Ответ:

Пример 1. Проверить компланарны ли три вектора a = {1; 2; 3}, b = {1; 1; 1}, c = {1; 2; 1}.

Решение: найдем смешанное произведение векторов

a · [b × с] = 1 2 3 =

1 1 1

1 2 1

= 1·1·1 + 1·1·2 + 1·2·3 - 1·1·3 - 1·1·2 - 1·1·2 = 1 + 2 + 6 - 3 - 2 - 2 = 2

Ответ: вектора не компланарны так, как их смешанное произведение не равно нулю.

Пример 2. Доказать что три вектора a = {1; 1; 1}, b = {1; 3; 1} и c = {2; 2; 2} компланарны.

Решение: найдем смешанное произведение векторов

a · [b × с] = 1 1 1 =

1 3 1

2 2 2

= 1·2·3 + 1·1·2 + 1·1·2 - 1·2·3 - 1·1·2 - 1·1·2 = 6 + 2 + 2 - 6 - 2 - 2 = 0

Ответ: вектора компланарны так, как их смешанное произведение равно нулю.

Пример 3. Проверить коллинеарны ли вектора a = {1; 1; 1}, b = {1; 2; 0}, c = {0; -1; 1}, d = {3; 3; 3}.

Решение: найдем количество линейно независимых векторов, для этого запишем значения векторов в матрицу, и выполним над ней элементарные преобразования

( 1 1 1 ) ~

1 2 0

0 -1 1

3 3 3

из 2-рой строки вычтем 1-вую; из 4-той строки вычтем 1-вую умноженную на 3

~ ( 1 1 1 ) ~ ( 1 1 1 ) ~

1 - 1 2 - 1 0 - 1 0 1 -1

0 -1 1 0 -1 1

3 - 3 3 - 3 3 - 3 0 0 0

к 3-тей строке добавим 2-рую

~ ( 1 1 1 ) ~ ( 1 1 1 )

0 1 -1 0 1 -1

0 + 0 -1 + 1 1 + (-1) 0 0 0

3 - 3 3 - 3 3 - 3 0 0 0

Так как осталось две ненулевые строки, то среди приведенных векторов лишь два линейно независимых вектора.

Ответ: вектора компланарны так, как среди приведенных векторов лишь два линейно независимых вектора