题目
设α,β,γ是向量a的三个方向角,则sin^2alpha+sin^2beta+sin^2gamma=2。( )A. 对B. 错
设α,β,γ是向量a的三个方向角,则$\sin^{2}\alpha+\sin^{2}\beta+\sin^{2}\gamma=2$。( )
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查向量方向角的性质。解题思路是先根据向量方向角的定义得到方向余弦的平方和为$1$,再利用三角函数的平方关系将$\sin^{2}\alpha+\sin^{2}\beta+\sin^{2}\gamma$转化为与方向余弦相关的式子,最后进行计算得出结果。
- 首先明确向量方向角的性质:
- 对于向量$\vec{a}$,其方向角$\alpha$,$\beta$,$\gamma$满足方向余弦的平方和为$1$,即$\cos^{2}\alpha+\cos^{2}\beta+\cos^{2}\gamma = 1$。
- 然后根据三角函数的平方关系$\sin^{2}\theta+\cos^{2}\theta = 1$,可得:
- $\sin^{2}\alpha=1 - \cos^{2}\alpha$;
- $\sin^{2}\beta=1 - \cos^{2}\beta$;
- $\sin^{2}\gamma=1 - \cos^{2}\gamma$。
- 接着将上述式子代入$\sin^{2}\alpha+\sin^{2}\beta+\sin^{2}\gamma$中:
- $\sin^{2}\alpha+\sin^{2}\beta+\sin^{2}\gamma=(1 - \cos^{2}\alpha)+(1 - \cos^{2}\beta)+(1 - \cos^{2}\gamma)$。
- 对上式进行化简:
- $\sin^{2}\alpha+\sin^{2}\beta+\sin^{2}\gamma=1 - \cos^{2}\alpha+1 - \cos^{2}\beta+1 - \cos^{2}\gamma$。
- 整理可得$\sin^{2}\alpha+\sin^{2}\beta+\sin^{2}\gamma=3-(\cos^{2}\alpha+\cos^{2}\beta+\cos^{2}\gamma)$。
- 最后将$\cos^{2}\alpha+\cos^{2}\beta+\cos^{2}\gamma = 1$代入上式:
- $\sin^{2}\alpha+\sin^{2}\beta+\sin^{2}\gamma=3 - 1=2$。