Чтобы решить задачу, нам необходимо воспользоваться свойствами векторов и понять, как они складываются и умножаются.
Шаг 1: Сложение векторов
Дано два вектора:
- Вектор \( \mathbf{a} = \begin{pmatrix} -1 \\ 3 \end{pmatrix} \)
- Вектор \( \mathbf{b} = \begin{pmatrix} 4 \\ 1 \end{pmatrix} \)
Чтобы сложить эти два вектора, мы просто складываем соответствующие компоненты:
\[ \mathbf{a} + \mathbf{b} = \begin{pmatrix} -1 \\ 3 \end{pmatrix} + \begin{pmatrix} 4 \\ 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -1 + 4 \\ 3 + 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 3 \\ 4 \end{pmatrix} \]
Шаг 2: Умножение вектора на другой вектор
Теперь у нас есть сумма двух векторов \( \mathbf{a} + \mathbf{b} = \begin{pmatrix} 3 \\ 4 \end{pmatrix} \) и третий вектор
\[ \mathbf{c} = \begin{pmatrix} 2 \\ x \end{pmatrix} \]
Согласно заданию, необходимо проверить, выполняется ли равенство:
\[ (\mathbf{a} + \mathbf{b}) \cdot \mathbf{c} = 0 \]
Здесь мы используем операцию скалярного произведения, которая определяется так:
\[ \mathbf{u} \cdot \mathbf{v} = u_1 v_1 + u_2 v_2 \]
Где \( \mathbf{u} = \begin{pmatrix} 3 \\ 4 \end{pmatrix} \) и \( \mathbf{v} = \begin{pmatrix} 2 \\ x \end{pmatrix} \).
Шаг 3: Рассчитаем скалярное произведение
Теперь найдем скалярное произведение \( (\mathbf{a} + \mathbf{b}) \cdot \mathbf{c} \):
\[ \begin{pmatrix} 3 \\ 4 \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} 2 \\ x \end{pmatrix} = 3 \cdot 2 + 4 \cdot x = 6 + 4x \]
Шаг 4: Настроим уравнение
Мы знаем, что скалярное произведение должно равняться нулю:
\[ 6 + 4x = 0 \]
Шаг 5: Найдем \( x \)
Теперь решим уравнение для нахождения \( x \):
\[ 4x = -6 \]
Делим обе стороны на 4:
\[ x = -\frac{6}{4} = -\frac{3}{2} \]
Ответ
Таким образом, значение \( x \) равно \( -\frac{3}{2} \).