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09
平面向量
★★★☆☆
设
a
\boldsymbol{a}
a
,
b
\boldsymbol{b}
b
,
c
\boldsymbol{c}
c
为同一平面内具有相同起点的任意三个非零向量,且满足
a
\boldsymbol{a}
a
与
b
\boldsymbol{b}
b
不共线,
a
⊥
c
\boldsymbol{a} \perp \boldsymbol{c}
a
⊥
c
,
∣
a
∣
=
∣
c
∣
|\boldsymbol{a}| = |\boldsymbol{c}|
∣
a
∣
=
∣
c
∣
,则
∣
b
⋅
c
∣
\lvert \boldsymbol{b} \cdot \boldsymbol{c} \rvert
∣
b
⋅
c
∣
的值一定等于( )
\begin{solution} 设
θ
\theta
θ
为
a
\boldsymbol{a}
a
与
b
\boldsymbol{b}
b
的夹角.因为
a
⊥
c
\boldsymbol{a}\perp\boldsymbol{c}
a
⊥
c
且
∣
a
∣
=
∣
c
∣
|\boldsymbol{a}|=|\boldsymbol{c}|
∣
a
∣
=
∣
c
∣
,所以
b
\boldsymbol{b}
b
与
c
\boldsymbol{c}
c
的夹角的余弦绝对值等于
sin
θ
\sin\theta
sin
θ
.于是
∣
b
⋅
c
∣
=
∣
b
∣
∣
c
∣
∣
cos
∠
(
b
,
c
)
∣
=
∣
b
∣
∣
a
∣
sin
θ
\lvert\boldsymbol{b}\cdot\boldsymbol{c}\rvert =|\boldsymbol{b}||\boldsymbol{c}|\lvert\cos\angle(\boldsymbol{b},\boldsymbol{c})\rvert =|\boldsymbol{b}||\boldsymbol{a}|\sin\theta
∣
b
⋅
c
∣
=
∣
b
∣∣
c
∣
∣
cos
∠
(
b
,
c
)∣
=
∣
b
∣∣
a
∣
sin
θ
右端正是以
a
\boldsymbol{a}
a
,
b
\boldsymbol{b}
b
为邻边的平行四边形面积.因此选 C. \end{solution}
A.
以
a
,
b
\boldsymbol{a}, \boldsymbol{b}
a
,
b
为两边的三角形面积
B.
以
b
\boldsymbol{b}
b
,
c
\boldsymbol{c}
c
为两边的三角形面积
C.
以
a
\boldsymbol{a}
a
,
b
\boldsymbol{b}
b
为邻边的平行四边形的面积
D.
以
b
\boldsymbol{b}
b
,
c
\boldsymbol{c}
c
为邻边的平行四边形的面积
2009 · 福建 · 理 · 第 9 题 · 选择题
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21
平面向量
★★☆☆☆
已知矩阵
M
=
(
2
−
3
1
−
1
)
M = \begin{pmatrix} 2 & -3 \\ 1 & -1 \end{pmatrix}
M
=
(
2
1
−
3
−
1
)
所对应的线性变换把点
A
(
x
,
y
)
A(x, y)
A
(
x
,
y
)
变成点
A
′
(
13
,
5
)
A'(13, 5)
A
′
(
13
,
5
)
,试求
M
M
M
的逆矩阵及点
A
A
A
的坐标.
\begin{solution} 矩阵
M
M
M
的行列式为
det
M
=
2
×
(
−
1
)
−
(
−
3
)
×
1
=
1
≠
0
\det M=2\times(-1)-(-3)\times1=1\neq0
det
M
=
2
×
(
−
1
)
−
(
−
3
)
×
1
=
1
=
0
,所以
M
M
M
可逆,且
M
−
1
=
1
det
M
(
−
1
3
−
1
2
)
=
(
−
1
3
−
1
2
)
M^{-1}=\frac{1}{\det M}\begin{pmatrix}-1&3\\-1&2\end{pmatrix} =\begin{pmatrix}-1&3\\-1&2\end{pmatrix}
M
−
1
=
det
M
1
(
−
1
−
1
3
2
)
=
(
−
1
−
1
3
2
)
由线性变换关系
M
(
x
y
)
=
(
13
5
)
M\begin{pmatrix}x\\y\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}13\\5\end{pmatrix}
M
(
x
y
)
=
(
13
5
)
得
(
x
y
)
=
M
−
1
(
13
5
)
=
(
−
1
3
−
1
2
)
(
13
5
)
=
(
2
−
3
)
\begin{pmatrix}x\\y\end{pmatrix}=M^{-1}\begin{pmatrix}13\\5\end{pmatrix} =\begin{pmatrix}-1&3\\-1&2\end{pmatrix}\begin{pmatrix}13\\5\end{pmatrix} =\begin{pmatrix}2\\-3\end{pmatrix}
(
x
y
)
=
M
−
1
(
13
5
)
=
(
−
1
−
1
3
2
)
(
13
5
)
=
(
2
−
3
)
因此
A
=
(
2
,
−
3
)
A=(2,-3)
A
=
(
2
,
−
3
)
. \end{solution}
2009 · 福建 · 理 · 第 21 题 · 解答题
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