Для вычисления скалярного произведения ((\mathbf{a} + 2\mathbf{b}) \cdot (\mathbf{c} - \mathbf{d})), сначала нужно определить векторы (\mathbf{a} + 2\mathbf{b}) и (\mathbf{c} - \mathbf{d}).
1. Вычислим вектор (\mathbf{a} + 2\mathbf{b}):
Даны векторы:
[
\mathbf{a} = {1, 2, -1}
]
[
\mathbf{b} = {-3, 1, 4}
]
Умножим вектор (\mathbf{b}) на 2:
[
2\mathbf{b} = 2 \cdot {-3, 1, 4} = {-6, 2, 8}
]
Теперь сложим векторы (\mathbf{a}) и (2\mathbf{b}):
[
\mathbf{a} + 2\mathbf{b} = {1, 2, -1} + {-6, 2, 8} = {-5, 4, 7}
]
2. Вычислим вектор (\mathbf{c} - \mathbf{d}):
Даны векторы:
[
\mathbf{c} = {3, 4, -2}
]
[
\mathbf{d} = {2, -1, 3}
]
Вычтем вектор (\mathbf{d}) из вектора (\mathbf{c}):
[
\mathbf{c} - \mathbf{d} = {3, 4, -2} - {2, -1, 3} = {1, 5, -5}
]
3. Найдем скалярное произведение ((\mathbf{a} + 2\mathbf{b}) \cdot (\mathbf{c} - \mathbf{d})):
Имеем векторы:
[
\mathbf{a} + 2\mathbf{b} = {-5, 4, 7}
]
[
\mathbf{c} - \mathbf{d} = {1, 5, -5}
]
Скалярное произведение вычисляется по формуле:
[
(\mathbf{a} + 2\mathbf{b}) \cdot (\mathbf{c} - \mathbf{d}) = (-5) \cdot 1 + 4 \cdot 5 + 7 \cdot (-5)
]
Вычислим каждое слагаемое:
[
-5 \cdot 1 = -5
]
[
4 \cdot 5 = 20
]
[
7 \cdot (-5) = -35
]
Сложим результаты:
[
-5 + 20 - 35 = -20
]
Таким образом, скалярное произведение ((\mathbf{a} + 2\mathbf{b}) \cdot (\mathbf{c} - \mathbf{d})) равно (-20).