已知向量a=(1,2,3),b=(-2,0,1),c=(2,-1 ,2),判断它们是否平行于同一个平面

问题描述:

已知向量a=(1,2,3),b=(-2,0,1),c=(2,-1 ,2),判断它们是否平行于同一个平面

假设向量a、b、c在一个平面,则有:a=xb+yc
又a=(1,2,3),b=(-2,0,1),c=(2,-1 ,2)
所以
1=-2x+2y, 2=-y, 3=x+2y.
由前两式 x=-2.5,y=-2
带入第3式 x+2y=-6.5≠3
假设不成立 即向量a、b、c不在一个平面

a=(1,2,3),
b=(-2,0,1),
所以,与a、b同时垂直的向量n可取 n=(2,-7,4),
而显然 n 与 c的积=4+7+8 不为0,也即 c与n不垂直,
所以,a、b、c 不平行于同一平面。

如果a向量b向量和c向量同时平行于同一个平面,则说明a,b,c三向量共面,设它们所在平面的法向量为n=(x,y,z),则an=0,bn=0,cn=0

x+2y+3z=0
-2x+z=0
2x-y+2z=0
解得:x=0,y=0,z=0
所以n向量不存在,即a,b,c向量不在同一个平面,即不平行于同一个平面.

假设向量a、b、c在一个平面,则有:a=mb+nc
又因为:a=(1,2,3),b=(-2,0,1),c=(2,-1 ,2)
所以:1=-2m+2n ①;
2=-n ②;
3=m+2n ③;
由①②解得:m=-2.5,n=-2
带入③中:m+2n=-6.5≠3
所以:假设不成立
所以:向量a、b、c不在一个平面