Для того чтобы найти координаты новых векторов, нужно выполнять операции сложения, вычитания и умножения на скаляр, используя координаты заданных векторов ( \mathbf{a} = (1, 2, -1) ), ( \mathbf{b} = (3, -1, 7) ) и ( \mathbf{c} = (0, 2, 4) ).
а) ( \mathbf{a} + \mathbf{b} + \frac{1}{2}\mathbf{c} )
Найдем координаты вектора ( \frac{1}{2}\mathbf{c} ):
[
\frac{1}{2}\mathbf{c} = \left( \frac{1}{2} \cdot 0, \frac{1}{2} \cdot 2, \frac{1}{2} \cdot 4 \right) = (0, 1, 2)
]
Теперь сложим векторы ( \mathbf{a} ), ( \mathbf{b} ) и ( \frac{1}{2}\mathbf{c} ):
[
\mathbf{a} + \mathbf{b} + \frac{1}{2}\mathbf{c} = (1, 2, -1) + (3, -1, 7) + (0, 1, 2)
]
Складываем соответствующие координаты:
[
(1+3+0, 2+(-1)+1, -1+7+2) = (4, 2, 8)
]
Итак, координаты вектора ( \mathbf{a} + \mathbf{b} + \frac{1}{2}\mathbf{c} ) равны ( (4, 2, 8) ).
б) ( 2\mathbf{a} - (\mathbf{b} + \mathbf{c}) )
Найдем координаты вектора ( 2\mathbf{a} ):
[
2\mathbf{a} = (2 \cdot 1, 2 \cdot 2, 2 \cdot -1) = (2, 4, -2)
]
Найдем координаты вектора ( \mathbf{b} + \mathbf{c} ):
[
\mathbf{b} + \mathbf{c} = (3, -1, 7) + (0, 2, 4) = (3+0, -1+2, 7+4) = (3, 1, 11)
]
Теперь вычтем ( \mathbf{b} + \mathbf{c} ) из ( 2\mathbf{a} ):
[
2\mathbf{a} - (\mathbf{b} + \mathbf{c}) = (2, 4, -2) - (3, 1, 11)
]
Вычитаем соответствующие координаты:
[
(2-3, 4-1, -2-11) = (-1, 3, -13)
]
Итак, координаты вектора ( 2\mathbf{a} - (\mathbf{b} + \mathbf{c}) ) равны ( (-1, 3, -13) ).
в) ( \mathbf{b} - \frac{\mathbf{a}}{2} )
Найдем координаты вектора ( \frac{\mathbf{a}}{2} ):
[
\frac{\mathbf{a}}{2} = \left( \frac{1}{2}, 1, -\frac{1}{2} \right)
]
Теперь вычтем ( \frac{\mathbf{a}}{2} ) из ( \mathbf{b} ):
[
\mathbf{b} - \frac{\mathbf{a}}{2} = (3, -1, 7) - \left( \frac{1}{2}, 1, -\frac{1}{2} \right)
]
Вычитаем соответствующие координаты:
[
\left( 3 - \frac{1}{2}, -1 - 1, 7 - \left( -\frac{1}{2} \right) \right) = \left( \frac{5}{2}, -2, 7 + \frac{1}{2} \right) = \left( \frac{5}{2}, -2, \frac{15}{2} \right)
]
Итак, координаты вектора ( \mathbf{b} - \frac{\mathbf{a}}{2} ) равны ( \left( \frac{5}{2}, -2, \frac{15}{2} \right) ).