kaoyan1basic 高等数学 第639题

教材习题

📝 题目

### 第639题 点 $M_{1}(0,1,-1)$ 到直线 $\displaystyle L: \frac{x-1}{1}=\frac{y}{-2}=\frac{z+1}{1}$ 的距离 $d=$ (A)$\sqrt{2}$ . (B)$\displaystyle \frac{\sqrt{3}}{2}$ . (C)$\displaystyle \frac{\sqrt{2}}{2}$ . (D)$\sqrt{3}$ . 答题 区 纠错笔记设 $\left|\begin{array}{lll}a_{1} & b_{1} & c_{1} \\ a_{2} & b_{2} & c_{2} \\ a_{3} & b_{3} & c_{3}\end{array}\right| \neq 0$ ,则直线 $\displaystyle L_{3}: \frac{x-a_{3}}{a_{1}-a_{2}}=\frac{y-b_{3}}{b_{1}-b_{2}}=\frac{z-c_{3}}{c_{1}-c_{2}}$ 与直线 $\displaystyle L_{1}: \frac{x-a_{1}}{a_{2}-a_{3}}= \frac{y-b_{1}}{b_{2}-b_{3}}=\frac{z-c_{1}}{c_{2}-c_{3}}$ 是

💡 答案解析

**答案**:C **解析**: 步骤1:直线$L$过点$M_0(1,0,-1)$,方向向量$\vec{s}=(1,-2,1)$。 步骤2:取$\overrightarrow{M_0M_1}=(-1,1,0)$。 步骤3:距离公式$\displaystyle d=\frac{|\overrightarrow{M_0M_1}\times\vec{s}|}{|\vec{s}|}$。 步骤4:计算叉积:$\overrightarrow{M_0M_1}\times\vec{s}=\begin{vmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ -1 & 1 & 0 \\ 1 & -2 & 1 \end{vmatrix}=(1,1,1)$,模为$\sqrt{3}$。 步骤5:$|\vec{s}|=\sqrt{1+4+1}=\sqrt{6}$,故$\displaystyle d=\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{6}}=\frac{\sqrt{2}}{2}$。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/6
目标:确定直线的方向向量和直线上一点
直线L的标准式:\(\frac{x-1}{1}=\frac{y}{-2}=\frac{z+1}{1}\),因此方向向量\(\vec{s}=(1,-2,1)\),直线上一点\(M_0(1,0,-1)\)。
提示:注意分母对应方向向量的分量,分子中的常数项对应点的坐标。
步骤 2/6
目标:计算从直线上一点到目标点的向量
目标点\(M_1(0,1,-1)\),则\(\overrightarrow{M_0M_1}=(-1,1,0)\)。
提示:向量减法:终点减起点。
步骤 3/6
目标:应用点到直线的距离公式
距离\(d=\frac{|\overrightarrow{M_0M_1} \times \vec{s}|}{|\vec{s}|}\)。
公式:d = |\vec{AB} × \vec{s}| / |\vec{s}|
提示:叉积的模表示以两向量为邻边的平行四边形面积,除以方向向量的模得到高。
步骤 4/6
目标:计算叉积
\[\overrightarrow{M_0M_1} \times \vec{s} = \begin{vmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ -1 & 1 & 0 \\ 1 & -2 & 1 \end{vmatrix} = (1,1,1)\],模为\(\sqrt{1^2+1^2+1^2}=\sqrt{3}\)。
公式:叉积计算:行列式展开
提示:注意符号,按第一行展开。
步骤 5/6
目标:计算方向向量的模
\(|\vec{s}|=\sqrt{1^2+(-2)^2+1^2}=\sqrt{6}\)。
步骤 6/6
目标:计算距离并化简
\(d=\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{6}}=\sqrt{\frac{3}{6}}=\sqrt{\frac{1}{2}}=\frac{\sqrt{2}}{2}\)。
提示:化简时分子分母同除以\(\sqrt{3}\)。

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