题目
已知三点A(1,-1,2)、B(3,3,1)和C(3,1,3),与overrightarrow(AB)、overrightarrow(BC)同时垂直的单位向量是( )A. ±((3,2,-2))/(sqrt(17))B. ((3,-2,-2))/(sqrt(17))C. ±((3,-2,-2))/(sqrt(17))D. ((3,2,-2))/(sqrt(17))
已知三点A(1,-1,2)、B(3,3,1)和C(3,1,3),与$\overrightarrow{AB}$、$\overrightarrow{BC}$同时垂直的单位向量是( )
A. $±\frac{(3,2,-2)}{\sqrt{17}}$
B. $\frac{(3,-2,-2)}{\sqrt{17}}$
C. $±\frac{(3,-2,-2)}{\sqrt{17}}$
D. $\frac{(3,2,-2)}{\sqrt{17}}$
题目解答
答案
C. $±\frac{(3,-2,-2)}{\sqrt{17}}$
解析
步骤 1:计算向量$\overrightarrow{AB}$和$\overrightarrow{BC}$
根据点A(1,-1,2)、B(3,3,1)和C(3,1,3),计算向量$\overrightarrow{AB}$和$\overrightarrow{BC}$。
$\overrightarrow{AB}$ = B - A = (3 - 1, 3 + 1, 1 - 2) = (2, 4, -1)
$\overrightarrow{BC}$ = C - B = (3 - 3, 1 - 3, 3 - 1) = (0, -2, 2)
步骤 2:寻找与$\overrightarrow{AB}$和$\overrightarrow{BC}$同时垂直的向量
设与$\overrightarrow{AB}$和$\overrightarrow{BC}$同时垂直的向量为$\overrightarrow{a}$ = (x, y, z),则有:
$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{AB} = 0$,即$2x + 4y - z = 0$
$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{BC} = 0$,即$-2y + 2z = 0$
解这个方程组,得到$\overrightarrow{a}$ = (3, -2, -2)。
步骤 3:计算单位向量
计算$\overrightarrow{a}$的模长,得到$|\overrightarrow{a}| = \sqrt{3^2 + (-2)^2 + (-2)^2} = \sqrt{17}$。
因此,与$\overrightarrow{AB}$和$\overrightarrow{BC}$同时垂直的单位向量为$±\frac{(3,-2,-2)}{\sqrt{17}}$。
根据点A(1,-1,2)、B(3,3,1)和C(3,1,3),计算向量$\overrightarrow{AB}$和$\overrightarrow{BC}$。
$\overrightarrow{AB}$ = B - A = (3 - 1, 3 + 1, 1 - 2) = (2, 4, -1)
$\overrightarrow{BC}$ = C - B = (3 - 3, 1 - 3, 3 - 1) = (0, -2, 2)
步骤 2:寻找与$\overrightarrow{AB}$和$\overrightarrow{BC}$同时垂直的向量
设与$\overrightarrow{AB}$和$\overrightarrow{BC}$同时垂直的向量为$\overrightarrow{a}$ = (x, y, z),则有:
$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{AB} = 0$,即$2x + 4y - z = 0$
$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{BC} = 0$,即$-2y + 2z = 0$
解这个方程组,得到$\overrightarrow{a}$ = (3, -2, -2)。
步骤 3:计算单位向量
计算$\overrightarrow{a}$的模长,得到$|\overrightarrow{a}| = \sqrt{3^2 + (-2)^2 + (-2)^2} = \sqrt{17}$。
因此,与$\overrightarrow{AB}$和$\overrightarrow{BC}$同时垂直的单位向量为$±\frac{(3,-2,-2)}{\sqrt{17}}$。