Для начала нам нужно вычислить векторное произведение векторов a и b. Векторное произведение двух векторов задается формулой:
(a^b) = |a| * |b| * sin(theta) * n,
где |a| и |b| - длины векторов a и b соответственно, theta - угол между векторами a и b, а n - единичный вектор, перпендикулярный плоскости, образованной векторами a и b.
В нашем случае длины векторов |a| и |b| уже известны: |a| = |6p - q| = √(|6p|^2 + |-q|^2) = √((6 * 3)^2 + 4^2) = √(108 + 16) = √124 = 2√31, и |b| = |p + q| = √(|p|^2 + |q|^2) = √(3^2 + 4^2) = √(9 + 16) = √25 = 5.
Теперь нам нужно вычислить угол theta между векторами a и b. Для этого воспользуемся формулой скалярного произведения векторов:
a * b = |a| * |b| * cos(theta).
Заметим, что скалярное произведение векторов a и b равно a * b = (6p - q) * (p + q) = 6p * p + 6p * q - q * p - q * q = 6|p|^2 - |q|^2, где |p|^2 = p * p и |q|^2 = q * q.
Таким образом, у нас получается следующее уравнение: