• ||<em>v</em>|| = 42, which is to say
||<em>v</em>||² = 〈<em>v</em>, <em>v </em>〉
… = 〈<em>a</em> <em>u</em>₁ + <em>b</em> <em>u</em>₂ + <em>c</em> <em>u</em>₃, <em>a</em> <em>u</em>₁ + <em>b</em> <em>u</em>₂ + <em>c</em> <em>u</em>₃〉
… = <em>a</em> ² 〈<em>u</em>₁, <em>u</em>₁〉 + <em>b</em> ² 〈<em>u</em>₂, <em>u</em>₂〉 + <em>c</em> ² 〈<em>u</em>₃, <em>u</em>₃〉 + 2(<em>ab</em> 〈<em>u</em>₁, <em>u</em>₂〉 + <em>ac</em> 〈<em>u</em>₁, <em>u</em>₃〉 + <em>bc</em> 〈<em>u</em>₂, <em>u</em>₃〉)
… = <em>a</em> ² ||<em>u</em>₁||² + <em>b</em> ² ||<em>u</em>₂||² + <em>c</em> ² ||<em>u</em>₃||²
[since each vector in the basis for <em>V</em> is orthogonal to any other vector in the basis, and 〈<em>x</em>, <em>x</em>〉 = ||<em>x</em>||² for any vector <em>x </em>]
42² = <em>a</em> ² + <em>b</em> ² + <em>c</em> ²
[since each vector in the basis has unit length]
42 = √(<em>a</em> ² + <em>b</em> ² + <em>c</em> ²)
• <em>v</em> is orthogonal to <em>u</em>₃, so 〈<em>v</em>, <em>u</em>₃〉 = 0. Expanding <em>v</em> gives the relation
〈<em>v</em>, <em>u</em>₃〉 = 〈<em>a</em> <em>u</em>₁ + <em>b</em> <em>u</em>₂ + <em>c</em> <em>u</em>₃, <em>u</em>₃〉
… = <em>a</em> 〈<em>u</em>₁, <em>u</em>₃〉 + <em>b</em> 〈<em>u</em>₂, <em>u</em>₃〉 + <em>c</em> 〈<em>u</em>₃, <em>u</em>₃〉
… = <em>c</em> ||<em>u</em>₃||²
… = <em>c</em>
which gives <em>c</em> = 0, and so
42 = √(<em>a</em> ² + <em>b</em> ²)
• Lastly, 〈<em>v</em>, <em>u</em>₂〉 = -42, which means
〈<em>v</em>, <em>u</em>₂〉 = 〈<em>a</em> <em>u</em>₁ + <em>b</em> <em>u</em>₂ + <em>c</em> <em>u</em>₃, <em>u</em>₂〉
… = <em>a</em> 〈<em>u</em>₁, <em>u</em>₂〉 + <em>b</em> 〈<em>u</em>₂, <em>u</em>₂〉 + <em>c</em> 〈<em>u</em>₃, <em>u</em>₂〉
… = <em>b </em>||<em>u</em>₂||²
… = <em>b</em>
so that <em>b</em> = -42. Then
42 = √(<em>a</em> ² + (-42)²) → <em>a</em> = 0
So we have <em>a</em> = 0, <em>b</em> = -42, and <em>c</em> = 0.