Высшая математика для технических университетов. Часть II. Аналитическая геометрия. Задорожный В.Н - 24 стр.

UptoLike

24 Глава 1. Векторная алгебра
Поскольку определитель однородной системы (1.52) равен нулю:
det
1 0 1
1 1 0
0 1 1
!
= 0,
то она имеет нетривиальные решения
α = β, β, γ = β
и, в частности
α = 1, β = 1, γ = 1. (1.53)
Это и означает, что тройка векторов ~a +
~
b,
~
b +~c и ~c ~a компланарна. Подставив
в качестве проверки (1.53) в (1.51), найд¨ем
(~a +
~
b) (
~
b + ~c) + (~c ~a) = ~a +
~
b
~
b ~c + ~c ~a = 0.
Пример 1.11. Даны три некомпланарных вектора ~a,
~
b и ~c. Вычислить значе-
ния λ, при которых векторы λ~a +
~
b + ~c, ~a + λ
~
b + ~c и ~a +
~
b + λ~c компланарны.
Решение. Для исследуемой тройки векторов составим линейную комбинацию
и приравняем е¨е к нулю:
α(λ~a +
~
b + ~c) + β(~a + λ
~
b + ~c) + γ(~a +
~
b + λ~c) = 0. (1.54)
Если, согласно определению, существуют отличные от нуля коэффициенты α, β,
γ, которые обращают (1.54) в нуль, то исследуемая тройка векторов является
линейно зависимой и, следовательно, компланарной.
Чтобы найти α, β, γ, преобразуем (1.54) к виду
(λα + β + γ)~a + (α + λβ + γ)
~
b + (α + β + λγ)~c = 0.
В силу некомпланарности векторов ~a,
~
b,~c полученное равенство может в ыпол-
няться только при условии
λα + β + γ = 0,
α + λβ + γ = 0,
α + β + λγ = 0.
(1.55)
Чтобы существовали нетривиальные решения α, β, γ однородной системы (1.55)
мы должны потребовать равенства нулю е¨е определителя:
det
λ 1 1
1 λ 1
1 1 λ
!
= 0. (1.56)
Ра скрыв (1.56), получим уравнение для λ:
det
λ 1 1
1 λ 1
1 1 λ
!
= λ(λ
2
1) (λ 1) + (1 λ) = (λ 1)[λ(λ + 1) 2] =
= (λ 1 ) (λ 1)(λ + 2) = 0,
имеющее два решения: λ = 1 и λ = 2.