Чтобы найти значения ( m ) и ( n ), при которых векторы ( \mathbf{p} = 3\mathbf{a} - \frac{1}{2}\mathbf{b} ) и ( \mathbf{c} = {8, m, n} ) коллинеарны, необходимо, чтобы один вектор был пропорционален другому. Это означает, что существует скаляр ( k ), такой что:
[
\mathbf{p} = k \mathbf{c}
]
Сначала найдём вектор ( \mathbf{p} ).
- Вектор ( \mathbf{a} = {1, -2, 0} ) (в трёхмерной записи, добавив ноль для третьей компоненты).
- Вектор ( \mathbf{b} = {-2, 0, 4} ).
Вычислим ( 3\mathbf{a} ):
[
3\mathbf{a} = 3 \cdot {1, -2, 0} = {3, -6, 0}
]
Вычислим (-\frac{1}{2}\mathbf{b}):
[
-\frac{1}{2}\mathbf{b} = -\frac{1}{2} \cdot {-2, 0, 4} = {1, 0, -2}
]
Теперь найдём (\mathbf{p}):
[
\mathbf{p} = 3\mathbf{a} - \frac{1}{2}\mathbf{b} = {3, -6, 0} + {1, 0, -2} = {4, -6, -2}
]
Для коллинеарности векторов (\mathbf{p}) и (\mathbf{c}), должно выполняться условие:
[
{4, -6, -2} = k{8, m, n}
]
Это приводит к системе уравнений:
- ( 4 = 8k )
- ( -6 = mk )
- ( -2 = nk )
Решим первое уравнение для ( k ):
[
4 = 8k \implies k = \frac{1}{2}
]
Подставим ( k = \frac{1}{2} ) во второе уравнение:
[
-6 = m \cdot \frac{1}{2} \implies m = -12
]
Подставим ( k = \frac{1}{2} ) в третье уравнение:
[
-2 = n \cdot \frac{1}{2} \implies n = -4
]
Таким образом, значения ( m ) и ( n ), при которых векторы (\mathbf{p}) и (\mathbf{c}) коллинеарны, равны ( m = -12 ) и ( n = -4 ).