题目
25.(判断题,4分) 若overrightarrow(a)timesoverrightarrow(b)+overrightarrow(b)timesoverrightarrow(c)+overrightarrow(c)timesoverrightarrow(a)=overrightarrow(0),则overrightarrow(a),overrightarrow(b),overrightarrow(c)共面.A. 对B. 错
25.(判断题,4分) 若$\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}+\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c}+\overrightarrow{c}\times\overrightarrow{a}=\overrightarrow{0}$,则$\overrightarrow{a},\overrightarrow{b},\overrightarrow{c}$共面.
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查向量混合积的性质以及向量共面的判定。解题的关键思路是通过已知条件推导出向量混合积为$0$,再根据向量混合积与向量共面的关系得出结论。
- 已知$\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}+\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c}+\overrightarrow{c}\times\overrightarrow{a}=\overrightarrow{0}$。
- 为了判断$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{c}$是否共面,我们考虑它们的混合积$[\overrightarrow{a},\overrightarrow{b},\overrightarrow{c}]=\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c})$。
- 用$\overrightarrow{a}$点乘等式$\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}+\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c}+\overrightarrow{c}\times\overrightarrow{a}=\overrightarrow{0}$的两边,根据向量点乘的分配律可得:
- $\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}+\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c}+\overrightarrow{c}\times\overrightarrow{a})=\overrightarrow{a}\cdot\overrightarrow{0}$。
- 再根据向量点乘的分配律进一步展开:
- $\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b})+\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c})+\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{c}\times\overrightarrow{a})=\overrightarrow{0}$。
- 用$\overrightarrow{a}$点乘等式$\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}+\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c}+\overrightarrow{c}\times\overrightarrow{a}=\overrightarrow{0}$的两边,根据向量点乘的分配律可得:
- 根据向量混合积的性质:
- 对于$\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b})$,由于$\overrightarrow{a}$与$\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}$垂直(向量叉乘的结果与参与叉乘的两个向量都垂直),所以$\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{a}\times\overrightarrow{b}) = 0$。
- 同理,$\overrightarrow{a}$与$\overrightarrow{c}\times\overrightarrow{a}$垂直,所以$\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{c}\times\overrightarrow{a}) = 0$。
- 那么$0+\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c})+0=\overrightarrow{0}$,即$\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c}) = 0$。
- 根据向量共面的判定定理:
- 若三个向量$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{c}$的混合积$[\overrightarrow{a},\overrightarrow{b},\overrightarrow{c}]=\overrightarrow{a}\cdot(\overrightarrow{b}\times\overrightarrow{c}) = 0$,则这三个向量共面。