解析几何第四版吕林根课后答案
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第一章矢量与坐标
§1.1 矢量的概念
1.下列情形中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
和中,哪些矢量是相等的?
FA
[解]:如图1-1,在正六边形ABCDEF中,
相等的矢量对是:图1-1
.
DE
OF
CD
OE
AB
OC
FA
OB
EF
OA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:=. 当ABCD是空间四边形时,这等式是否也成立?
KL NM
[证明]:如图1-2,连结AC, 则在∆BAC中,
AC. 与方向相同;在∆DAC 2
1
KL AC
中,AC. 与方向相同,从而KL
2
1
NM AC
=NM且与方向相同,所以=
KL NM KL
.
NM
4. 如图1-3,设ABCD-EFGH
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) 、; (2) 、; (3)
AB CD AE CG
、;
AC EG
(4) 、; (5) 、.
AD GF BE CH
[解]:相等的矢量对是(2)、(3)和(5);
互为反矢量的矢量对是(1)和(4)。
§1.2 矢量的加法
1.要使下列各式成立,矢量应满足什么条件?
b
a,
(1(2
(3(4
(5
C
[解]:(1)
b a ,
(2)
b a ,
(3
b a ,
(4)b a ,
(5)
b a ,
§1.3 数量乘矢量
1 试解下列各题.
⑴ 化简.
)()()()(→
→→→-⋅+--⋅-b a y x b a y x ⑵ 已知,,求,和.
→
→
→
→
-+=3212e e e a →
→
→
→
+-=321223e e e b →→+b a →→-b a →
→+b a 23⑶ 从矢量方程组,解出矢量,.
⎪⎩⎪⎨⎧=-=+→→→→→→b
y x a
y x 3243→x →y 解 ⑴
→
→→→→→→→→→→→→→-=+-+---+=-⋅+--⋅-a
y b x b y a y b x a x b y a y b x a x b a y x b a y x 22)()()()(⑵ ,
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
+=+-+-+=+3132132142232e e e e e e e e b a
,
→
→→→→→→→→→→
-+-=+---+=-321321321342)223(2e e e e e e e e e b a . →
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
-+-=+---+=-3213213217103)223(2)2(323e e e e e e e e e b a 2 已知四边形中,,,对角线、的中ABCD →→→-=c a AB 2→→→→-+=c b a CD 865→AC →
BD 点分别为、,求.
E F →
EF 解 .
→→→→
→→→→→→→
-+=-+-+=+=c b a c a c b a AB CD EF 533)2(2
1)865(212121 3 设,,,证明:、、三点共线. →→→+=b a AB 5→→→+-=b a BC 82)(3→
→→-=b a CD A B D 证明 ∵
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
=+=-++-=+=AB b a b a b a CD BC BD 5)(382 ∴与共线,又∵为公共点,从而、、三点共线.
→AB →
BD B A B D 4 在四边形中,,,,证明
ABCD →
→
→
+=b a AB 2→
→
→
--=b a BC 4→
→
→
--=b a CD 35为梯形.
ABCD 证明∵
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
=--=-+--++=++=BC b a b a b a b a CD BC AB AD 2)4(2)35()4()2(