Tips och lösning till U 5.8
SamverkanLinalgLIU
Tips 1
Hej 1
Tips 2
Hej 2
Tips 3
Hej 3
Lösning
Kalla vektorerna \displaystyle \boldsymbol{u}, \displaystyle \boldsymbol{v} och \displaystyle \boldsymbol{w}. Volymen av den parallellepiped som spänns upp av vektorerna \displaystyle \boldsymbol{u}, \displaystyle \boldsymbol{v} och \displaystyle \boldsymbol{w} ges av \displaystyle |(\boldsymbol{u}\times\boldsymbol{v})\cdot\boldsymbol{w}|.
Vi har att
\boldsymbol{u}\times\boldsymbol{v}= \left|\begin{array}{rrr}\boldsymbol{e}_1&\boldsymbol{e}_2&\boldsymbol{e}_3\\3&1&7\\2&-3&5\end{array}\right|= 26\boldsymbol{e}_1-\boldsymbol{e}_2-11\boldsymbol{e}_3=\underline{\boldsymbol{e}}\left(\begin{array}{r}26\\-1\\11\end{array}\right).
Vidare gäller att volymprodukten ges av
(\boldsymbol{u}\times\boldsymbol{v})\cdot\boldsymbol{w}=\left(\begin{array}{r}26\\-1\\11\end{array}\right) \cdot\left(\begin{array}{r}9\\0\\1\end{array}\right)=223.
Volymen är då \displaystyle |(\boldsymbol{u}\times\boldsymbol{v})\cdot\boldsymbol{w}|=223 v.e.
{\bf Alternativt} kan vi beräkna volymprodukten enligt formel (4.5) i Exempel 4.10: \begin{eqnarray*}
(\boldsymbol{u}\times\boldsymbol{v})\cdot\boldsymbol{w}&=&\left|\begin{array}{rrr}3&1&7\\2&-3&5\\9&0&1\\\end{array}\right|\\\vspace{3mm}\\ &=&\mbox{gå längs 1:a raden och plocka ner elementen med minus på andra}\\ &=&3\cdot\left|\begin{array}{rrr}\star&1&7\\2&-3&5\\9&0&1\\\end{array}\right| -1\cdot\left|\begin{array}{rrr}3&\star&7\\2&-3&5\\9&0&1\\\end{array}\right| +7\cdot\left|\begin{array}{rrr}3&1&\star\\2&-3&5\\9&0&1\\\end{array}\right|\vspace{3mm}\\ &=&\mbox{stryk den rad och kolonn som }\star\mbox{ står på}\\ &=&3\cdot\tvdet{-3}501-1\cdot\tvdet2591+7\cdot\tvdet2{-3}90=223 \end{eqnarray*}