题目
2.已知向量overrightarrow(a)的终点坐标是(2,-1,0),|overrightarrow(a)|=14,其方向与向量overrightarrow(b)=-2overrightarrow(i)+3overrightarrow(j)+6overrightarrow(k)的方向一致,则向量overrightarrow(a)的起点坐标是( ).A. (4,-4,-6)B. (6,-7,-12)C. (-4,4,6)D. (-6,7,12)
2.已知向量$\overrightarrow{a}$的终点坐标是(2,-1,0),$|\overrightarrow{a}|=14$,其方向与向量$\overrightarrow{b}=-2\overrightarrow{i}+3\overrightarrow{j}+6\overrightarrow{k}$的方向一致,则向量$\overrightarrow{a}$的起点坐标是( ).
A. (4,-4,-6)
B. (6,-7,-12)
C. (-4,4,6)
D. (-6,7,12)
题目解答
答案
B. (6,-7,-12)
解析
本题考查向量的坐标运算、向量模的计算以及向量共线的性质。解题的关键思路是先根据向量$\overrightarrow{b}$的方向确定向量$\overrightarrow{a}$的单位向量,再结合向量$\overrightarrow{a}$的模求出向量$\overrightarrow{a}$的坐标,最后通过向量终点坐标与起点坐标的关系求出起点坐标。
- 求向量$\overrightarrow{b}$的模$\vert\overrightarrow{b}\vert$:
已知$\overrightarrow{b}=-2\overrightarrow{i}+3\overrightarrow{j}+6\overrightarrow{k}$,根据向量模的计算公式,若$\overrightarrow{m}=x\overrightarrow{i}+y\overrightarrow{j}+z\overrightarrow{k}$,则$\vert\overrightarrow{m}\vert=\sqrt{x^{2}+y^{2}+z^{2}}$,可得:
$\vert\overrightarrow{b}\vert=\sqrt{(-2)^{2}+3^{2}+6^{2}}=\sqrt{4 + 9 + 36}=\sqrt{49}=7$ - 求向量$\overrightarrow{b}$的单位向量$\overrightarrow{e}$:
单位向量$\overrightarrow{e}=\frac{\overrightarrow{b}}{\vert\overrightarrow{b}\vert}$,将$\overrightarrow{b}=-2\overrightarrow{i}+3\overrightarrow{j}+6\overrightarrow{k}$和$\vert\overrightarrow{b}\vert = 7$代入可得:
$\overrightarrow{e}=\frac{-2\overrightarrow{i}+3\overrightarrow{j}+6\overrightarrow{k}}{7}=-\frac{2}{7}\overrightarrow{i}+\frac{3}{7}\overrightarrow{j}+\frac{6}{7}\overrightarrow{k}$ - 求向量$\overrightarrow{a}$的坐标:
因为向量$\overrightarrow{a}$的方向与向量$\overrightarrow{b}$的方向一致,所以向量$\overrightarrow{a}$与单位向量$\overrightarrow{e}$同向,又已知$\vert\overrightarrow{a}\vert = 14$,则$\overrightarrow{a}=\vert\overrightarrow{a}\vert\overrightarrow{e}$,将$\vert\overrightarrow{a}\vert = 14$和$\overrightarrow{e}=-\frac{2}{7}\overrightarrow{i}+\frac{3}{7}\overrightarrow{j}+\frac{6}{7}\overrightarrow{k}$代入可得:
$\overrightarrow{a}=14\times(-\frac{2}{7}\overrightarrow{i}+\frac{3}{7}\overrightarrow{j}+\frac{6}{7}\overrightarrow{k})=-4\overrightarrow{i}+6\overrightarrow{j}+12\overrightarrow{k}$
即$\overrightarrow{a}=(-4,6,12)$ - 求向量$\overrightarrow{a}$的起点坐标:
设向量$\overrightarrow{a}$的起点坐标为$(x,y,z)$,终点坐标为$(2,-1,0)$,根据向量坐标的定义,若向量$\overrightarrow{a}$的起点坐标为$(x_1,y_1,z_1)$,终点坐标为$(x_2,y_2,z_2)$,则$\overrightarrow{a}=(x_2 - x_1,y_2 - y_1,z_2 - z_1)$,可得:
$\begin{cases}2 - x = -4\\-1 - y = 6\\0 - z = 12\end{cases}$
分别求解上述方程:- 由$2 - x = -4$,移项可得$x = 2 + 4 = 6$;
- 由$-1 - y = 6$,移项可得$y = -1 - 6 = -7$;
- 由$0 - z = 12$,移项可得$z = -12$。
所以向量$\overrightarrow{a}$的起点坐标是$(6,-7,-12)$。