题目
以下向量中,与overrightarrow (a)=(1,2,2)和 overrightarrow (a)=(1,2,2)同时垂直的向量为() 。A.overrightarrow (a)=(1,2,2)B.overrightarrow (a)=(1,2,2)C.overrightarrow (a)=(1,2,2)D.overrightarrow (a)=(1,2,2)
以下向量中,与
和
同时垂直的向量为() 。
A.
B.
C.
D.
题目解答
答案
设向量
∵向量
与向量
和
同时垂直
∴
,
∴x+2y+2z=0,2x+y+2z=0
解得:x=y,
故A正确;
解析
步骤 1:确定向量$\overrightarrow {c}$与$\overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {b}$垂直的条件
向量$\overrightarrow {c}$与$\overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {b}$同时垂直,意味着$\overrightarrow {c}$与$\overrightarrow {a}$的点积为0,$\overrightarrow {c}$与$\overrightarrow {b}$的点积也为0。即:
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a} = 0$ 和 $\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b} = 0$。
步骤 2:计算每个选项的点积
对于选项A,$\overrightarrow {c}=(2,2,-3)$,计算$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b}$:
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a} = 2*1 + 2*2 + (-3)*2 = 2 + 4 - 6 = 0$,
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b} = 2*2 + 2*1 + (-3)*2 = 4 + 2 - 6 = 0$。
对于选项B,$\overrightarrow {c}=(1,4,3)$,计算$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b}$:
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a} = 1*1 + 4*2 + 3*2 = 1 + 8 + 6 = 15$,
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b} = 1*2 + 4*1 + 3*2 = 2 + 4 + 6 = 12$。
对于选项C,$\overrightarrow {c}=(3,0,-1)$,计算$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b}$:
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a} = 3*1 + 0*2 + (-1)*2 = 3 - 2 = 1$,
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b} = 3*2 + 0*1 + (-1)*2 = 6 - 2 = 4$。
对于选项D,$\overrightarrow {c}=(7,-1,-3)$,计算$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b}$:
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a} = 7*1 + (-1)*2 + (-3)*2 = 7 - 2 - 6 = -1$,
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b} = 7*2 + (-1)*1 + (-3)*2 = 14 - 1 - 6 = 7$。
步骤 3:确定满足条件的向量
根据步骤2的计算结果,只有选项A的向量$\overrightarrow {c}=(2,2,-3)$与$\overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {b}$同时垂直。
向量$\overrightarrow {c}$与$\overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {b}$同时垂直,意味着$\overrightarrow {c}$与$\overrightarrow {a}$的点积为0,$\overrightarrow {c}$与$\overrightarrow {b}$的点积也为0。即:
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a} = 0$ 和 $\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b} = 0$。
步骤 2:计算每个选项的点积
对于选项A,$\overrightarrow {c}=(2,2,-3)$,计算$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b}$:
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a} = 2*1 + 2*2 + (-3)*2 = 2 + 4 - 6 = 0$,
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b} = 2*2 + 2*1 + (-3)*2 = 4 + 2 - 6 = 0$。
对于选项B,$\overrightarrow {c}=(1,4,3)$,计算$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b}$:
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a} = 1*1 + 4*2 + 3*2 = 1 + 8 + 6 = 15$,
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b} = 1*2 + 4*1 + 3*2 = 2 + 4 + 6 = 12$。
对于选项C,$\overrightarrow {c}=(3,0,-1)$,计算$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b}$:
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a} = 3*1 + 0*2 + (-1)*2 = 3 - 2 = 1$,
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b} = 3*2 + 0*1 + (-1)*2 = 6 - 2 = 4$。
对于选项D,$\overrightarrow {c}=(7,-1,-3)$,计算$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b}$:
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {a} = 7*1 + (-1)*2 + (-3)*2 = 7 - 2 - 6 = -1$,
$\overrightarrow {c} \cdot \overrightarrow {b} = 7*2 + (-1)*1 + (-3)*2 = 14 - 1 - 6 = 7$。
步骤 3:确定满足条件的向量
根据步骤2的计算结果,只有选项A的向量$\overrightarrow {c}=(2,2,-3)$与$\overrightarrow {a}$和$\overrightarrow {b}$同时垂直。