Math Problem Statement

Dane su točke A(2,2,1), B(3,2,-2), te C(1,3,1,). Odredi vektore AB→ , AC→ te CB→.

Da li se vektor AB→ može napisati kao linearna kombinacija vektora AC→ te CB→. 

Solution

Prvo, odredimo vektore AB\overrightarrow{AB}, AC\overrightarrow{AC}, i CB\overrightarrow{CB}.

1. Vektori AB\overrightarrow{AB}, AC\overrightarrow{AC} i CB\overrightarrow{CB}

Vektor AB\overrightarrow{AB} definira se kao razlika koordinata točaka B i A:

AB=BA=(3,2,2)(2,2,1)=(32,22,21)=(1,0,3)\overrightarrow{AB} = B - A = (3, 2, -2) - (2, 2, 1) = (3-2, 2-2, -2-1) = (1, 0, -3)

Vektor AC\overrightarrow{AC} definira se kao razlika koordinata točaka C i A:

AC=CA=(1,3,1)(2,2,1)=(12,32,11)=(1,1,0)\overrightarrow{AC} = C - A = (1, 3, 1) - (2, 2, 1) = (1-2, 3-2, 1-1) = (-1, 1, 0)

Vektor CB\overrightarrow{CB} definira se kao razlika koordinata točaka B i C:

CB=BC=(3,2,2)(1,3,1)=(31,23,21)=(2,1,3)\overrightarrow{CB} = B - C = (3, 2, -2) - (1, 3, 1) = (3-1, 2-3, -2-1) = (2, -1, -3)

2. Linearna kombinacija

Sada ćemo provjeriti može li se vektor AB\overrightarrow{AB} napisati kao linearna kombinacija vektora AC\overrightarrow{AC} i CB\overrightarrow{CB}. To znači, trebamo vidjeti postoje li skalarne vrijednosti xx i yy tako da vrijedi:

AB=xAC+yCB\overrightarrow{AB} = x \cdot \overrightarrow{AC} + y \cdot \overrightarrow{CB}

Odnosno:

(1,0,3)=x(1,1,0)+y(2,1,3)(1, 0, -3) = x \cdot (-1, 1, 0) + y \cdot (2, -1, -3)

Izrazimo sustav jednadžbi:

  1. x+2y=1-x + 2y = 1
  2. xy=0x - y = 0
  3. 3y=3-3y = -3

Riješimo sustav:

Iz treće jednadžbe, dobijamo y=1y = 1.

Koristeći y=1y = 1 u drugoj jednadžbi:

x1=0    x=1x - 1 = 0 \implies x = 1

Provjerimo prvu jednadžbu s ovim vrijednostima:

x+2y=1+2(1)=1+2=1(sˇto je tocˇno)-x + 2y = -1 + 2(1) = -1 + 2 = 1 \quad (\text{što je točno})

Zaključak

Vrijednosti x=1x = 1 i y=1y = 1 zadovoljavaju sustav jednadžbi, pa se vektor AB\overrightarrow{AB} može napisati kao linearna kombinacija vektora AC\overrightarrow{AC} i CB\overrightarrow{CB}:

AB=1AC+1CB\overrightarrow{AB} = 1 \cdot \overrightarrow{AC} + 1 \cdot \overrightarrow{CB}

Imate li pitanja ili želite dodatne detalje?

Dodatna pitanja:

  1. Kako izračunati vektor između dvije točke u prostoru?
  2. Što znači da je vektor linearna kombinacija drugih vektora?
  3. Kako rješavamo sustav linearnih jednadžbi u općem slučaju?
  4. Koji su primjeri upotrebe vektora u stvarnom svijetu?
  5. Kako provjeriti jesu li tri točke u prostoru kolinearne?

Savjet: Kada rješavate probleme s vektorima, korisno je nacrtati grafički prikaz kako biste bolje vizualizirali odnose između vektora.