Векторы u и v в R^3 перпендикулярны, длина u = 2, длина v = 3. Найдите все возможные значения длины u+v и опишите геометрические случаи соответствующие экстремумам
Вычислим квадрат нормы: ∥u+v∥2=∥u∥2+∥v∥2+2 u⋅v.
\|u+v\|^2=\|u\|^2+\|v\|^2+2\,u\cdot v. ∥u+v∥2=∥u∥2+∥v∥2+2u⋅v.
Так как u⊥vu\perp vu⊥v, то u⋅v=0u\cdot v=0u⋅v=0, значит ∥u+v∥2=22+32=4+9=13,∥u+v∥=13.
\|u+v\|^2=2^2+3^2=4+9=13, \qquad \|u+v\|=\sqrt{13}. ∥u+v∥2=22+32=4+9=13,∥u+v∥=13. Все возможные значения длины — единственное значение 13\sqrt{13}13. Экстремумы тривиальны: минимум и максимум совпадают и равны 13\sqrt{13}13. Геометрически uuu и vvv являются катетами прямоугольного треугольника длиной 222 и 333, а u+vu+vu+v — его гипотенуза длиной 13\sqrt{13}13; любая конфигурация в пространстве с ортогональными векторами даёт тот же результат.
∥u+v∥2=∥u∥2+∥v∥2+2 u⋅v. \|u+v\|^2=\|u\|^2+\|v\|^2+2\,u\cdot v.
∥u+v∥2=∥u∥2+∥v∥2+2u⋅v. Так как u⊥vu\perp vu⊥v, то u⋅v=0u\cdot v=0u⋅v=0, значит
∥u+v∥2=22+32=4+9=13,∥u+v∥=13. \|u+v\|^2=2^2+3^2=4+9=13,
\qquad \|u+v\|=\sqrt{13}.
∥u+v∥2=22+32=4+9=13,∥u+v∥=13 .
Все возможные значения длины — единственное значение 13\sqrt{13}13 . Экстремумы тривиальны: минимум и максимум совпадают и равны 13\sqrt{13}13 . Геометрически uuu и vvv являются катетами прямоугольного треугольника длиной 222 и 333, а u+vu+vu+v — его гипотенуза длиной 13\sqrt{13}13 ; любая конфигурация в пространстве с ортогональными векторами даёт тот же результат.