问题


以下是中国关于高中数学考试的单项选择题,请选出其中的正确答案。
若平面$\alpha$的法向量为$\vec{n}_{1}=(3,2,1)$,平面$\beta$的法向量为$\vec{n}_{2}=(2,0,-1)$则平面$\alpha$与平面$\beta$夹角的余弦值为____
A. $\frac{\sqrt{70}}{14}$
B. $\frac{\sqrt{70}}{10}$
C. $-\frac{\sqrt{70}}{14}$
D. $-\frac{\sqrt{70}}{10}$
答案:

答案

模型 模型答案 正确答案
金声玉亮2.0 两个平面的夹角的余弦值可以通过它们的法向量的点积(内积)来计算。设两个法向量分别为$\vec{n}_1$和$\vec{n}_2$,则两个平面夹角$\theta$的余弦值可以通过下面的公式计算:

\[
\cos(\theta) = \frac{\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2}{|\vec{n}_1| |\vec{n}_2|}
\]

给定的法向量为$\vec{n}_1 = (3, 2, 1)$和$\vec{n}_2 = (2, 0, -1)$。

首先计算两个向量的点积:

\[
\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2 = 3*2 + 2*0 + 1*(-1) = 6 - 1 = 5
\]

然后计算两个向量的模:

\[
|\vec{n}_1| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}
\]

\[
|\vec{n}_2| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}
\]

因此,两个平面夹角的余弦值为:

\[
\cos(\theta) = \frac{5}{\sqrt{14} \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}} = \frac{5\sqrt{70}}{70} = \frac{\sqrt{70}}{14}
\]

所以正确答案是A. $\frac{\sqrt{70}}{14}$。
A
deepseekr1

平面α的法向量为$\vec{n}_1 = (3, 2, 1)$,平面β的法向量为$\vec{n}_2 = (2, 0, -1)$。要求平面α与平面β夹角的余弦值。

1. **计算点积**:
\[
\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2 = 3 \times 2 + 2 \times 0 + 1 \times (-1) = 6 + 0 - 1 = 5
\]

2. **计算模长**:
\[
\|\vec{n}_1\| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}
\]
\[
\|\vec{n}_2\| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}
\]

3. **计算余弦值**:
\[
\cos \theta = \frac{\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2}{\|\vec{n}_1\| \|\vec{n}_2\|} = \frac{5}{\sqrt{14} \times \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}}
\]
有理化后得到:
\[
\cos \theta = \frac{5\sqrt{70}}{70} = \frac{\sqrt{70}}{14}
\]

由于平面夹角取0到90度之间的角,因此余弦值应取绝对值,结果为正值。因此,平面α与平面β夹角的余弦值为$\frac{\sqrt{70}}{14}$。

正确答案是选项A:
\[
\boxed{A}
\]
A
gpto1 首先,让我们计算两个法向量之间的夹角的余弦值。

给定平面$\alpha$的法向量为$\vec{n}_{1}=(3,2,1)$,平面$\beta$的法向量为$\vec{n}_{2}=(2,0,-1)$。

余弦值的计算公式为:
$$
\cos\theta = \frac{\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2}{|\vec{n}_1||\vec{n}_2|}
$$

计算内积:
$$
\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2 = (3)(2) + (2)(0) + (1)(-1) = 6 + 0 - 1 = 5
$$

计算法向量的模:
$$
|\vec{n}_1| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}
$$
$$
|\vec{n}_2| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}
$$

因此:
$$
\cos\theta = \frac{5}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}}
$$

将分母有理化:
$$
\frac{5}{\sqrt{70}} = \frac{5 \sqrt{70}}{70} = \frac{\sqrt{70}}{14}
$$

所以正确答案是 A. $\frac{\sqrt{70}}{14}$。

**答案: A**
A
GPT-4o 要求平面 \(\alpha\) 与平面 \(\beta\) 的夹角的余弦值,我们需要用到法向量的夹角公式。假设 \(\vec{n}_1\) 和 \(\vec{n}_2\) 分别是平面 \(\alpha\) 和平面 \(\beta\) 的法向量,那么它们的夹角的余弦值可以通过以下公式计算:

\[
\cos \theta = \frac{\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2}{|\vec{n}_1| |\vec{n}_2|}
\]

其中 \(\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2\) 是两个向量的点积,\(|\vec{n}_1|\) 和 \(|\vec{n}_2|\) 分别是这两个向量的模。

首先我们计算点积 \(\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2\):

\[
\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2 = (3, 2, 1) \cdot (2, 0, -1) = 3 \cdot 2 + 2 \cdot 0 + 1 \cdot (-1) = 6 + 0 - 1 = 5
\]

接下来我们计算 \(|\vec{n}_1|\) 和 \(|\vec{n}_2|\):

\[
|\vec{n}_1| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}
\]

\[
|\vec{n}_2| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}
\]

现在将这些值代入余弦公式中:

\[
\cos \theta = \frac{\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2}{|\vec{n}_1| |\vec{n}_2|} = \frac{5}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}} = \frac{5 \sqrt{70}}{70} = \frac{\sqrt{70}}{14}
\]

所以,平面 \(\alpha\) 与平面 \(\beta\) 夹角的余弦值为 \(\frac{\sqrt{70}}{14}\)。

正确答案是:

A. \(\frac{\sqrt{70}}{14}\)
A
llama3.1-70B-Instruct

答案是: 最终结果是sqrt(70)/14
A
llama3.1-405B-Instruct

由题意,平面\alpha与平面\beta的夹角的余弦值为\cos\theta=\frac{\vec{n}_{1}\cdot\vec{n}_{2}}{|\vec{n}_{1}|\cdot|\vec{n}_{2}|}=\frac{3\times2+2\times0+1\times(-1)}{\sqrt{3^{2}+2^{2}+1^{2}}\times\sqrt{2^{2}+0^{2}+(-1)^{2}}}=\frac{5}{\sqrt{14}\times\sqrt{5}}=\frac{\sqrt{70}}{14}. 最终结果是sqrt(70)/14
A
DeepSeek-Coder-V2 要找到两个平面之间的夹角的余弦值,我们可以使用它们的法向量的点积公式。设平面$\alpha$的法向量为$\vec{n}_{1}=(3,2,1)$,平面$\beta$的法向量为$\vec{n}_{2}=(2,0,-1)$。

首先,计算$\vec{n}_{1}$和$\vec{n}_{2}$的点积:
\[
\vec{n}_{1} \cdot \vec{n}_{2} = (3)(2) + (2)(0) + (1)(-1) = 6 + 0 - 1 = 5
\]

接下来,计算$\vec{n}_{1}$和$\vec{n}_{2}$的模:
\[
\|\vec{n}_{1}\| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}
\]
\[
\|\vec{n}_{2}\| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}
\]

然后,使用点积公式计算两个法向量夹角的余弦值:
\[
\cos \theta = \frac{\vec{n}_{1} \cdot \vec{n}_{2}}{\|\vec{n}_{1}\| \|\vec{n}_{2}\|} = \frac{5}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}}
\]

为了使分母有理化,我们将分子和分母同时乘以$\sqrt{70}$:
\[
\cos \theta = \frac{5 \sqrt{70}}{70} = \frac{\sqrt{70}}{14}
\]

因此,正确答案是:
\[
\boxed{A}
\]
A
Qwen2-72B-Instruct 要找到两个平面的夹角的余弦值,我们首先需要知道两个平面法向量的夹角的余弦值,因为两个平面的夹角与它们法向量的夹角是相同的。两个向量$\vec{a}$和$\vec{b}$的夹角$\theta$的余弦值可以通过它们的点积(内积)和各自的模(长度)来计算,即:

\[ \cos(\theta) = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}| |\vec{b}|} \]

给定的平面$\alpha$的法向量$\vec{n}_{1}=(3,2,1)$,平面$\beta$的法向量$\vec{n}_{2}=(2,0,-1)$。

首先,计算两个向量的点积:
\[ \vec{n}_{1} \cdot \vec{n}_{2} = (3)(2) + (2)(0) + (1)(-1) = 6 - 1 = 5 \]

然后,计算两个向量的模:
\[ |\vec{n}_{1}| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14} \]
\[ |\vec{n}_{2}| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5} \]

因此,两个平面法向量夹角的余弦值为:
\[ \cos(\theta) = \frac{\vec{n}_{1} \cdot \vec{n}_{2}}{|\vec{n}_{1}| |\vec{n}_{2}|} = \frac{5}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}} \]

为了简化这个表达式,乘以$\frac{\sqrt{70}}{\sqrt{70}}$,我们得到:
\[ \cos(\theta) = \frac{5\sqrt{70}}{70} = \frac{\sqrt{70}}{14} \]

因此,正确答案是A. $\frac{\sqrt{70}}{14}$。
A
baichuan4 两个平面之间的夹角可以通过它们的法向量之间的夹角来确定。具体来说,如果平面的法向量为 $\vec{n}_1$ 和 $\vec{n}_2$,则它们之间的夹角 $\theta$ 的余弦值可以通过下面的公式计算:

$$
\cos\theta = \frac{|\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2|}{|\vec{n}_1||\vec{n}_2|}
$$

其中,$\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2$ 表示两个向量的点积,$|\vec{n}_1|$ 和 $|\vec{n}_2|$ 分别表示两个向量的模(长度)。

给定的法向量为 $\vec{n}_1 = (3,2,1)$ 和 $\vec{n}_2 = (2,0,-1)$,我们可以计算它们的点积和模:

$$
\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2 = 3 \times 2 + 2 \times 0 + 1 \times (-1) = 6 - 1 = 5
$$

$$
|\vec{n}_1| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}
$$

$$
|\vec{n}_2| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}
$$

将这些值代入上面的公式中,我们得到:

$$
\cos\theta = \frac{|5|}{\sqrt{14}\sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}} = \frac{5\sqrt{70}}{70} = \frac{\sqrt{70}}{14}
$$

因此,平面 $\alpha$ 与平面 $\beta$ 夹角的余弦值为 $\frac{\sqrt{70}}{14}$,选项 A 是正确的。
A
doubao 两个平面的法向量的夹角与平面夹角相等或互补。

设平面$\alpha$与平面$\beta$的法向量的夹角为$\theta$,则$\cos\theta=\frac{\vec{n}_{1}\cdot\vec{n}_{2}}{|\vec{n}_{1}|\cdot|\vec{n}_{2}|}$。

$\vec{n}_{1}\cdot\vec{n}_{2}=3\times2+2\times0+1\times(-1)=6-1=5$。

$|\vec{n}_{1}|=\sqrt{3^{2}+2^{2}+1^{2}}=\sqrt{9+4+1}=\sqrt{14}$,$|\vec{n}_{2}|=\sqrt{2^{2}+0^{2}+(-1)^{2}}=\sqrt{4+1}=\sqrt{5}$。

所以$\cos\theta=\frac{5}{\sqrt{14}\times\sqrt{5}}=\frac{\sqrt{70}}{14}$,则平面$\alpha$与平面$\beta$夹角的余弦值为$\frac{\sqrt{70}}{14}$或$-\frac{\sqrt{70}}{14}$。

正确答案是:AC。
A
minimax 两个平面的夹角可以通过它们法向量的夹角来确定。两个向量的夹角余弦值可以通过它们的点积(内积)和模长来计算。

设平面$\alpha$的法向量为$\vec{n}_{1}=(3,2,1)$,平面$\beta$的法向量为$\vec{n}_{2}=(2,0,-1)$。

两个向量的点积为:
$$\vec{n}_{1} \cdot \vec{n}_{2} = 3 \cdot 2 + 2 \cdot 0 + 1 \cdot (-1) = 6 + 0 - 1 = 5$$

两个向量的模长分别为:
$$|\vec{n}_{1}| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}$$
$$|\vec{n}_{2}| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}$$

两个向量夹角的余弦值为:
$$\cos(\theta) = \frac{\vec{n}_{1} \cdot \vec{n}_{2}}{|\vec{n}_{1}| \cdot |\vec{n}_{2}|} = \frac{5}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}} = \frac{\sqrt{70}}{14}$$

因此,正确答案是 A. $\frac{\sqrt{70}}{14}$。
A
kimi 要找到两个平面之间的夹角的余弦值,我们可以使用两个平面的法向量之间的点积公式:

\[
\cos \theta = \frac{\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2}{|\vec{n}_1| |\vec{n}_2|}
\]

其中 \(\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2\) 是两个法向量的点积,\(|\vec{n}_1|\) 和 \(|\vec{n}_2|\) 分别是两个法向量的模。

首先,我们计算点积:

\[
\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2 = (3)(2) + (2)(0) + (1)(-1) = 6 - 1 = 5
\]

接下来,我们计算两个法向量的模:

\[
|\vec{n}_1| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}
\]

\[
|\vec{n}_2| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}
\]

现在我们可以计算余弦值:

\[
\cos \theta = \frac{5}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}} = \frac{\sqrt{70}}{14}
\]

因此,正确答案是:

A. \(\frac{\sqrt{70}}{14}\)
A
wenxinyiyan 解:首先,我们计算两个法向量的点积:

$\vec{n}_{1} \cdot \vec{n}_{2} = 3 \times 2 + 2 \times 0 + 1 \times (-1) = 6 - 1 = 5$

接着,我们计算两个法向量的模长:

$|\vec{n}_{1}| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}$

$|\vec{n}_{2}| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}$

然后,我们利用向量的夹角公式来计算两个平面的夹角余弦值:

$\cos\theta = \frac{|\vec{n}_{1} \cdot \vec{n}_{2}|}{|\vec{n}_{1}| \cdot |\vec{n}_{2}|} = \frac{5}{\sqrt{14} \times \sqrt{5}} = \frac{\sqrt{70}}{14}$

注意,由于平面夹角是锐角或直角,所以我们取夹角的余弦值为正。

故答案为:A. $\frac{\sqrt{70}}{14}$。
A
zhipu 要计算两个平面之间的夹角余弦值,我们可以使用它们法向量的点积公式。给定平面 \(\alpha\) 的法向量 \(\vec{n}_1 = (3, 2, 1)\) 和平面 \(\beta\) 的法向量 \(\vec{n}_2 = (2, 0, -1)\),夹角 \(\theta\) 的余弦值可以通过以下公式计算:

\[
\cos \theta = \frac{\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2}{\|\vec{n}_1\| \|\vec{n}_2\|}
\]

首先计算点积 \(\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2\):

\[
\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2 = 3 \cdot 2 + 2 \cdot 0 + 1 \cdot (-1) = 6 + 0 - 1 = 5
\]

然后计算 \(\vec{n}_1\) 和 \(\vec{n}_2\) 的模:

\[
\|\vec{n}_1\| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}
\]

\[
\|\vec{n}_2\| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}
\]

将这些值代入余弦公式中:

\[
\cos \theta = \frac{5}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}} = \frac{5}{\sqrt{70}} \cdot \frac{\sqrt{70}}{\sqrt{70}} = \frac{5\sqrt{70}}{70} = \frac{\sqrt{70}}{14}
\]

因此,平面 \(\alpha\) 与平面 \(\beta\) 夹角的余弦值为 \(\frac{\sqrt{70}}{14}\)。

正确答案是 A. \(\frac{\sqrt{70}}{14}\)。
A
gpto1 首先,让我们计算两个法向量之间的夹角的余弦值。

给定平面$\alpha$的法向量为$\vec{n}_{1}=(3,2,1)$,平面$\beta$的法向量为$\vec{n}_{2}=(2,0,-1)$。

余弦值的计算公式为:
$$
\cos\theta = \frac{\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2}{|\vec{n}_1||\vec{n}_2|}
$$

计算内积:
$$
\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2 = (3)(2) + (2)(0) + (1)(-1) = 6 + 0 - 1 = 5
$$

计算法向量的模:
$$
|\vec{n}_1| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}
$$
$$
|\vec{n}_2| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}
$$

因此:
$$
\cos\theta = \frac{5}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}}
$$

将分母有理化:
$$
\frac{5}{\sqrt{70}} = \frac{5 \sqrt{70}}{70} = \frac{\sqrt{70}}{14}
$$

所以正确答案是 A. $\frac{\sqrt{70}}{14}$。

**答案: A**
A
deepseekv3 要计算平面$\alpha$与平面$\beta$夹角的余弦值,可以使用两个平面法向量的点积公式:

\[
\cos \theta = \frac{\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2}{\|\vec{n}_1\| \cdot \|\vec{n}_2\|}
\]

其中:
- $\vec{n}_1 = (3, 2, 1)$
- $\vec{n}_2 = (2, 0, -1)$

**步骤1:计算点积$\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2$**

\[
\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2 = 3 \times 2 + 2 \times 0 + 1 \times (-1) = 6 + 0 - 1 = 5
\]

**步骤2:计算法向量的模长$\|\vec{n}_1\|$和$\|\vec{n}_2\|$**

\[
\|\vec{n}_1\| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{9 + 4 + 1} = \sqrt{14}
\]

\[
\|\vec{n}_2\| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 0 + 1} = \sqrt{5}
\]

**步骤3:计算余弦值**

\[
\cos \theta = \frac{5}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{70}} = \frac{5 \sqrt{70}}{70} = \frac{\sqrt{70}}{14}
\]

因此,正确答案是:

\[
\boxed{A}
\]
A