Чтобы определить, при каком значении \( k \) векторы \( \mathbf{a} = (-20, 10, -15) \) и \( \mathbf{b} = (k, -2, 3) \) являются перпендикулярными, нам нужно использовать свойство, что два вектора перпендикулярны, если их скалярное произведение равно нулю.
Скалярное произведение векторов \(\mathbf{a}\) и \(\mathbf{b}\) вычисляется по формуле:
\[ \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = a_1 \cdot b_1 + a_2 \cdot b_2 + a_3 \cdot b_3 \]
Подставим значения:
- \( a_1 = -20 \), \( a_2 = 10 \), \( a_3 = -15 \)
- \( b_1 = k \), \( b_2 = -2 \), \( b_3 = 3 \)
Тогда скалярное произведение будет:
\[ \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = (-20) \cdot k + 10 \cdot (-2) + (-15) \cdot 3 \]
Теперь вычислим каждое слагаемое:
- \( (-20) \cdot k = -20k \)
- \( 10 \cdot (-2) = -20 \)
- \( (-15) \cdot 3 = -45 \)
Соберем все вместе:
\[ \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = -20k - 20 - 45 \]
Упрощаем:
\[ \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = -20k - 65 \]
Для того чтобы векторы были перпендикулярны, нам нужно, чтобы скалярное произведение было равно нулю:
\[ -20k - 65 = 0 \]
Решим это уравнение:
\[ -20k = 65 \]
Теперь разделим обе стороны на -20:
\[ k = -\frac{65}{20} = -3.25 \]
Таким образом, векторы \( \mathbf{a} \) и \( \mathbf{b} \) будут перпендикулярны при \( k = -3.25 \).