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Aufgabe:

\( a=\left(\begin{array}{c}\alpha \\ -4 \\ 2\end{array}\right), \quad b=\left(\begin{array}{c}0 \\ -2 \\ 1\end{array}\right) \quad \) und \( \quad c=\left(\begin{array}{c}4 \\ 1 \\ -2\end{array}\right), \alpha \in \mathbb{R} \)

a) die Vektoren b und c stehen orthogonal aufeinander-> richtig oder Falsch

b) die Entfernung zwischen b und c beträgt 34 —richtig oder falsch

c) für alle Alpha sind die Vektoren a,b und c linear abhängig.—-> Richtig oder falsch



Problem/Ansatz:

Wie löst man diese Beispiele:(

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Aloha :)

Wie abakus schon geschrieben hat, ist der Aufgabensteller offenbar ein Leerer. Trotzdem kann man erahnen, was bei den Fragen gemeint ist.

zu a) Die Vektoren \(\vec b\) und \(\vec c\) stehen nicht senkrecht aufeinander, weil ihr Skalarprodut \(\ne0\) ist:$$\vec b\cdot\vec c=\begin{pmatrix}0\\-2\\1\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix}4\\1\\-2\end{pmatrix}=0\cdot4+(-2)\cdot1+1\cdot(-2)=-4\ne0\qquad\stackrel{oo}{\frown}$$

zu b) Die Frage macht keinen Sinn. Wenn man die beiden Vektoren am Urprung festmacht, zeigen ihre Spitzen auf die Punkte \(B(0|-2|1)\) und \(C(4|1|-2)\). Den Abstand zwischen diesen beiden Punkten kann man bestimmen:$$d=\sqrt{(0-4)^2+(-2-1)^2+(1-(-2)^2}=\sqrt{16+9+9}=\sqrt{34}$$Der Abstand beträgt nicht \(34\), sondern \(\sqrt{34}\).

zu c) Die Vektoren sind nur für \(\alpha=0\) linear abhängig, für alle anderen \(\alpha\) sind sie linear unabhängig:$$\begin{pmatrix}\alpha\\-4\\2\end{pmatrix}=2\begin{pmatrix}0\\-2\\1\end{pmatrix}+\begin{pmatrix}\alpha\\0\\0\end{pmatrix}\implies\vec a=2\vec b+\alpha\begin{pmatrix}1\\0\\0\end{pmatrix}$$Der Vektor \(\vec c\) kommt in einer möglichen Zerlegung des Vektors \(\vec a\) überhaupt nicht vor. Daher kann \(\vec a\) im Allgemeinen nicht durch \(\vec b\) und \(\vec c\) zusammengebaut werden. Die einzige Aunahme ist, wenn der Vektor \(\vec c\) gar nicht benötigt wird, wenn also \(\alpha=0\) ist.

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Teile bitte der "Fachkraft", die die Aufgabe erstellt hat, folgendes mit:

1) Wenn das Vektoren sein sollten, müssten über den Kleinbuchstaben Pfeile stehen.

2) Falls die Pfeile nur vergessen wurden: Zwischen zwei Vektoren gibt es keine Entfernung. Vektoren sind Klassen von Pfeilen. Repräsentanten dieser Vektoren kann man in Form von sehr weit entfernten Pfeilen zeichnen, aber auch mit Pfeilen, die eeinen gemeinsamen Anfangspunkt haben oder sich schneiden.

3) Und falls der Depp/die Deppin/das Depp(divers) mit diesen "Vektoren" Ortsvektoren von Punkten meint, sollte das auch unmissverständlich in der Aufgabenstellung vermerkt sein.


Nun zu deinem Problem. Ist das Skalarprodukt von "b" und "c" = oder nicht?

Für α=0 ist a offensichtlich ein Vielfaches von b - sonst nicht.

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