Math Problem Statement

При каких k k и p p векторы a → { − 3 ; − 8 ; k } a {−3;−8;k} и b → { p ; 2 ; − 0 , 25 } b {p;2;−0,25} будут коллинеарны?

Solution

Векторы a={3,8,k}\vec{a} = \{-3, -8, k\} и b={p,2,0.25}\vec{b} = \{p, 2, -0.25\} будут коллинеарны, если существует скаляр λ\lambda, такой что один вектор можно выразить через другой, то есть:

a=λb.\vec{a} = \lambda \cdot \vec{b}.

Для этого компоненты векторов должны быть пропорциональны, то есть:

3p=82=k0.25.\frac{-3}{p} = \frac{-8}{2} = \frac{k}{-0.25}.

Рассмотрим каждое из этих равенств:

  1. 3p=82\frac{-3}{p} = \frac{-8}{2}

Решаем для pp:

3p=4p=34.\frac{-3}{p} = -4 \quad \Rightarrow \quad p = \frac{3}{4}.

  1. 82=k0.25\frac{-8}{2} = \frac{k}{-0.25}

Решаем для kk:

4=k0.25k=40.25=1.-4 = \frac{k}{-0.25} \quad \Rightarrow \quad k = 4 \cdot 0.25 = 1.

Таким образом, векторы a\vec{a} и b\vec{b} будут коллинеарны, если:

k=1иp=34.k = 1 \quad \text{и} \quad p = \frac{3}{4}.

Если нужны дополнительные разъяснения или подробности, дайте знать!

Дополнительные вопросы:

  1. Как проверить коллинеарность векторов с помощью их векторного произведения?
  2. Что такое скалярное произведение векторов и как оно связано с углом между ними?
  3. Как определить, когда два вектора не коллинеарны?
  4. Какие другие способы существуют для нахождения пропорциональных векторов в 3D пространстве?
  5. В чем разница между коллинеарными и компланарными векторами?

Совет:

Чтобы найти значения для переменных в подобных задачах, удобно использовать систему пропорций, как показано в примере.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Vector Algebra
Collinearity of Vectors
Proportions

Formulas

a = λ * b (Collinearity condition)
Proportionality conditions for vector components

Theorems

Collinearity of Vectors Theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12