1. 求向量 $\overrightarrow{AB}$ 和 $\overrightarrow{AC}$ 的坐标及其模长
已知空间三点 A(0,2,3),B(−2,1,6),C(1,−1,5),
可得向量:
AB=(−2−0,1−2,6−3)=(−2,−1,3)
AC=(1−0,−1−2,5−3)=(1,−3,2)
进而求得两向量的模长为:
∣AB∣=(−2)2+(−1)2+32=14
∣AC∣=12+(−3)2+22=14
2. 计算两向量的夹角余弦值
计算向量 AB 与 AC 的数量积:
AB⋅AC=(−2)×1+(−1)×(−3)+3×2=−2+3+6=7
由此可得夹角 ∠BAC 的余弦值为:
cos∠BAC=∣AB∣⋅∣AC∣AB⋅AC=14×147=21
3. 求夹角正弦值并计算平行四边形面积
因为 ∠BAC∈[0∘,180∘],且 cos∠BAC=21,
所以 ∠BAC=60∘(或直接由同角三角函数关系求得 sin∠BAC=1−cos2∠BAC=23)。
以 AB,AC 为边的平行四边形面积为:
S=∣AB∣⋅∣AC∣sin∠BAC=14×14×23=73