题目
行列式是解决复杂代数运算的算法,二阶行列式其运算法则如下:。若 ,则称 为空间向量 与 的 向量积。其中 (),(), 为单位正交基底。以 为坐标原点,分别以 的方向为 轴、 轴、 轴的正方向建立空间直角坐标系,已知 是空间直角坐标系中异于 的不同两点,且 三点不共线,易证 是平面 的一个法向量。
(1)① 若 ,,求 ;② 求证:。
(2)记 的面积为 ,证明:。
(3)三棱锥 中,,,,求三棱锥的体积 (用 表示)。
参考解答
解析:
(1)① 因为 ,,所以
② 设 ,,则由定义
所以 。
(2) 记 。由数量积与向量积的坐标表示
因为 ,且
所以
其中第三个等号是把根号内展开后按完全平方重新分组:原式展开为 减去 ,恰好是三个完全平方之和。
(3) 由第(1)②与题设, 是平面 的一个法向量,所以点 到平面 的距离为
由(2)知 ,故
其中 ,,,故
答案:(1)① ;② 见证明;(2)见证明;(3)