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《解析几何第四版_课后答案吕林根_许子道(第一章—第》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第1章矢量与坐标§1.1矢量的概念1.下列情形中的矢量终点各构成什么图形?(1)把空间中一切单位矢量归结到共同的始点;(2)把平行于某一平面的一切单位矢量归结到共同的始点;(3)把平行于某一直线的一切矢量归结到共同的始点;(4)把平行于某一直线的一切单位矢量归结到共同的始点.[解]:(1)单位球面;(2)单位圆(3)直线;(4)相距为2的两点2.设点O是正六边形ABCDEF的中心,在矢量OA、OB、OC、OD、OE、OF、AB、BC、CD、DE、EF和FA中,哪些矢量是相等的?[解]:如图1-1,在正六边形ABCDEF中,相等的矢量对是:图1-1AFBECO.DEOFCDOEABOCFAOBE
2、FOA和;和;和;和;和3.设在平面上给了一个四边形ABCD,点K、L、M、N分别是边AB、BC、CD、DA的中点,求证:KL=NM.当ABCD是空间四边形时,这等式是否也成立?[证明]:如图1-2,连结AC,则在ΔBAC中,KL21AC.KL与AC方向相同;在ΔDAC中,NM21AC.NM与AC方向相同,从而KL=NM且KL与NM方向相同,所以KL=NM.4.如图1-3,设ABCD-EFGH是一个平行六面体,在下列各对矢量中,找出相等的矢量和互为相反矢量的矢量:(1)AB、CD;(2)AE、CG;(3)AC、EG;(4)AD、GF;CH.BE、(5)[解]:相等的矢量对是(2)、(3)和(5
3、);互为反矢量的矢量对是(1)和(4)。§1.3数量乘矢量图1—3DEba,应满足什么条件?1.要使矢量下列各式成立,;baba−=+;baba+=+(2)(1);bab;baba−+(4)a−=(3)+=(5).bba−−a=[解]:baba−=+ba的直垂直时有,所在线(1);;baba+=+ba,(2)同向时有;baba≥,b且(3)ba,有a−=+反向时ba,反向时有(4);baba+=−(5)ba≥时有.baba−=−ba,同向,且AL,BM,CN2.设L、M、N分别是ΔABC的三边BC、CA、AB的中点,证明:三中线矢量可以构成一个三角形.[证明]:)(21ACABAL+=∵)(2
4、1BCBABM+=)(21CBCACN+=0)(1++++=++2=+∴CBA从而三中线矢量CBCBAACABCNBMALCNBMAL,,构成一个三角形。N是△ABC的三边的中点,O是任意一点,证明3.设L、M、OBOA++OC=OL+OM+ON.LAOLOA+=∵[证明]MBOMOB+=NCONOC+=)(LAOCOBOA=++NCMBONOMOL+++++∴=)(ONOMOL−++CNBMAL++由上题结论知:0=++CNBMALONOMOLOCOBOA+++=+∴4.用矢量法证明,平行四边行的对角线互相平分.[证明]:如图1-4,在平行四边形ABCD中,O是对角线AC,BD的交点但OBO
5、DOCOAOBOCOAODBCADOBOCBCOAODAD+=+−=−=−=−=∵∴图1-4)(OCOA+∥,AC)(ODOB+∥,BD不平行于BD而AC,由于∴0=+=+OBODOCOA,从而OA=OC,OB=OD。M行四边形ABCD的中心,O是任意一点,证明5.如图1-5,设是平OA+OB+OC+OD=4OM.OM[证明]:因为=21(OA+OC),OM图1-5=21(OB+OD),所以2OM=21(OA++OC+ODOB)所以OA+OB+OC+OD=4OM.6.设点O是平面上正多边形A1A2…An的中心,证明:=0蹠.1OA+2OA+…+nOA[证明]:因为3OA=λ2OA,1OA+2O
6、A+4OA=λ3OA,……1−n+1OAOλnA=OA,nOA+2AλO=1OA,21OA+OA…+所以2(+n)OA1OA+2OA+…+nOA),=λ(0蹠.1OA2OA+nOA所以(λ)(-2++…)=显然λ≠2,即λ-2≠0.所以1OA+2OA+…+nA=0蹠O.§1.矢量的线性关系与矢量的分解41.设一直线上三点A,B,PAP=λPB(λ≠-1),O是空间任意一点,求证:满足=λ+OBOAOPλ+1[证明]:如图1因-7,为OPOA,AP=-OBOPPB=,--OA=λ(OBOP-OP所以),λ=OA+λOB,)OP(1+图1-7=λλ+OBOA.OP从而+1AC1=2eABe2.在△
7、ABC中,设=,,AT是角A的平它BCAT分解为1e,2e分线(与交于T点),试将图1-8的线性组合.[解]:因为
8、
9、
10、
11、e
12、
13、TC
14、BT=
15、11e,且BT与TC方向相同,所以=
16、
17、
18、1eBTTC.
19、2e由上题结论有AT=
20、
21、12e
22、
23、
24、
25、11ee=
26、
27、221eee++
28、
29、
30、
31、
32、
33、
34、
35、2112eeee+21ee+.3.用矢量法证明:P△ABC充要条件是图1-9是重心的PC=0ᯠ.PA+PB+[证明