƒ cos ๐œ‘ โˆ’ sin ๐œ‘

sin ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œ‘

๐ด ๐ด ๐ด

cos ๐œƒ โˆ’ sin ๐œƒ 0

sin ๐œƒ cos ๐œ‘ = cos ๐œƒ cos ๐œ‘ โˆ’ sin ๐œ‘

sin ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œ‘

cos ๐œƒ โˆ’1 โˆ’ sin ๐œƒ 4 0 7

โˆด ๐‘… โƒ‘ = (โˆ’ sin ๐œƒ cos ๐œ‘ + 4 sin ๐œƒ sin ๐œ‘ + 7 cos ๐œƒ) ๐‘Ž + (โˆ’ cos ๐œƒ cos ๐œ‘ + 4 cos ๐œƒ sin ๐œ‘ โˆ’ 7 sin ๐œƒ) ๐‘Ž + (sin ๐œ‘ + 4 cos ๐œ‘) ๐‘Ž

๐œƒ & ๐œ‘ ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’๐‘  ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘คโ„Ž๐‘–๐‘โ„Ž ๐‘–๐‘  ๐ด ๐œƒ = tan

๐‘ฅ +๐‘ฆ ๐‘ง

๐œ‘ = tan

๐‘ฆ = tan ๐‘ฅ

โˆด๐‘… โƒ‘= โˆ’

โˆด๐‘… โƒ‘=

โˆš5 2 โˆš14 โˆš5

โˆ’27 โˆš14

= tan

โˆ’1 = โˆ’26.565 2

+4

๐‘Ž +

โˆš2 + 1 = tan โˆ’3

โˆš5 โˆ’1 โˆš14 โˆš5

โˆ’6 โˆš70

+

+7

12 โˆš70

โˆ’3 โˆš14

โˆ’7

โˆš5 โˆš14

โˆš5 = 36.7 โˆ’3

cos ๐œƒ = โˆ’3โ„โˆš14 sin ๐œƒ = โˆš5โ„โˆš14

cos ๐œ‘ = 2โ„โˆš5 sin ๐œ‘ = โˆ’1โ„โˆš5 ๐‘Ž + โˆ’

๐‘Ž +

โˆด ๐‘น๐‘จ๐‘ฉโƒ‘ = โˆ’๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ” ๐’‚๐’“ โˆ’ ๐Ÿ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ ๐’‚๐œฝ + ๐Ÿ‘. ๐Ÿ๐Ÿ‘ ๐’‚๐‹

โˆ’3 2 โˆš14 โˆš5 7

โˆš5

+4

๐‘Ž =

โˆ’3 โˆ’1 โˆš14 โˆš5

โˆ’27 โˆš14

โˆ’7

๐‘Ž +

โˆš5 โˆš14

โˆ’17 โˆš70

๐‘น๐‘จ๐‘ฉโƒ‘ = ๐Ÿ–. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ‘

๐‘Ž +

๐‘Ž +

โˆ’1 โˆš5 7

โˆš5

+4

๐‘Ž

2 โˆš5

๐‘Ž

Problem 26

Sheet 1

๐‘Ž๐‘› ๐‘’๐‘™๐‘’๐‘๐‘ก๐‘Ÿ๐‘–๐‘ ๐‘“๐‘–๐‘’๐‘™๐‘‘ ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘ ๐‘–๐‘ก๐‘ฆ ๐‘–๐‘  ๐‘”๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘Ž๐‘  ๐ธ =

100 cos ๐œƒ 50 cos ๐œƒ ๐‘Ž + ๐‘Ž . ๐ด๐‘ก ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘คโ„Ž๐‘œ๐‘ ๐‘’ ๐‘ ๐‘โ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘Ÿ ๐‘Ÿ

๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’ ๐‘Ÿ = 2, ๐œƒ = 60, ๐œ‘ = 20, ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘ (๐‘Ž) |๐ธ| (๐‘) ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ (๐‘–๐‘› ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘’๐‘ ๐‘–๐‘Ž๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘ ) ๐‘–๐‘› ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘› ๐‘œ๐‘“ ๐ธ. Solution 100 cos ๐œƒ ๐‘Ÿ

|๐ธ| =

+

50 cos ๐œƒ ๐‘Ÿ 50 2

|๐ธ| =

๐‘Ž๐‘ก ๐‘Ÿ = 2, ๐œƒ = 60, ๐œ‘ = 20

+

25 2

= 6.9877

(b) ๐ด ๐ด โˆต ๐ด

sin ๐œƒ cos ๐œ‘ = sin ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œƒ

โˆด ๐ธโƒ‘ = sin ๐œƒ cos ๐œ‘

cos ๐œƒ cos ๐œ‘ cos ๐œƒ sin ๐œ‘ โˆ’ sin ๐œƒ

100 cos ๐œƒ ๐‘Ÿ3

+ cos ๐œƒ โˆด ๐ธโƒ‘ =

50 ๐‘Ÿ3

โˆ’ sin ๐œ‘ ๐ด cos ๐œƒ ๐ด ๐ด 0

+ cos ๐œƒ cos ๐œ‘

100 cos ๐œƒ ๐‘Ÿ3

โˆ’ sin ๐œƒ

sin ๐œƒ cos ๐œ‘ = sin ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œƒ

50 cos ๐œƒ ๐‘Ÿ3

50 cos ๐œƒ ๐‘Ÿ3

cos ๐œƒ cos ๐œ‘ cos ๐œƒ sin ๐œ‘ โˆ’ sin ๐œƒ

๐‘Ž + sin ๐œƒ sin ๐œ‘

100 cos ๐œƒ ๐‘Ÿ3

100 cos ๐œƒ โŽก โŽค โˆ’ sin ๐œ‘ ๐‘Ÿ โŽข โŽฅ cos ๐œƒ โŽข 50 cos ๐œƒ โŽฅ 0 โŽข ๐‘Ÿ โŽฅ โŽฃ โŽฆ 0

+ cos ๐œƒ sin ๐œ‘

50 cos ๐œƒ ๐‘Ÿ3

๐‘Ž

๐‘Ž

(sin 2๐œƒ cos ๐œ‘ + cos2 ๐œƒ cos ๐œ‘)๐‘Ž + (sin 2๐œƒ sin ๐œ‘ + cos2 ๐œƒ sin ๐œ‘) ๐‘Ž + (2 cos2 ๐œƒ โˆ’ 0.5 sin 2๐œƒ) ๐‘Ž

๐‘Ž๐‘ก ๐‘Ÿ = 2, ๐œƒ = 60, ๐œ‘ = 20

๐ธโƒ‘ =

50 1.048 ๐‘Ž๐‘ฅ + 0.3817 ๐‘Ž๐‘ฆ + 0.067 ๐‘Ž๐‘ง 8

๐‘ฌโƒ‘ = ๐Ÿ”. ๐Ÿ“๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ. ๐Ÿ‘๐Ÿ–๐Ÿ“๐Ÿ”๐Ÿ๐Ÿ“ ๐’‚๐’š + ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ๐Ÿ–๐Ÿ•๐Ÿ“ ๐’‚๐’› โˆด ๐‘Žโƒ‘ =

6.55 ๐‘Ž + 2.385625 ๐‘Ž + 0.41875 ๐‘Ž ๐ธโƒ‘ = ๐ธโƒ‘ โˆš48.769

โˆด ๐’‚๐‘ฌโƒ‘ =

๐‘ฌโƒ‘ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ—๐Ÿ‘๐Ÿ– ๐’‚๐’™ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘๐Ÿ’๐Ÿ๐Ÿ” ๐’‚๐’š + ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ” ๐’‚๐’› ๐‘ฌโƒ‘

Problem 27

Sheet 1

(๐‘Ž) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘Ž ๐‘–๐‘› ๐‘ ๐‘โ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก๐‘  ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ(3, โˆ’4,5).

(๐‘) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘Ž ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘’๐‘ ๐‘–๐‘Ž๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก๐‘  ๐‘Ž๐‘ก ๐‘ƒ.

Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) 0.424 ๐‘Ž + 0.424 ๐‘Ž + 0.8 ๐‘Ž ; (๐‘) 0.424 ๐‘Ž โˆ’ 0.566 ๐‘Ž โˆ’ 0.707 ๐‘Ž ;

(a) โˆด ๐‘Ÿโƒ‘ = 3 ๐‘Ž โˆ’ 4 ๐‘Ž + 5 ๐‘Ž ๐ด sin ๐œƒ cos ๐œ‘ sin ๐œƒ sin ๐œ‘ โˆต ๐ด = cos ๐œƒ cos ๐œ‘ cos ๐œƒ sin ๐œ‘ ๐ด โˆ’ sin ๐œ‘ cos ๐œ‘

๐‘Žโƒ‘ = 3 cos ๐œƒ ๐ด โˆ’ sin ๐œƒ ๐ด 0 ๐ด

sin ๐œƒ cos ๐œ‘ = cos ๐œƒ cos ๐œ‘ โˆ’ sin ๐œ‘

sin ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œ‘

cos ๐œƒ 3 โˆ’ sin ๐œƒ 0 0 0

โˆด ๐‘Ž โƒ‘ = (3 sin ๐œƒ cos ๐œ‘) ๐‘Ž + (3 cos ๐œƒ cos ๐œ‘) ๐‘Ž + (โˆ’3 sin ๐œ‘) ๐‘Ž ๐œƒ & ๐œ‘ ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’๐‘  ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘คโ„Ž๐‘–๐‘โ„Ž ๐‘–๐‘  ๐ด ๐œƒ = tan

๐‘ฅ +๐‘ฆ ๐‘ง

๐œ‘ = tan

๐‘ฆ = tan ๐‘ฅ

โˆด ๐‘Žโƒ‘ = 3

= tan

โˆš3 + 4 = tan 5

โˆ’4 = โˆ’53.13 3

cos ๐œ‘ = 3โ„5 sin ๐œ‘ = โˆ’4โ„5

1 3 1 3 โˆ’4 9 9 12 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + โˆ’3 ๐‘Ž = ๐‘Ž + ๐‘Ž + ๐‘Ž 5 5 5โˆš2 5โˆš2 โˆš2 5 โˆš2 5

โˆด ๐‘Ž โƒ‘ = 1.2728 ๐‘Ž + 1.2728 ๐‘Ž + 2.4 ๐‘Ž โˆด

cos ๐œƒ = 1โ„โˆš2 sin ๐œƒ = 1โ„โˆš2

1 = 45

|๐‘Ž โƒ‘| = 3

๐’‚๐’™โƒ‘ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ ๐’‚๐’“ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ ๐’‚๐œฝ + ๐ŸŽ. ๐Ÿ– ๐’‚๐‹ |๐’‚๐’™โƒ‘|

(b) ๐ด โˆต ๐ด ๐ด โˆด ๐‘Žโƒ‘ =

โˆด ๐‘Žโƒ‘ =

โˆด

sin ๐œƒ cos ๐œ‘ = sin ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œƒ 3 5โˆš2

cos ๐œƒ cos ๐œ‘ cos ๐œƒ sin ๐œ‘ โˆ’ sin ๐œƒ

โˆ’ sin ๐œ‘ ๐ด cos ๐œƒ ๐ด ๐ด 0

sin ๐œƒ cos ๐œ‘ = sin ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œƒ

cos ๐œƒ cos ๐œ‘ ๐‘Ž + cos ๐œƒ sin ๐œ‘ ๐‘Ž โˆ’ sin ๐œƒ ๐‘Ž

3 3 4 ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž 10 5 5

=

= 0.18 ๐‘Ž โˆ’ 0.24 ๐‘Ž โˆ’ 0.3 ๐‘Ž

๐’‚๐œฝโƒ‘ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ๐Ÿ’ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐Ÿ”๐Ÿ“ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ•๐ŸŽ๐Ÿ• ๐’‚๐’› |๐’‚๐œฝโƒ‘|

cos ๐œƒ cos ๐œ‘ cos ๐œƒ sin ๐œ‘ โˆ’ sin ๐œƒ

โˆ’ sin ๐œ‘ cos ๐œƒ 0

3

0 3 5โˆš2 0

1 3 1 โˆ’4 1 ๐‘Ž + ๐‘Ž โˆ’ ๐‘Ž 5โˆš2 โˆš2 5 โˆš2 5 โˆš2 |๐‘Ž โƒ‘| = โˆš0.18

Problem 28

Sheet 1

๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐‘€(๐‘Ÿ = 5, ๐œƒ = 20 , ๐œ‘ = 120 ),

๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘(๐‘Ÿ = 5, ๐œƒ = 80 , ๐œ‘ = 30 ), ๐‘“๐‘–๐‘›๐‘‘

๐‘Ž) ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐‘€ ๐‘ก๐‘œ ๐‘ (๐‘–. ๐‘’. ๐‘€๐‘โƒ‘) ๐‘) ๐‘”๐‘–๐‘ฃ๐‘’ ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘’๐‘ ๐‘–๐‘Ž๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘Ž๐‘ก ๐‘€ ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘–๐‘  ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘ก๐‘œ๐‘ค๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘‘ ๐‘. ๐‘) ๐‘”๐‘–๐‘ฃ๐‘’ ๐‘Ž ๐‘ข๐‘›๐‘–๐‘ก ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘ ๐‘โ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘Ž๐‘ก ๐‘€ ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘–๐‘  ๐‘‘๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘ก๐‘œ๐‘ค๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘‘ ๐‘. Solution ๐‘ƒ(๐‘ฅ,

๐‘ฆ,

๐‘ง) = ๐‘ƒ(๐‘Ÿ sin ๐œƒ cos ๐œ‘ ,

๐‘€(5,

20 ,

120 ) = ๐‘€(โˆ’0.855,

๐‘(5,

80 ,

30 ) = ๐‘(1.7057,

๐‘Ÿ sin ๐œƒ sin ๐œ‘ , 1.481, 0.9848,

๐‘Ÿ cos ๐œƒ) 4.6985)

0.3473)

โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐‘โƒ‘ โˆ’ ๐‘€โƒ‘ = 1.7057 ๐‘Ž + 0.9848 ๐‘Ž + 0.3473 ๐‘Ž

โˆ’ โˆ’0.855 ๐‘Ž + 1.481 ๐‘Ž + 4.6985 ๐‘Ž

โˆด ๐‘น๐‘ด๐‘ตโƒ‘ = ๐Ÿ. ๐Ÿ“๐ŸŽ๐Ÿ• ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ—๐Ÿ”๐Ÿ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐Ÿ’. ๐Ÿ‘๐Ÿ“๐Ÿ๐Ÿ ๐’‚๐’› (b) โˆด ๐‘Žโƒ‘ =

๐‘… โƒ‘ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ“๐ŸŽ๐Ÿ“ ๐’‚๐’™ โˆ’ ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ—๐Ÿ•๐Ÿ–๐Ÿ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ“๐Ÿ•๐Ÿ• ๐’‚๐’› ๐‘… โƒ‘

(c) โˆด ๐ด โƒ‘ = ๐ดโƒ‘. ๐‘Ž = ๐ด (๐‘Ž . ๐‘Ž ) + ๐ด ๐‘Ž . ๐‘Ž + ๐ด (๐‘Ž . ๐‘Ž ) = ๐ด sin ๐œƒ cos ๐œ‘ + ๐ด sin ๐œƒ sin ๐œ‘ + ๐ด cos ๐œ‘ โˆด ๐ด โƒ‘ = ๐ดโƒ‘. ๐‘Ž = ๐ด (๐‘Ž . ๐‘Ž ) + ๐ด ๐‘Ž . ๐‘Ž + ๐ด (๐‘Ž . ๐‘Ž ) = ๐ด cos ๐œƒ cos ๐œ‘ + ๐ด cos ๐œƒ sin ๐œ‘ โˆ’ ๐ด sin ๐œƒ โˆด ๐ด โƒ‘ = ๐ดโƒ‘. ๐‘Ž = ๐ด ๐‘Ž . ๐‘Ž + ๐ด ๐‘Ž . ๐‘Ž + ๐ด ๐‘Ž . ๐‘Ž = ๐ด cos ๐œ‘ + ๐ด sin ๐œ‘

Using the angles of the starting point โ€œMโ€ โˆด ๐ด โƒ‘ = 0.505 sin 20 cos 120 โˆ’ 0.09781 sin 20 sin 120 โˆ’ 0.8577 cos 120 = โˆ’0.9213 โˆด ๐ด โƒ‘ = 0.505 cos 20 cos 120 โˆ’ 0.09781 cos 20 sin 120 + 0.8577 sin 20 = โˆ’0.02352 โˆด ๐ด โƒ‘ = 0.505 cos 120 โˆ’ 0.09781 sin 120 = โˆ’0.3372

โˆด ๐‘Žโƒ‘ = โˆ’0.9213 ๐‘Ž โˆ’ 0.02352 ๐‘Ž โˆ’ 0.3372 ๐‘Ž

.

Problem 29

Sheet 1

๐ด ๐‘๐‘™๐‘œ๐‘ ๐‘’๐‘‘ ๐‘ ๐‘ข๐‘Ÿ๐‘“๐‘Ž๐‘๐‘’ ๐‘–๐‘  ๐‘‘๐‘’๐‘“๐‘–๐‘›๐‘’๐‘‘ ๐‘–๐‘› ๐‘ ๐‘โ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘๐‘ฆ 3 < ๐‘Ÿ < 5, 0.1๐œ‹ < ๐œƒ < 0.3๐œ‹, 1.2๐œ‹ < ๐œ‘ < 1.6๐œ‹ ๐‘Ž) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘œ๐‘™๐‘ข๐‘š๐‘’ ๐‘’๐‘›๐‘๐‘™๐‘œ๐‘ ๐‘’๐‘‘ ๐‘) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘‘๐‘–๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐‘ƒ (๐‘Ÿ = 3, ๐œƒ = 0.1๐œ‹, ๐œ‘ = 1.2๐œ‹) ๐‘ก๐‘œ ๐‘ƒ (๐‘Ÿ = 5, ๐œƒ = 0.3๐œ‹, ๐œ‘ = 1.6๐œ‹). ๐‘) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ก๐‘œ๐‘ก๐‘Ž๐‘™ ๐‘ ๐‘ข๐‘Ÿ๐‘“๐‘Ž๐‘๐‘’ ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’๐‘Ž. Solution โ€“ Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) 14.91; (๐‘) 3.86; (๐‘) 36.8 โˆต ๐‘‘๐‘ฃ = ๐‘‘๐‘Ÿ (๐‘Ÿ sin ๐œƒ ๐‘‘๐œ‘) (๐‘Ÿ ๐‘‘๐œƒ) .

.

โˆด๐‘ฃ=

๐‘Ÿ sin ๐œƒ ๐‘‘๐‘Ÿ ๐‘‘๐œƒ ๐‘‘๐œ‘ = .

โˆด๐‘ฃ=

๐‘‘๐‘ฃ = ๐‘Ÿ sin ๐œƒ ๐‘‘๐‘Ÿ ๐‘‘๐œƒ ๐‘‘๐œ‘

.

๐‘Ÿ 3

[โˆ’ cos ๐œƒ]

. .

. .

[๐œ‘]

=

5 โˆ’3 3

[cos 0.1๐œ‹ โˆ’ cos 0.3๐œ‹][0.4๐œ‹]

98 [0.3633][0.4๐œ‹] = ๐Ÿ๐Ÿ’. ๐Ÿ—๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ‘ ๐’„๐’–๐’ƒ๐’Š๐’„ ๐’–๐’๐’Š๐’• 3

(b) โˆต๐‘‘=

๐‘Ÿ + ๐‘Ÿ โˆ’ 2๐‘Ÿ ๐‘Ÿ cos ๐œƒ cos ๐œƒ โˆ’ 2๐‘Ÿ ๐‘Ÿ sin ๐œƒ sin ๐œƒ cos(๐œ‘ โˆ’ ๐œ‘ )

โˆด๐‘‘=

5 + 3 โˆ’ 2(5)(3) cos 54 cos 18 โˆ’ 2(5)(3) sin 54 sin 18 cos(72) = โˆš14.91 = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ–๐Ÿ” ๐’–๐’๐’Š๐’• ๐’๐’†๐’๐’ˆ๐’•๐’‰

(๐’„)

โˆต ๐‘‘๐‘  = ๐‘Ÿ sin ๐œƒ ๐‘‘๐œƒ๐‘‘๐œ‘ ๐‘Ž + ๐‘Ÿ sin ๐œƒ ๐‘‘๐‘Ÿ๐‘‘๐œ‘ ๐‘Ž + ๐‘Ÿ ๐‘‘๐‘Ÿ๐‘‘๐œƒ ๐‘Ž .

.

.

โˆด๐‘ =๐‘Ÿ

.

sin ๐œƒ ๐‘‘๐œƒ๐‘‘๐œ‘ ๐‘Ž + sin ๐œƒ .

๐‘Ÿ๐‘‘๐‘Ÿ๐‘‘๐œ‘ ๐‘Ž +

.

โˆด ๐‘  = ๐‘Ÿ [โˆ’ cos ๐œƒ]

. .

[๐œ‘]

. .

๐‘Ž + sin ๐œƒ

๐‘Ÿ 2

[๐œ‘]

. .

5 โˆ’3 2 โˆด ๐‘  = 0.4565 ๐‘Ÿ ๐‘Ž + 3.2๐œ‹ sin ๐œƒ ๐‘Ž + 1.6๐œ‹ ๐‘Ž โˆด ๐‘  = ๐‘Ÿ [cos 18 โˆ’ cos 54][0.4๐œ‹] ๐‘Ž + sin ๐œƒ

๐‘ 

+๐‘ 

๐‘ 

.

+๐‘ 

๐‘ 

.

+๐‘ 

โˆด๐‘ 

.

๐‘Ž +

= 3.2๐œ‹ sin 54 + 3.2๐œ‹ sin 18 = 11.2397 .

= 1.6๐œ‹ + 1.6๐œ‹ = 3.2๐œ‹ = 10.053

= 15.521 + 11.2397 + 10.053 = ๐Ÿ‘๐Ÿ”. ๐Ÿ–๐Ÿ

๐‘Ÿ 2

[๐œƒ]

[0.4๐œ‹] ๐‘Ž +

= 0.4565(5 ) + 0.4565(3 ) = 15.521 .

๐‘Ÿ ๐‘‘๐‘Ÿ๐‘‘๐œƒ ๐‘Ž

.

. .

๐‘Ž

5 โˆ’3 2

[0.2๐œ‹]๐‘Ž

Problem 30

Sheet 1

๐‘Ž) ๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘’๐‘ ๐‘–๐‘Ž๐‘› ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘  ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐‘ƒ(๐‘Ÿ = 4, ๐œƒ = 20, ๐œ‘ = 10) ๐‘ก๐‘œ ๐‘„(๐‘Ÿ = 7, ๐œƒ = 120, ๐œ‘ = 75). ๐‘) ๐บ๐‘–๐‘ฃ๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ฃ๐‘’๐‘๐‘ก๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘–๐‘› ๐‘ ๐‘โ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘œ๐‘Ÿ๐‘‘๐‘–๐‘›๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘  ๐‘Ž๐‘ก ๐‘€(๐‘ฅ = 5, ๐‘ฆ = 1, ๐‘ง = 2) ๐‘กโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘’๐‘ฅ๐‘ก๐‘’๐‘›๐‘‘๐‘  ๐‘ก๐‘œ ๐‘(2,4,6). ๐‘) ๐ป๐‘œ๐‘ค ๐‘“๐‘Ž๐‘Ÿ ๐‘–๐‘  ๐‘–๐‘ก ๐‘“๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐ด(๐‘Ÿ = 110, ๐œƒ = 30, ๐œ‘ = 60) ๐‘ก๐‘œ ๐ต(๐‘Ÿ = 30, ๐œƒ = 75, ๐œ‘ = 125). Solution ๐‘ƒ(๐‘Ÿ,

๐œƒ,

๐œ‘) = ๐‘ƒ(๐‘ฅ = ๐‘Ÿ sin ๐œƒ cos ๐œ‘ ,

๐‘ƒ(4,

20 ,

๐‘„(7,

120 ,

10 ) = ๐‘ƒ(1.3473,

๐‘ฆ = ๐‘Ÿ sin ๐œƒ sin ๐œ‘ ,

0.2375,

75 ) = ๐‘„(1.569,

๐‘ง = ๐‘Ÿ cos ๐œƒ)

3.7588)

5.8856, โˆ’3.5)

โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐‘„โƒ‘ โˆ’ ๐‘ƒโƒ‘ = 1.569 ๐‘Ž + 5.8856 ๐‘Ž โˆ’ 3.5 ๐‘Ž

โˆ’ 1.3473 ๐‘Ž + 0.2375 ๐‘Ž + 3.7588 ๐‘Ž

โˆด ๐‘น๐‘ท๐‘ธโƒ‘ = ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ• ๐’‚๐’™ + ๐Ÿ“. ๐Ÿ”๐Ÿ’๐Ÿ–๐Ÿ ๐’‚๐’š โˆ’ ๐Ÿ•. ๐Ÿ๐Ÿ“๐Ÿ–๐Ÿ– ๐’‚๐’› (b) โˆด ๐‘… โƒ‘ = ๐‘โƒ‘ โˆ’ ๐‘€โƒ‘ = 2 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž + 6 ๐‘Ž โˆ’ 5 ๐‘Ž + ๐‘Ž + 2 ๐‘Ž = โˆ’3 ๐‘Ž + 3 ๐‘Ž + 4 ๐‘Ž ๐ด sin ๐œƒ cos ๐œ‘ sin ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œƒ ๐ด sin ๐œƒ cos ๐œ‘ sin ๐œƒ sin ๐œ‘ cos ๐œƒ โˆ’3 ๐ด ๐ด โˆต = cos ๐œƒ cos ๐œ‘ cos ๐œƒ sin ๐œ‘ โˆ’ sin ๐œƒ = cos ๐œƒ cos ๐œ‘ cos ๐œƒ sin ๐œ‘ โˆ’ sin ๐œƒ 3 ๐ด โˆ’ sin ๐œ‘ cos ๐œ‘ 0 โˆ’ sin ๐œ‘ cos ๐œ‘ 0 ๐ด 4 โˆด ๐‘… โƒ‘ = (โˆ’3 sin ๐œƒ cos ๐œ‘ + 3 sin ๐œƒ sin ๐œ‘ + 4 cos ๐œƒ) ๐‘Ž + (โˆ’3 cos ๐œƒ cos ๐œ‘ + 3 cos ๐œƒ sin ๐œ‘ โˆ’ 4 sin ๐œƒ) ๐‘Ž + (3 sin ๐œ‘ + 3 cos ๐œ‘) ๐‘Ž ๐œƒ & ๐œ‘ ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘™๐‘’๐‘  ๐‘œ๐‘“ ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ก๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก ๐‘คโ„Ž๐‘–๐‘โ„Ž ๐‘–๐‘  ๐‘€ ๐œƒ = tan

๐‘ฅ +๐‘ฆ ๐‘ง

๐œ‘ = tan

๐‘ฆ = tan ๐‘ฅ

โˆด ๐‘… โƒ‘ = โˆ’3

โˆด ๐‘น๐‘ด๐‘ตโƒ‘ =

= tan

โˆš5 + 1 = tan 2

1 = 11.31 5

โˆš26 5

+3

โˆš๐Ÿ‘๐ŸŽ

๐’‚๐’“ โˆ’

๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ–

โˆš26 1

โˆš๐Ÿ•๐Ÿ–๐ŸŽ

๐’‚๐œฝ +

cos ๐œƒ = 2โ„โˆš30 sin ๐œƒ = โˆš26โ„โˆš30

cos ๐œ‘ = 5โ„โˆš26 sin ๐œ‘ = 1โ„โˆš26 +4

โˆš30 โˆš26 โˆš30 โˆš26 1 5 + 3 +3 ๐‘Ž โˆš26 โˆš26

โˆ’๐Ÿ’

โˆš26 = 68.58 2

๐Ÿ๐Ÿ– โˆš๐Ÿ๐Ÿ”

2 โˆš30

๐’‚๐‹

๐‘Ž + โˆ’3

2

5

โˆš30 โˆš26

+3

2

1

โˆš30 โˆš26

โˆ’4

โˆš26 โˆš30

๐‘Ž

(c) ๐น๐‘Ÿ๐‘œ๐‘š ๐ด(๐‘Ÿ = 110, ๐œƒ = 30, ๐œ‘ = 60) ๐‘ก๐‘œ ๐ต(๐‘Ÿ = 30, ๐œƒ = 75, ๐œ‘ = 125) โˆต๐‘‘=

๐‘Ÿ + ๐‘Ÿ โˆ’ 2๐‘Ÿ ๐‘Ÿ cos ๐œƒ cos ๐œƒ โˆ’ 2๐‘Ÿ ๐‘Ÿ sin ๐œƒ sin ๐œƒ cos(๐œ‘ โˆ’ ๐œ‘ )

โˆด๐‘‘=

110 + 30 โˆ’ 2(110)(30) cos(30) cos(75) โˆ’ 2(110)(30) sin(30) sin(75) cos(125 โˆ’ 60)

โˆด ๐‘‘ = โˆš10173.53 = ๐Ÿ๐ŸŽ๐ŸŽ. ๐Ÿ–๐Ÿ”๐Ÿ’

Problem 31

Sheet 1

๐‘ƒ๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘  ๐ด(๐‘Ÿ = 100, ๐œƒ = 90, ๐œ‘ = 0) & ๐ต(๐‘Ÿ = 100, ๐œƒ = 90, ๐œ‘ = 5) ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘’ ๐‘™๐‘œ๐‘๐‘Ž๐‘ก๐‘’๐‘‘ ๐‘œ๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘ข๐‘Ÿ๐‘“๐‘Ž๐‘๐‘’ ๐‘œ๐‘“ ๐‘Ž 100๐‘š ๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘‘๐‘–๐‘ข๐‘ . ๐‘Ž) ๐‘Šโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘–๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘’๐‘–๐‘Ÿ ๐‘ ๐‘’๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘›, ๐‘ข๐‘ ๐‘–๐‘›๐‘” ๐‘Ž ๐‘๐‘Ž๐‘กโ„Ž ๐‘œ๐‘› ๐‘กโ„Ž๐‘’ ๐‘ ๐‘โ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘ ๐‘ข๐‘Ÿ๐‘“๐‘Ž๐‘๐‘’? ๐‘) ๐‘Šโ„Ž๐‘Ž๐‘ก ๐‘–๐‘  ๐‘กโ„Ž๐‘’๐‘–๐‘Ÿ ๐‘ ๐‘’๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘ก๐‘–๐‘œ๐‘›, ๐‘ข๐‘ ๐‘–๐‘›๐‘” ๐‘Ž ๐‘ ๐‘ก๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘–๐‘”โ„Ž๐‘ก โˆ’ ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘’ ๐‘๐‘Ž๐‘กโ„Ž? Solution - Correct ๐ด๐‘›๐‘ .: (๐‘Ž) 8.72665; (๐‘) 8.72388.

โˆต ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ ๐‘™๐‘’๐‘›๐‘”๐‘กโ„Ž = ๐‘Ÿ ๐œ‘ = 100 ร— 5 ร—

๐œ‹ = ๐Ÿ–. ๐Ÿ•๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ”๐Ÿ’๐Ÿ” 180

(b) โˆต๐‘‘=

๐‘Ÿ + ๐‘Ÿ โˆ’ 2๐‘Ÿ ๐‘Ÿ cos ๐œƒ cos ๐œƒ โˆ’ 2๐‘Ÿ ๐‘Ÿ sin ๐œƒ sin ๐œƒ cos(๐œ‘ โˆ’ ๐œ‘ ) =

๐‘Ÿ + ๐‘Ÿ โˆ’ 2๐‘Ÿ ๐‘Ÿ cos(๐œ‘ โˆ’ ๐œ‘ )

โˆด๐‘‘=

100 + 100 โˆ’ 2(100)(100) cos(5) = 100 1 + 1 โˆ’ 2 cos(5) = ๐Ÿ–. ๐Ÿ•๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ–๐Ÿ–

Another solution for (b) ๐ด(๐‘Ÿ = 100, ๐œƒ = 90, ๐œ‘ = 0) โ‰ก (๐‘ฅ = 100, ๐‘ฆ = 0, ๐‘ง = 0) ๐ต(๐‘Ÿ = 100, ๐œƒ = 90, ๐œ‘ = 5) โ‰ก (๐‘ฅ = 100 cos 5 , ๐‘ฆ = 100 sin 5 , ๐‘ง = 0) โˆด๐‘‘=

(100 โˆ’ 100 cos 5) + (0 โˆ’ 100 sin 5) + (0) = 100 (1 โˆ’ cos 5) + (sin 5) = ๐Ÿ–. ๐Ÿ•๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ–๐Ÿ–

Problem 32

Sheet 1

(๐‘Ž) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘Ž ๐‘–๐‘› ๐‘ ๐‘โ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก๐‘  & ๐‘ฃ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘–๐‘Ž๐‘๐‘™๐‘’๐‘ . Solution

(๐‘) ๐น๐‘–๐‘›๐‘‘ ๐‘Ž ๐‘–๐‘› ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘๐‘Ž๐‘™ ๐‘๐‘œ๐‘š๐‘๐‘œ๐‘›๐‘’๐‘›๐‘ก๐‘  & ๐‘ฃ๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘–๐‘Ž๐‘๐‘™๐‘’๐‘ .