2024年4月21日发(作者:嵇向卉)
高等数学(下)
习题七
1. 在空间直角坐标系中,定出下列各点的位置:
A(1,2,3); B(-2,3,4); C(2,-3,-4);
D(3,4,0); E(0,4,3); F(3,0,0).
解:点A在第Ⅰ卦限;点B在第Ⅱ卦限;点C在第Ⅷ卦限;
点D在xOy面上;点E在yOz面上;点F在x轴上.
2. xOy坐标面上的点的坐标有什么特点?yOz面上的呢?zOx面上的呢?
答: 在xOy面上的点,z=0;
在yOz面上的点,x=0;
在zOx面上的点,y=0.
3. x轴上的点的坐标有什么特点?y轴上的点呢?z轴上的点呢?
答:x轴上的点,y=z=0;
y轴上的点,x=z=0;
z轴上的点,x=y=0.
4. 求下列各对点之间的距离:
(1) (0,0,0),(2,3,4); (2) (0,0,0), (2,-3,-4);
(3) (-2,3,-4),(1,0,3); (4) (4,-2,3), (-2,1,3).
解:(1)
s2
2
3
2
4
2
29
(2)
s2
2
(3)
2
(4)
2
29
222
(3)
s(12)(03)(34)67
(4)
s(24)(12)(33)35
.
5. 求点(4,-3,5)到坐标原点和各坐标轴间的距离.
解:点(4,-3,5)到x轴,y轴,z轴的垂足分别为(4,0,0),(0,-3,0),(0,0,5).
故
s
0
222
4
2
(3)
2
5
2
52
s
x
(44)
2
(30)
2
(50)
2
34
s
y
4
2
(33)
2
5
2
41
s
z
4
2
(3)
2
(55)
2
5
.
6. 在z轴上,求与两点A(-4,1,7)和B(3,5,-2)等距离的点.
解:设此点为M(0,0,z),则
(4)
2
1
2
(7z)
2
3
2
5
2
(2z)
2
173
解得
z
14
9
14
).
9
即所求点为M(0,0,
7. 试证:以三点A(4,1,9),B(10,-1,6),C(2,4,3)为顶点的三角形是等腰直角
三角形.
证明:因为|AB|=|AC|=7.且有
|AC|
2
+|AB|
2
=49+49=98=|BC|
2
.
故△ABC为等腰直角三角形.
8. 验证:
(ab)ca(bc)
.
证明:利用三角形法则得证.见图7-1
图7-1
9. 设
uab2c, va3bc.
试用a, b, c表示
2u3v.
解:
2u3v2(ab2c)3(a3bc)
2a2b4c3a9b3c
5a11b7c
10. 把△ABC的BC边分成五等份,设分点依次为D
1
,D
2
,D
3
,D
4
,再把各分点与A连接,
试以
ABc
,
BCa
表示向量
D
1
A
,
D
2
A
,
D
3
A
和
D
4
A
.
解:
D
1
ABABD
1
c
1
a
5
2
D
2
ABABD
2
ca
5
3
D
3
ABABD
3
ca
5
4
D
4
ABABD
4
ca.
5
11. 设向量
OM
的模是4,它与投影轴的夹角是60°,求这向量在该轴上的投影.
解:设M的投影为
M
,则
1
Prj
u
OMOMcos6042.
2
12. 一向量的终点为点B(2,-1,7),它在三坐标轴上的投影依次是4,-4和7,求这向量
的起点A的坐标.
解:设此向量的起点A的坐标A(x, y, z),则
174
2024年4月21日发(作者:嵇向卉)
高等数学(下)
习题七
1. 在空间直角坐标系中,定出下列各点的位置:
A(1,2,3); B(-2,3,4); C(2,-3,-4);
D(3,4,0); E(0,4,3); F(3,0,0).
解:点A在第Ⅰ卦限;点B在第Ⅱ卦限;点C在第Ⅷ卦限;
点D在xOy面上;点E在yOz面上;点F在x轴上.
2. xOy坐标面上的点的坐标有什么特点?yOz面上的呢?zOx面上的呢?
答: 在xOy面上的点,z=0;
在yOz面上的点,x=0;
在zOx面上的点,y=0.
3. x轴上的点的坐标有什么特点?y轴上的点呢?z轴上的点呢?
答:x轴上的点,y=z=0;
y轴上的点,x=z=0;
z轴上的点,x=y=0.
4. 求下列各对点之间的距离:
(1) (0,0,0),(2,3,4); (2) (0,0,0), (2,-3,-4);
(3) (-2,3,-4),(1,0,3); (4) (4,-2,3), (-2,1,3).
解:(1)
s2
2
3
2
4
2
29
(2)
s2
2
(3)
2
(4)
2
29
222
(3)
s(12)(03)(34)67
(4)
s(24)(12)(33)35
.
5. 求点(4,-3,5)到坐标原点和各坐标轴间的距离.
解:点(4,-3,5)到x轴,y轴,z轴的垂足分别为(4,0,0),(0,-3,0),(0,0,5).
故
s
0
222
4
2
(3)
2
5
2
52
s
x
(44)
2
(30)
2
(50)
2
34
s
y
4
2
(33)
2
5
2
41
s
z
4
2
(3)
2
(55)
2
5
.
6. 在z轴上,求与两点A(-4,1,7)和B(3,5,-2)等距离的点.
解:设此点为M(0,0,z),则
(4)
2
1
2
(7z)
2
3
2
5
2
(2z)
2
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解得
z
14
9
14
).
9
即所求点为M(0,0,
7. 试证:以三点A(4,1,9),B(10,-1,6),C(2,4,3)为顶点的三角形是等腰直角
三角形.
证明:因为|AB|=|AC|=7.且有
|AC|
2
+|AB|
2
=49+49=98=|BC|
2
.
故△ABC为等腰直角三角形.
8. 验证:
(ab)ca(bc)
.
证明:利用三角形法则得证.见图7-1
图7-1
9. 设
uab2c, va3bc.
试用a, b, c表示
2u3v.
解:
2u3v2(ab2c)3(a3bc)
2a2b4c3a9b3c
5a11b7c
10. 把△ABC的BC边分成五等份,设分点依次为D
1
,D
2
,D
3
,D
4
,再把各分点与A连接,
试以
ABc
,
BCa
表示向量
D
1
A
,
D
2
A
,
D
3
A
和
D
4
A
.
解:
D
1
ABABD
1
c
1
a
5
2
D
2
ABABD
2
ca
5
3
D
3
ABABD
3
ca
5
4
D
4
ABABD
4
ca.
5
11. 设向量
OM
的模是4,它与投影轴的夹角是60°,求这向量在该轴上的投影.
解:设M的投影为
M
,则
1
Prj
u
OMOMcos6042.
2
12. 一向量的终点为点B(2,-1,7),它在三坐标轴上的投影依次是4,-4和7,求这向量
的起点A的坐标.
解:设此向量的起点A的坐标A(x, y, z),则
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