Math Problem Statement

Найди линейную комбинацию векторов даны точки А(-2; 0; 1); B(4;-1; 3); C(-3; 2; 1); D (4; 1; 1)

Solution

Для поиска линейной комбинации векторов, сформируем векторы на основе заданных точек:

  1. Вектор AB\vec{AB}:
    AB=BA=(4(2),10,31)=(6,1,2)\vec{AB} = B - A = (4 - (-2), -1 - 0, 3 - 1) = (6, -1, 2)

  2. Вектор AC\vec{AC}:
    AC=CA=(3(2),20,11)=(1,2,0)\vec{AC} = C - A = (-3 - (-2), 2 - 0, 1 - 1) = (-1, 2, 0)

  3. Вектор AD\vec{AD}:
    AD=DA=(4(2),10,11)=(6,1,0)\vec{AD} = D - A = (4 - (-2), 1 - 0, 1 - 1) = (6, 1, 0)

Теперь найдем, является ли AD\vec{AD} линейной комбинацией AB\vec{AB} и AC\vec{AC}, то есть проверим, существуют ли такие α\alpha и β\beta, что:
AD=αAB+βAC\vec{AD} = \alpha \vec{AB} + \beta \vec{AC}

Подставим компоненты векторов:
(6,1,0)=α(6,1,2)+β(1,2,0)(6, 1, 0) = \alpha (6, -1, 2) + \beta (-1, 2, 0)

Распишем по координатам:

  1. xx-координата:
    6=6αβ6 = 6\alpha - \beta

  2. yy-координата:
    1=α+2β1 = -\alpha + 2\beta

  3. zz-координата:
    0=2α+0β0 = 2\alpha + 0\beta

Решим систему уравнений:

  1. Из третьего уравнения:
    2α=0    α=02\alpha = 0 \implies \alpha = 0

  2. Подставим α=0\alpha = 0 в первое уравнение:
    6=6(0)β    β=66 = 6(0) - \beta \implies \beta = -6

  3. Подставим α=0\alpha = 0 и β=6\beta = -6 во второе уравнение:
    1=(0)+2(6)    1=12(противоречие!)1 = -(0) + 2(-6) \implies 1 = -12 \, \text{(противоречие!)}

Вывод:

Вектор AD\vec{AD} не является линейной комбинацией векторов AB\vec{AB} и AC\vec{AC}.


Если хотите, могу подробнее объяснить шаги или рассмотреть задачу с другой стороны.

5 дополнительных вопросов для размышления:

  1. Как проверить зависимость и независимость векторов?
  2. Можно ли найти базис в данном наборе векторов?
  3. Как определить размерность пространства, порожденного этими векторами?
  4. Что такое линейный корпус, и как его описать для данных точек?
  5. Можно ли выразить другие точки через AB\vec{AB}, AC\vec{AC}, или AD\vec{AD}?

Совет: Всегда проверяйте, есть ли противоречие в системе уравнений при поиске коэффициентов линейной комбинации!

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Linear Algebra
Vectors
Linear Combination
System of Linear Equations

Formulas

Vector subtraction: \(\vec{AB} = B - A\)
Linear combination: \(\vec{v} = \alpha \vec{u} + \beta \vec{w}\)

Theorems

Linear Independence and Dependence Theorem
System of Linear Equations Consistency

Suitable Grade Level

Undergraduate (First Year) or Advanced High School