题目
31【判断题】(2分)设向量a和b垂直,且|a|=3,|b|=4,则|(2a-b)×(a-3b)|=60()。A.对B.错A. 对B. 错
31【判断题】(2分)
设向量a和b垂直,且|a|=3,|b|=4,则|(2a-b)×(a-3b)|=60()。
A.对
B.错
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
考查要点:本题主要考查向量叉积的运算性质及模长的计算,重点在于对叉积分配律、反交换律的理解,以及垂直向量叉积模长的计算。
解题核心思路:
- 展开叉积表达式:利用叉积的分配律展开表达式,注意处理各项的符号。
- 简化表达式:利用向量与自身的叉积为零和反交换律($\vec{b} \times \vec{a} = -\vec{a} \times \vec{b}$)简化结果。
- 计算模长:结合垂直向量的叉积模长公式$|\vec{a} \times \vec{b}| = |\vec{a}| |\vec{b}|$,最终求出结果。
破题关键点:
- 垂直向量的叉积性质:$\vec{a} \perp \vec{b}$时,$|\vec{a} \times \vec{b}| = |\vec{a}| |\vec{b}|$。
- 叉积运算的符号处理:展开过程中需特别注意负号对各项的影响。
-
展开叉积
根据叉积的分配律:
$(2\vec{a} - \vec{b}) \times (\vec{a} - 3\vec{b}) = 2\vec{a} \times \vec{a} - 6\vec{a} \times \vec{b} - \vec{b} \times \vec{a} + 3\vec{b} \times \vec{b}$
由于向量与自身的叉积为零,即$\vec{a} \times \vec{a} = \vec{0}$,$\vec{b} \times \vec{b} = \vec{0}$,且反交换律$\vec{b} \times \vec{a} = -\vec{a} \times \vec{b}$,化简得:
$= -6\vec{a} \times \vec{b} + \vec{a} \times \vec{b} = -5\vec{a} \times \vec{b}$ -
计算模长
$|-5\vec{a} \times \vec{b}| = 5|\vec{a} \times \vec{b}|$
由于$\vec{a}$与$\vec{b}$垂直,$|\vec{a} \times \vec{b}| = |\vec{a}| |\vec{b}| = 3 \times 4 = 12$,因此:
$5 \times 12 = 60$
结论:原式等于$60$,答案正确。