Чтобы разобраться с данными утверждениями, давайте сначала вспомним некоторые основные понятия из векторной алгебры.
Определения:
Коллинеарные векторы: Векторы называются коллинеарными, если они лежат на одной прямой, то есть их можно представить как пропорциональные друг другу. Например, векторы \( \mathbf{a} \) и \( \mathbf{b} \) коллинеарны, если \( \mathbf{b} = k \cdot \mathbf{a} \) для некоторого скалярного числа \( k \).
Сонаправленные векторы: Это особый случай коллинеарных векторов, когда они направлены в одну сторону. Например, векторы \( \mathbf{a} \) и \( \mathbf{b} \) сонаправлены, если \( \mathbf{b} = k \cdot \mathbf{a} \) и \( k > 0 \).
Компланарные векторы: Векторы называются компланарными, если они лежат в одной плоскости. Все коллинеарные векторы также компланарны, так как они лежат на одной линии и, следовательно, в одной плоскости.
Линейное разложение: Вектор \( \mathbf{c} \) считается линейной комбинацией векторов \( \mathbf{a} \) и \( \mathbf{b} \), если существует такая пара чисел \( k_1 \) и \( k_2 \), что \( \mathbf{c} = k_1 \cdot \mathbf{a} + k_2 \cdot \mathbf{b} \).
Анализ заданных утверждений:
"Векторы а и б коллинеарны. Тогда векторы а, б и с коллинеарны."
- Это утверждение неверно. Если векторы \( \mathbf{a} \) и \( \mathbf{b} \) коллинеарны, это не обязательно означает, что вектор \( \mathbf{c} \) коллинеарен. Вектор \( \mathbf{c} \) может быть произвольным и не лежать на прямой, на которой лежат \( \mathbf{a} \) и \( \mathbf{b} \).
"Сонаправленные векторы а, б компланарны."
- Это утверждение верно. Все сонаправленные векторы являются также компланарными, поскольку они лежат в одной плоскости.
"Существует вектор с, коллинеарный векторам а и б, который нельзя представить в виде линейного разложения векторов а и б."
- Это утверждение неверно. Если вектор \( \mathbf{c} \) коллинеарен векторам \( \mathbf{a} \) и \( \mathbf{b} \), значит, он может быть представлен в виде их линейной комбинации. Это следует из определения коллинеарности.
Выводы:
- Утверждение о коллинеарности векторов \( \mathbf{a}, \mathbf{b}, \text{ и } \mathbf{c} \) — неверно.
- Утверждение о сонаправленных векторах — верно.
- Утверждение о векторе \( \mathbf{c} \) — неверно.
Таким образом, правильный ответ — только второе утверждение.