已知
a
=(1,2),
b
=(1,-1)
(1)若θ為2
a
+
b
a
-
b
的夾角,求θ的值;
(2)若2
a
+
b
與k
a
-
b
垂直,求k的值.
分析:(1)根據(jù)向量線性運算的坐標表示,分別得出2
a
+
b
a
-
b
的坐標,利用數(shù)量積的運算性質算出(2
a
+
b
)(
a
-
b
)的值和2
a
+
b
、
a
-
b
的模,結合向量的夾角公式即可算出2
a
+
b
a
-
b
的夾角θ的值;
(2)根據(jù)向量
a
=(1,2),
b
=(1,-1)算出2
a
+
b
和k
a
-
b
的坐標,利用向量垂直的充要條件建立關于k的關系式,解之即可得到實數(shù)k的值.
解答:解:(1)∵
a
=(1,2)
b
=(1,-1)
2
a
+
b
=(3,3),
a
-
b
=(0,3)
由此可得(2
a
+
b
)(
a
-
b
)=3×0+3×3=9
∴cosθ=
(2
a
+
b
)(
a
-
b
)
|2
a
+
b
|•|
a
-
b
|
=
9
32+32
02+32
=
2
2

∵θ∈[0,π],∴θ=
π
4
;
(2)∵
a
=(1,2)
b
=(1,-1)
∴2
a
+
b
=(3,3),k
a
-
b
=(k-1,2k+1)
∵向量2
a
+
b
與k
a
-
b
垂直,
∴3(k-1)+3(2k+1)=0,解之得k=0
點評:本題給出向量
a
、
b
的坐標,求它們的兩個線性組合向量的夾角,并探索向量垂直的問題,著重考查了平面向量數(shù)量積的運算性質和向量垂直的充要條件等知識,屬于基礎題.
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a
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