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, зададим векторы, соответствующие указанным точкам:

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

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

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

Теперь нужно выразить вектор AD\overrightarrow{AD} как линейную комбинацию векторов AB\overrightarrow{AB} и AC\overrightarrow{AC}:

AD=αAB+βAC.\overrightarrow{AD} = \alpha \cdot \overrightarrow{AB} + \beta \cdot \overrightarrow{AC}.

Подставляем координаты:

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

Распишем 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=2α0 = 2\alpha + 0\beta = 2\alpha.

Из третьего уравнения сразу находим: α=0.\alpha = 0.

Подставляем α=0\alpha = 0 в первые два уравнения:

  1. 6=60ββ=66 = 6 \cdot 0 - \beta \Rightarrow \beta = -6,
  2. 1=0+2(6)1=121 = -0 + 2(-6) \Rightarrow 1 = -12 — противоречие.

Вывод: вектор AD\overrightarrow{AD} не выражается через AB\overrightarrow{AB} и AC\overrightarrow{AC} как их линейная комбинация.

Если нужно, могу пересмотреть другую форму векторной задачи или уточнить детали!

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
Coordinate Geometry

Formulas

Vector subtraction formula: \( \overrightarrow{AB} = B - A \)
Linear combination: \( \overrightarrow{AD} = \alpha \cdot \overrightarrow{AB} + \beta \cdot \overrightarrow{AC} \)
System of linear equations

Theorems

Linear Independence of Vectors

Suitable Grade Level

Grades 11-12