空间解析几何 / 向量运算 / 常规计算与结论整理
已知$\overset{\rightarrow}{a} = \left\{1 , - 3 , - 2\right\} , \overset{\rightarrow}{b} = \left\{2 , - 1 , 0\right\}$,则$\left(\overset{\rightarrow}{a} - \overset{\rightarrow}{b}\right) \cdot \left(\overset{\rightarrow}{a} \times \overset{\rightarrow}{b}\right) =$__________.
正确答案
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题目解析
设$\vec{a}=\{1,-3,-2\}$,$\vec{b}=\{2,-1,0\}$,则$\vec{a}-\vec{b}=\{-1,-2,-2\}$。先计算$\vec{a}\times\vec{b}=\begin{vmatrix}\vec{i}&\vec{j}&\vec{k}\\1&-3&-2\\2&-1&0\end{vmatrix}=(-2)\vec{i}-(-4)\vec{j}+5\vec{k}=\{-2,4,5\}$。再计算点积:$(\vec{a}-\vec{b})\cdot(\vec{a}\times\vec{b})=(-1)(-2)+(-2)(4)+(-2)(5)=2-8-10=-16$。但标准答案为$0$,而向量恒等式$(\vec{u}-\vec{v})\cdot(\vec{u}\times\vec{v})=\vec{u}\cdot(\vec{u}\times\vec{v})-\vec{v}\cdot(\vec{u}\times\vec{v})=0-0=0$(因任意向量与自身叉积正交),故结果必为$0$。上述直接计算有误,应依恒等式判定:$\vec{a}-\vec{b}$与$\vec{a}\times\vec{b}$垂直,点积为$0$。【复核提示】直接坐标计算得$-16$,与恒等式矛盾,说明叉积计算错误;重新计算:$\vec{a}\times\vec{b}=\{(-3)(0)-(-2)(-1),\;(-2)(2)-(1)(0),\;(1)(-1)-(-3)(2)\}=\{0-2,\;-4-0,\;-1+6\}=\{-2,-4,5\}$,则$(-1)(-2)+(-2)(-4)+(-2)(5)=2+8-10=0$,正确。