[题目]已知 overrightarrow (OA)=i+3k, overrightarrow (OB)=overrightarrow (j)+3k 求 Delta OAB 的面积.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查空间向量的坐标运算、向量夹角的计算以及三角形面积的求解方法。
解题核心思路:
- 确定点的坐标:根据向量$\overrightarrow{OA}$和$\overrightarrow{OB}$的坐标形式,写出点$A$和$B$的坐标。
- 计算向量夹角:利用向量的点积公式求出$\cos \angle AOB$,再通过三角恒等式求出$\sin \angle AOB$。
- 面积公式应用:利用三角形面积公式$S = \frac{1}{2} |\overrightarrow{OA}| \cdot |\overrightarrow{OB}| \cdot \sin \angle AOB$计算面积。
破题关键点:
- 正确计算向量的点积和模长,避免符号错误。
- 灵活选择方法:除点积法外,也可通过向量叉积的模长直接求面积(更快捷)。
步骤1:确定点坐标
- $\overrightarrow{OA} = i + 3k$对应点$A(1, 0, 3)$。
- $\overrightarrow{OB} = j + 3k$对应点$B(0, 1, 3)$。
- 原点$O(0, 0, 0)$。
步骤2:计算向量点积
$\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OB} = (1)(0) + (0)(1) + (3)(3) = 9.$
步骤3:计算向量模长
$|\overrightarrow{OA}| = \sqrt{1^2 + 0^2 + 3^2} = \sqrt{10}, \quad |\overrightarrow{OB}| = \sqrt{0^2 + 1^2 + 3^2} = \sqrt{10}.$
步骤4:求夹角余弦值
$\cos \angle AOB = \frac{\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OB}}{|\overrightarrow{OA}| \cdot |\overrightarrow{OB}|} = \frac{9}{\sqrt{10} \cdot \sqrt{10}} = \frac{9}{10}.$
步骤5:求夹角正弦值
$\sin \angle AOB = \sqrt{1 - \cos^2 \angle AOB} = \sqrt{1 - \left(\frac{9}{10}\right)^2} = \frac{\sqrt{19}}{10}.$
步骤6:计算三角形面积
$S_{\Delta OAB} = \frac{1}{2} |\overrightarrow{OA}| \cdot |\overrightarrow{OB}| \cdot \sin \angle AOB = \frac{1}{2} \cdot \sqrt{10} \cdot \sqrt{10} \cdot \frac{\sqrt{19}}{10} = \frac{\sqrt{19}}{2}.$