Math Problem Statement

Даны векторы а(-1; 1; 1), b(0; 2; -2), č(-3; 2; 0} и d (- 2; 1; - 2). Найдите координаты векторов: а) За+2b - с; б) - a+2c-d; b) 0,1a+3b+0,7c- 5d; г) (2a+3b)-(a-2b)+2(a-b).

Solution

Давайте решим каждый из заданных векторов по очереди.

Даны векторы:

  • a=(1,1,1)\mathbf{a} = (-1, 1, 1)
  • b=(0,2,2)\mathbf{b} = (0, 2, -2)
  • c=(3,2,0)\mathbf{c} = (-3, 2, 0)
  • d=(2,1,2)\mathbf{d} = (-2, 1, -2)

а) a+2bc\mathbf{a} + 2\mathbf{b} - \mathbf{c}

Для этого выражения нужно выполнить поэлементное сложение и вычитание векторов.

  1. 2b=2(0,2,2)=(0,4,4)2\mathbf{b} = 2(0, 2, -2) = (0, 4, -4)
  2. Сложим a\mathbf{a} и 2b2\mathbf{b}: (1,1,1)+(0,4,4)=(1+0,1+4,1+(4))=(1,5,3)(-1, 1, 1) + (0, 4, -4) = (-1 + 0, 1 + 4, 1 + (-4)) = (-1, 5, -3)
  3. Теперь вычитаем c\mathbf{c}: (1,5,3)(3,2,0)=(1+3,52,30)=(2,3,3)(-1, 5, -3) - (-3, 2, 0) = (-1 + 3, 5 - 2, -3 - 0) = (2, 3, -3)

Ответ для пункта а): (2,3,3)(2, 3, -3).

б) a+2cd-\mathbf{a} + 2\mathbf{c} - \mathbf{d}

  1. a=(1,1,1)=(1,1,1)-\mathbf{a} = -(-1, 1, 1) = (1, -1, -1)
  2. 2c=2(3,2,0)=(6,4,0)2\mathbf{c} = 2(-3, 2, 0) = (-6, 4, 0)
  3. Сложим a-\mathbf{a} и 2c2\mathbf{c}: (1,1,1)+(6,4,0)=(16,1+4,1+0)=(5,3,1)(1, -1, -1) + (-6, 4, 0) = (1 - 6, -1 + 4, -1 + 0) = (-5, 3, -1)
  4. Теперь вычитаем d\mathbf{d}: (5,3,1)(2,1,2)=(5+2,31,1+2)=(3,2,1)(-5, 3, -1) - (-2, 1, -2) = (-5 + 2, 3 - 1, -1 + 2) = (-3, 2, 1)

Ответ для пункта б): (3,2,1)(-3, 2, 1).

в) 0.1a+3b+0.7c5d0.1\mathbf{a} + 3\mathbf{b} + 0.7\mathbf{c} - 5\mathbf{d}

  1. 0.1a=0.1(1,1,1)=(0.1,0.1,0.1)0.1\mathbf{a} = 0.1(-1, 1, 1) = (-0.1, 0.1, 0.1)
  2. 3b=3(0,2,2)=(0,6,6)3\mathbf{b} = 3(0, 2, -2) = (0, 6, -6)
  3. 0.7c=0.7(3,2,0)=(2.1,1.4,0)0.7\mathbf{c} = 0.7(-3, 2, 0) = (-2.1, 1.4, 0)
  4. 5d=5(2,1,2)=(10,5,10)-5\mathbf{d} = -5(-2, 1, -2) = (10, -5, 10)

Теперь сложим все эти результаты: (0.1,0.1,0.1)+(0,6,6)+(2.1,1.4,0)+(10,5,10)(-0.1, 0.1, 0.1) + (0, 6, -6) + (-2.1, 1.4, 0) + (10, -5, 10) Сложим по компонентам: x:(0.1+0+(2.1)+10)=7.8x: (-0.1 + 0 + (-2.1) + 10) = 7.8 y:(0.1+6+1.4+(5))=2.5y: (0.1 + 6 + 1.4 + (-5)) = 2.5 z:(0.1+(6)+0+10)=4.1z: (0.1 + (-6) + 0 + 10) = 4.1

Ответ для пункта в): (7.8,2.5,4.1)(7.8, 2.5, 4.1).

г) (2a+3b)(a2b)+2(ab)(2\mathbf{a} + 3\mathbf{b}) - (\mathbf{a} - 2\mathbf{b}) + 2(\mathbf{a} - \mathbf{b})

  1. 2a=2(1,1,1)=(2,2,2)2\mathbf{a} = 2(-1, 1, 1) = (-2, 2, 2)
  2. 3b=3(0,2,2)=(0,6,6)3\mathbf{b} = 3(0, 2, -2) = (0, 6, -6)
  3. Сложим 2a2\mathbf{a} и 3b3\mathbf{b}: (2,2,2)+(0,6,6)=(2+0,2+6,2+(6))=(2,8,4)(-2, 2, 2) + (0, 6, -6) = (-2 + 0, 2 + 6, 2 + (-6)) = (-2, 8, -4)
  4. a2b=(1,1,1)2(0,2,2)=(1,1,1)(0,4,4)=(1,3,5)\mathbf{a} - 2\mathbf{b} = (-1, 1, 1) - 2(0, 2, -2) = (-1, 1, 1) - (0, 4, -4) = (-1, -3, 5)
  5. Теперь вычитаем a2b\mathbf{a} - 2\mathbf{b}: (2,8,4)(1,3,5)=(2+1,8+3,45)=(1,11,9)(-2, 8, -4) - (-1, -3, 5) = (-2 + 1, 8 + 3, -4 - 5) = (-1, 11, -9)
  6. 2(ab)=2((1,1,1)(0,2,2))=2((1,1,1)(0,2,2))=2(1,1,3)=(2,2,6)2(\mathbf{a} - \mathbf{b}) = 2((-1, 1, 1) - (0, 2, -2)) = 2((-1, 1, 1) - (0, 2, -2)) = 2(-1, -1, 3) = (-2, -2, 6)
  7. Добавим 2(ab)2(\mathbf{a} - \mathbf{b}): (1,11,9)+(2,2,6)=(12,112,9+6)=(3,9,3)(-1, 11, -9) + (-2, -2, 6) = (-1 - 2, 11 - 2, -9 + 6) = (-3, 9, -3)

Ответ для пункта г): (3,9,3)(-3, 9, -3).

Итоги:

  • а) (2,3,3)(2, 3, -3)
  • б) (3,2,1)(-3, 2, 1)
  • в) (7.8,2.5,4.1)(7.8, 2.5, 4.1)
  • г) (3,9,3)(-3, 9, -3)

Хотите разобрать подробно один из шагов или задать дополнительные вопросы? Вот 5 вопросов для дальнейшего изучения:

  1. Как можно проверить, что вычисления с векторами выполнены корректно?
  2. Что такое линейная комбинация векторов и как ее применять?
  3. Как операции с векторами применяются в геометрии?
  4. Какие типы векторных операций существуют помимо сложения и вычитания?
  5. Как работает скалярное произведение векторов и какие задачи оно решает?

Совет: При работе с векторами полезно всегда записывать промежуточные результаты, чтобы избежать ошибок.

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
Vector Operations

Formulas

a + b = (a1 + b1, a2 + b2, a3 + b3)
a - b = (a1 - b1, a2 - b2, a3 - b3)
k * a = (k * a1, k * a2, k * a3)

Theorems

Linear combination of vectors
Operations on vectors in Euclidean space

Suitable Grade Level

Grades 10-12