Hela algebra · 2023-06-12

Uppgift 5

Hela tentan
Uppgift 5

I triangeln med hörnen $A$, $B$ och $C$ sätts $P$ på mittpunkten för sidan $BC$ och $Q$ på mittpunkten för sidan $AC$. Låt därefter $M$ beteckna mittpunkten på $PQ$. Linjerna $AP$ och $BM$ skär i en punkt $S$. Vektorerna $\mathbf{u}=\overrightarrow{AB}$ och $\mathbf{v}=\overrightarrow{AC}$ utgör en bas för planet.

(a)

Uttryck vektorn $\overrightarrow{BM}$ som en linjärkombination av $\mathbf{u}$ och $\mathbf{v}$.

(b)

Uttryck vektorn $\overrightarrow{AS}$ som en linjärkombination av $\mathbf{u}$ och $\mathbf{v}$.

Visa lösningDölj lösningⓘ

Sätt $A$ i origo, så att $B=\mathbf u$ och $C=\mathbf v$. Då är

$$P=\frac{\mathbf u+\mathbf v}{2},\qquad Q=\frac{\mathbf v}{2},\qquad M=\frac{\mathbf u}{4}+\frac{\mathbf v}{2}.$$

(a) Därmed är

$$\overrightarrow{BM}=M-B=-\frac34\mathbf u+\frac12\mathbf v.$$

(b) En punkt på $AP$ har formen $t(\mathbf u+\mathbf v)/2$, medan en punkt på $BM$ har formen

$$\mathbf u+s\left(-\frac34\mathbf u+\frac12\mathbf v\right).$$

Jämförelse av koefficienterna ger $s=t=4/5$. Alltså

$$\overrightarrow{AS}=\frac25\mathbf u+\frac25\mathbf v.$$

Figur