题目
若向量a, b, c满足a + b + c = 0,那么a × b =( )。A. b × aB. c × bC. b × cD. a × c
若向量a, b, c满足a + b + c = 0,那么a × b =( )。
A. b × a
B. c × b
C. b × c
D. a × c
题目解答
答案
C. b × c
解析
考查要点:本题主要考查向量的叉乘运算性质及向量方程的灵活运用。
解题核心思路:利用已知条件将其中一个向量用另外两个向量表示,再结合叉乘的反交换律和分配律进行变形,最终找到等价表达式。
关键点:
- 向量叉乘的反交换律:$\mathbf{a} \times \mathbf{b} = -(\mathbf{b} \times \mathbf{a})$;
- 向量自身叉乘为零:$\mathbf{a} \times \mathbf{a} = \mathbf{0}$;
- 分配律:$\mathbf{a} \times (\mathbf{b} + \mathbf{c}) = \mathbf{a} \times \mathbf{b} + \mathbf{a} \times \mathbf{c}$。
已知条件:$\mathbf{a} + \mathbf{b} + \mathbf{c} = \mathbf{0}$,可变形为 $\mathbf{c} = -\mathbf{a} - \mathbf{b}$。
目标:求 $\mathbf{a} \times \mathbf{b}$ 的等价表达式。
选项分析:
-
选项C:$\mathbf{b} \times \mathbf{c}$
将 $\mathbf{c} = -\mathbf{a} - \mathbf{b}$ 代入:
$\mathbf{b} \times \mathbf{c} = \mathbf{b} \times (-\mathbf{a} - \mathbf{b}) = -\mathbf{b} \times \mathbf{a} - \mathbf{b} \times \mathbf{b}.$
根据叉乘性质:- $\mathbf{b} \times \mathbf{b} = \mathbf{0}$;
- $\mathbf{b} \times \mathbf{a} = -(\mathbf{a} \times \mathbf{b})$。
因此:
$\mathbf{b} \times \mathbf{c} = -(-\mathbf{a} \times \mathbf{b}) - \mathbf{0} = \mathbf{a} \times \mathbf{b}.$
结论:$\mathbf{b} \times \mathbf{c} = \mathbf{a} \times \mathbf{b}$,选项C正确。
-
其他选项排除:
- 选项A:$\mathbf{b} \times \mathbf{a} = -(\mathbf{a} \times \mathbf{b})$,符号相反;
- 选项B:$\mathbf{c} \times \mathbf{b} = -(\mathbf{a} \times \mathbf{b})$(推导类似选项C);
- 选项D:$\mathbf{a} \times \mathbf{c} = -(\mathbf{a} \times \mathbf{b})$(推导类似选项C)。