Задача 644820. Векторы и операции с ними

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 25.6.4 Коллинеарные векторы. Разложение вектора по двум неколлинеарным векторам

На координатной плоскости изображены векторы \veca, \vecb и  \vecc. Вектор  \vecc разложен по двум неколлинеарным векторам \veca и \vecb:

\vecc=k \veca плюс l\vecb,

где k и l  — коэффициенты разложения. Найдите k.

В подтеме 58 задач
Разбор
Главная идея: Разложение вектора по базису сводится к системе линейных уравнений: координаты левой и правой части должны совпадать по каждой оси.

Шаг 1. Определяем координаты векторов по рисунку.

Из координатной плоскости читаем:

  • a=(1;3)\vec{a} = (1; 3)
  • b=(2;1)\vec{b} = (2; 1)
  • c=(5;0)\vec{c} = (5; 0)

Шаг 2. Раскрываем разложение c=ka+lb\vec{c} = k\vec{a} + l\vec{b} в координатной форме.

Подставляем координаты векторов: c=k(1;3)+l(2;1)\vec{c} = k(1; 3) + l(2; 1)

Умножаем коэффициенты на компоненты каждого вектора: c=(k;3k)+(2l;l)=(k+2l;3k+l)\vec{c} = (k; 3k) + (2l; l) = (k + 2l; 3k + l)

Шаг 3. Приравниваем компоненты вектора c\vec{c}.

Так как c=(5;0)\vec{c} = (5; 0), получаем систему уравнений: {k+2l=53k+l=0\begin{cases} k + 2l = 5 \\ 3k + l = 0 \end{cases}

Шаг 4. Решаем систему.

Из второго уравнения выражаем ll: l=3kl = -3k

Подставляем в первое уравнение: k+2(3k)=5k + 2(-3k) = 5 k6k=5k - 6k = 5 5k=5-5k = 5 k=1k = -1

Проверка: l=3(1)=3l = -3 \cdot (-1) = 3. Действительно: 1+2(3)=5-1 + 2(3) = 5 ✓ и 3(1)+3=03(-1) + 3 = 0

Типичные ошибки

  • Неправильное чтение координат векторов с рисунка (перепутаны абсцисса и ордината)
  • Ошибка при раскрытии скобок — забыли умножить все компоненты вектора на коэффициент
  • Арифметическая ошибка при решении системы уравнений, особенно при подстановке выражения для ll

Ещё задачи этой подтемы