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 нахождения линейной комбинации векторов, определим базовые векторы, которые можно построить из данных точек. Пусть векторы AB\mathbf{AB}, AC\mathbf{AC}, и AD\mathbf{AD} — это векторы, которые можно выразить как линейную комбинацию.

1. Найдём векторы:

Векторы выражаются как разности координат соответствующих точек:

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

AC=CA=(3(2),20,11)=(1,2,0)\mathbf{AC} = C - A = (-3 - (-2), 2 - 0, 1 - 1) = (-1, 2, 0)

AD=DA=(4(2),10,11)=(6,1,0)\mathbf{AD} = D - A = (4 - (-2), 1 - 0, 1 - 1) = (6, 1, 0)

2. Проверим возможность выражения одного вектора через линейную комбинацию двух других.

Предположим, что AD=αAB+βAC\mathbf{AD} = \alpha \mathbf{AB} + \beta \mathbf{AC}. Тогда:

(6,1,0)=α(6,1,2)+β(1,2,0)(6, 1, 0) = \alpha (6, -1, 2) + \beta (-1, 2, 0)

Разложим по координатам:

  1. По xx: 6=6αβ6 = 6\alpha - \beta
  2. По yy: 1=α+2β1 = -\alpha + 2\beta
  3. По zz: 0=2α+0β=2α    α=00 = 2\alpha + 0\beta = 2\alpha \implies \alpha = 0

3. Решим систему для α\alpha и β\beta:

Подставим α=0\alpha = 0 в уравнения:

  1. 6=6(0)β    β=66 = 6(0) - \beta \implies \beta = -6
  2. 1=0+2(6)    1=121 = -0 + 2(-6) \implies 1 = -12 — противоречие.

Вывод:

Векторы AB\mathbf{AB}, AC\mathbf{AC}, и AD\mathbf{AD} не лежат в одной плоскости, и линейная комбинация невозможна.

Если нужно создать выражение для любого вектора в терминах других — уточните условия!

  1. Что такое "линейная комбинация" для вас — зависимость или конкретное выражение?
  2. Нужен ли расчёт коэффициентов для определённого вектора?
  3. Хотите ли вы графическую интерпретацию?
  4. Нужно ли проверить коллинеарность или базисное представление?
  5. Как использовать результат — для анализа или задачи векторов?

Совет: Если точки и векторы включают противоречия, используйте анализ через матрицы ранга.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Vector Algebra
Linear Combinations
Geometry in 3D Space

Formulas

Vector subtraction formula: AB = B - A
Linear combination: v = αu + βw

Theorems

Vector Independence Criterion
Linear Dependence and Span

Suitable Grade Level

Grades 10-12