Давайте решим задачу пошагово.
Даны векторы a = {1; -2; 3} и c = {7; m; 21}. Мы должны определить значение m, при котором векторы a и c коллинеарны и перпендикулярны.
1. Условия коллинеарности векторов
Векторы коллинеарны, если они параллельны, что происходит, когда один вектор является скалярным произведением другого:
[ \mathbf{c} = k \mathbf{a} ]
где (k) — некоторый скаляр.
Это означает, что:
- (7 = k \cdot 1)
- (m = k \cdot (-2))
- (21 = k \cdot 3)
Из первого уравнения получаем:
[ k = 7 ]
Теперь подставим значение (k) в остальные уравнения:
Таким образом, для коллинеарности векторов a и c значение (m) должно быть:
[ m = -14 ]
2. Условия перпендикулярности векторов
Векторы перпендикулярны, если их скалярное произведение равно нулю. Скалярное произведение векторов a и c рассчитывается следующим образом:
[ \mathbf{a} \cdot \mathbf{c} = a_1 \cdot c_1 + a_2 \cdot c_2 + a_3 \cdot c_3 = 0 ]
Подставляем значения:
[ 1 \cdot 7 + (-2) \cdot m + 3 \cdot 21 = 0 ]
Теперь упростим уравнение:
[ 7 - 2m + 63 = 0 ]
[ 70 - 2m = 0 ]
Решаем уравнение:
[ -2m = -70 ]
[ m = 35 ]
Таким образом, для перпендикулярности векторов a и c значение (m) должно быть:
[ m = 35 ]
Ответ:
- Для коллинеарности: ( m = -14 )
- Для перпендикулярности: ( m = 35 )