Чтобы два вектора были коллинеарны, необходимо и достаточно, чтобы один вектор был пропорционален другому. Это означает, что существует скалярное число ( k ), такое что:
[ \mathbf{a} = k \mathbf{b} ]
Или, в координатах:
[ (-4, m, 2) = k (2, -6, n) ]
Рассмотрим это уравнение по компонентам:
- Первая компонента: ( -4 = 2k )
- Вторая компонента: ( m = -6k )
- Третья компонента: ( 2 = nk )
Решим первое уравнение для ( k ):
[ -4 = 2k ]
[ k = -2 ]
Теперь подставим значение ( k ) во второе уравнение:
[ m = -6k ]
[ m = -6(-2) ]
[ m = 12 ]
И в третье уравнение:
[ 2 = nk ]
[ 2 = n(-2) ]
[ n = -1 ]
Таким образом, если ( m = 12 ) и ( n = -1 ), то векторы ( \mathbf{a} ) и ( \mathbf{b} ) будут коллинеарны.
Проверим:
[ \mathbf{a} = (-4, 12, 2) ]
[ \mathbf{b} = (2, -6, -1) ]
Для ( k = -2 ):
[ k \mathbf{b} = -2 (2, -6, -1) = (-4, 12, 2) ]
Это совпадает с вектором ( \mathbf{a} ), что подтверждает, что при ( m = 12 ) и ( n = -1 ) векторы действительно коллинеарны.