Чтобы найти значения (|\mathbf{a} + 2\mathbf{b}|) и (|\mathbf{a}| + |2\mathbf{b}|), необходимо выполнить несколько шагов, включая сложение векторов и нахождение их модулей.
Даны векторы:
[
\mathbf{a} = \begin{pmatrix} -2 \ 1 \ -1 \end{pmatrix}, \quad \mathbf{b} = \begin{pmatrix} 1 \ -3 \ 2 \end{pmatrix}
]
Шаг 1: Найдем (2\mathbf{b})
Умножим каждый элемент вектора (\mathbf{b}) на 2:
[
2\mathbf{b} = 2 \cdot \begin{pmatrix} 1 \ -3 \ 2 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 \ -6 \ 4 \end{pmatrix}
]
Шаг 2: Найдем (\mathbf{a} + 2\mathbf{b})
Сложим соответствующие компоненты векторов (\mathbf{a}) и (2\mathbf{b}):
[
\mathbf{a} + 2\mathbf{b} = \begin{pmatrix} -2 \ 1 \ -1 \end{pmatrix} + \begin{pmatrix} 2 \ -6 \ 4 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -2 + 2 \ 1 - 6 \ -1 + 4 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0 \ -5 \ 3 \end{pmatrix}
]
Шаг 3: Найдем модуль (|\mathbf{a} + 2\mathbf{b}|)
Модуль вектора (\mathbf{v} = \begin{pmatrix} x \ y \ z \end{pmatrix}) находится по формуле:
[
|\mathbf{v}| = \sqrt{x^2 + y^2 + z^2}
]
Применим эту формулу к вектору (\mathbf{a} + 2\mathbf{b}):
[
|\mathbf{a} + 2\mathbf{b}| = \sqrt{0^2 + (-5)^2 + 3^2} = \sqrt{0 + 25 + 9} = \sqrt{34}
]
Шаг 4: Найдем (|\mathbf{a}|)
Для вектора (\mathbf{a}):
[
|\mathbf{a}| = \sqrt{(-2)^2 + 1^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 1 + 1} = \sqrt{6}
]
Шаг 5: Найдем (|2\mathbf{b}|)
Для вектора (2\mathbf{b}):
[
|2\mathbf{b}| = \sqrt{2^2 + (-6)^2 + 4^2} = \sqrt{4 + 36 + 16} = \sqrt{56}
]
Шаг 6: Найдем сумму модулей
[
|\mathbf{a}| + |2\mathbf{b}| = \sqrt{6} + \sqrt{56}
]
Таким образом, мы нашли:
- (|\mathbf{a} + 2\mathbf{b}| = \sqrt{34})
- (|\mathbf{a}| + |2\mathbf{b}| = \sqrt{6} + \sqrt{56})