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高中数学向量必修四试题,高中数学向量必修四试题及答案

bsmseo 发布于2024-03-28 03:39:55 高中数学 38 次

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于高中数学向量必修四试题的问题,于是小编就整理了5个相关介绍高中数学向量必修四试题的解答,让我们一起看看吧。

  1. 四个三维向量的秩是多少?
  2. 求向量a={4,-3,4}在向量b={2,2,1}上的投影?
  3. 向量四个重要公式?
  4. 向量a和b互相垂直,且a的模是3,b的模是4,求|(3a-b)x(a-2b)|?
  5. 人教版高中数学必修五,三角形余弦定理用向量的数量积来证明,这是什么逻辑?

四个三维向量的秩是多少?

如果给出的四个三维向量中,存在其中的某个向量可以由其余的三个向量线性组合而成,那么这四个向量的秩为3,否则秩为4。

高中数学向量必修四试题,高中数学向量必修四试题及答案
(图片来源网络,侵删)

具体的做法是,将这四个三维向量按列组成一个 $3\times 4$ 的矩阵 $A$,然后对矩阵 $A$ 进行高斯消元,将其化为行简化阶梯形矩阵 $B$。在 $B$ 中,非零行的个数就是矩阵 $A$ 的秩。

具体来说,如果 $B$ 中有三行不全是零,那么秩就是3;如果 $B$ 中有两行不全是零,那么秩就是2;如果 $B$ 中只有一行不全是零,那么秩就是1;如果 $B$ 中没有非零行,那么秩就是0。

高中数学向量必修四试题,高中数学向量必修四试题及答案
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值得注意的是,如果四个三维向量是在数域 $F$ 上定义的,那么在高斯消元过程中需要使用数域 $F$ 上的基本运算,例如加、减、乘、除等。同时,使用高斯消元方法求矩阵秩时可能会涉及数域 $F$ 中的浮点数运算,因此在实际计算中需要注意浮点数精度带来的误差。

求向量a={4,-3,4}在向量b={2,2,1}上的投影?

解:cos<a,b>=ab/(|a||b|)向量a=(4,-7,4)在向量b=(2,1,2)上的投影为|a|cos<a,b>=ab/|b|=(4×2-7×1+4×2)/√(2²+1²+2²)=9/3=3

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(图片来源网络,侵删)

向量四个重要公式?

1. 向量加法

v1(x1,y1,z1) + v2(x2,y2,z2) = v(x1+x2,y1+y2,z1+z2)

2. 向量减法

v1(x1,y1,z1) - v2(x2,y2,z2) = v(x1-x2,y1-y2,z1-z2)

或者:

v1(x1,y1,z1) - v2(x2,y2,z2) = v(x1+(-x2),y1+(-y2),z1+(-z2))

3.向量点乘

v1(x1,y1,z1) · v2(x2,y2,z2) = v(x1*x2+y1*y2+z1*z2)

使用向量点乘计算v1v2的夹角:

∵ v1·v2 = |v1|*|v2|*cos θ

∴ θ = acos((v1·v2)/(|v1|*|v2|))

4.向量叉乘

v1(x1,y1,z1) × v2(x2,y2,z2) = v(y1*z2-z1*y2,z1*x2-x1*z2,x1*y2-y1*x2)

计算叉乘结果向量v的长度:

|v| = |v1×v2| = |v1|*|v2|*sin角度

向量a和b互相垂直,且a的模是3,b的模是4,求|(3a-b)x(a-2b)|?

向量a和b互相垂直 可得:ab=0

|a|=3 可得:a^2=9

|b|=4 可得:b^2=16

如是:

(3a-b)(a-2b)=3a^2-7ab+2b^2=59

如是向量积则有:

(3a-b)^2=9a^2-6ab+b^2=*** 可得:|3a-b|=√***

(a-2b)^2=a^2-4ab+4b^2=73 可得:|a-2b|=√73

cosA=(3a-b)(a-2b)/|3a-b||a-2b|=59/√7081

sinA=60/√7081

|(3a-b)x(a-2b)|.=|(3a-b)||(a-2b)|sinA=60

人教版高中数学必修五,三角形余弦定理用向量的数量积来证明,这是什么逻辑?

三角形中余弦定理本身就是边角关系,主要是用三角函数中的余弦建立起的边角之间关系,所以称其为余弦定理。

向量的数量积是反映向量模及其夹脚余弦的关系,向量模就是边长,所以用向量推导余弦定理是合情合理的。

在三角形中,第三边对应向量可以转化为那两条边对应向量的差向量,两边自身平方(或称为自身数量积)等式不变,就会得到三条边长与两向量夹脚余弦的关系式了,这也就是余弦定理的证明过程了。

到此,以上就是小编对于高中数学向量必修四试题的问题就介绍到这了,希望介绍关于高中数学向量必修四试题的5点解答对大家有用。

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