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《解析几何第四版吕林根期末复习课后习题(重点)详解》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、WORD格式可编辑第一章矢量与坐标§1.3数量乘矢量4、设,,,证明:、、三点共线.证明∵∴与共线,又∵为公共点,从而、、三点共线.6、设L、M、N分别是ΔABC的三边BC、CA、AB的中点,证明:三中线矢量,,可以构成一个三角形.证明:7.、设L、M、N是△ABC的三边的中点,O是任意一点,证明+=++.[证明]=由上题结论知:从而三中线矢量构成一个三角形。8.、如图1-5,设M是平行四边形ABCD的中心,O是任意一点,证明+++=4.图1-5[证明]:因为=(+),=(+),所以2=(+++)所以+++=4.10、用矢量法证明梯形两腰中点连续平行于上、
2、下两底边且等于它们长度和的一半.专业技术资料分享WORD格式可编辑证明已知梯形,两腰中点分别为、,连接、.,,∴,即§1.4矢量的线性关系与矢量的分解图1-73.、设一直线上三点A,B,P满足=l(l¹-1),O是空间任意一点,求证:=[证明]:如图1-7,因为=-,=-,所以-=l(-),(1+l)=+l,从而=.4.、在中,设.(1)设是边三等分点,将矢量分解为的线性组合;(2)设是角的平分线(它与交于点),将分解为的线性组合解:(1),,同理(2)因为=,且与方向相同,所以=.由上题结论有==.5.在四面体中,设点是的重心(三中线之交点),求矢量对于
3、矢量的分解式。专业技术资料分享WORD格式可编辑解:是的重心。连接并延长与BC交于P同理CO(1)GP(2)AB(3)(图1)由(1)(2)(3)得6.用矢量法证明以下各题(1)三角形三中线共点证明:设BC,CA,AB中,点分别为L,M,N。AL与BM交于,AL于CN交于BM于CN交于,取空间任一点O,则AA同理NMBLC三点重合O三角形三中线共点(图2)即§1.5标架与坐标9.已知线段AB被点C(2,0,2)和D(5,-2,0)三等分,试求这个线段两端点A与B的坐标.答A(-1,2,4),B(8,-4,2).10.证明:四面体每一个顶点与对面重心所连的线
4、段共点,且这点到顶点的距离是它到对面重心距离的三倍.用四面体的顶点坐标把交点坐标表示出来.[证明]:设四面体A1A2A3A4,Ai对面重心为Gi,欲证AiGi交于一点(i=1,2,3,4).在AiGi上取一点Pi,使=3,从而=,专业技术资料分享WORD格式可编辑设Ai(xi,yi,zi)(i=1,2,3,4),则G1,G2,G3,G4,所以P1(,,)ºP1(,,).同理得P2ºP3ºP4ºP1,所以AiGi交于一点P,且这点到顶点距离等于这点到对面重心距离的三倍.§1.7两矢量的数性积计算下列各题(1)已知等边△的边长为且求;已知两两垂直且求的长和它与
5、的夹角已知与垂直,求的夹角已知问系数取何值时与垂直?解∵∴∵且设∴设与的夹角分别为∴专业技术资料分享WORD格式可编辑∴,,,即,即得:得:∴∴∴∴图1-114.用矢量法证明以下各题:(1)三角形的余弦定理a2=b2+c2-2bccosA;(2)三角形各边的垂直平分线共点且这点到各顶点等距.证明:(1)如图1-21,△ABC中,设=,=,=,且
6、
7、=a,
8、
9、=b,
10、
11、=c.则=-,2=(-)2=2+2-2×=2+2-2
12、
13、
14、
15、cosA.图1-12此即a2=b2+c2-2bccosA.(2)如图1-22,设AB,BC边的垂直平分线PD,PE相交于P,D,E,
16、F为AB,BC,CA的中点,设=,=,=,则=-,=-,=-,=(+),=(+).因为^,^,所以(+)(-)=(2-2)=0,(+)(-)=(2-2)=0,从而有2=2=2,即
17、
18、2=
19、
20、2=
21、
22、2,所以(+)(-)=(2-2)=0,所以^,且
23、
24、=
25、
26、=
27、
28、.故三角形各边的垂直平分线共点且这点到各顶点等距.专业技术资料分享WORD格式可编辑已知△的三顶点试求:△三边长△三内角三中线长角的角平分线矢量(中点在边上),并求的方向余弦和单位矢量解:,∴∴∴∴∴∴∴∴=﹛﹜∴,,设它的单位矢量为﹛﹜,且∴﹛﹜=﹛﹜§1.8两矢量的失性4.已知:,求与,都垂直,
29、且满足下列条件的矢量:专业技术资料分享WORD格式可编辑为单位矢量,其中.解:设.∵=0∴=0=1由,,:设.∵∴=10由,,得:.4.在直角坐标系内已知三点,试求:三角形的面积三角形的三条高的长.解:,,=,..,,.∴,,.7.用矢量方法证明:(1)三角形的正弦定理==.(2)三角形面积的海伦(Heron)公式,即三斜求积公式:D2=p(p-a)(p-b)(p-c).式中p=(a+b+c)是三角形的半周长,D为三角形的面积.[证明]:(1)如图1-13,在△ABC中,设=,=,=,且
30、
31、=a,
32、
33、=b,
34、
35、=c,则++=,从而有´=´=´,所以
36、´
37、=
38、
39、´
40、=
41、´
42、,bcsinA=casinB=absinC,于是==