题目内容

已知|
a
|=4,|
b
|=3,(2
a
-3
b
)•(2
a
+
b
)=61.
(1)求
a
b
的夹角为θ;
(2)求|
a
+
b
|;
(3)若
AB
=
a
AC
=
b
,作三角形ABC,求△ABC的面积.
分析:(1)由,(2
a
-3
b
)•(2
a
+
b
)=61,可求得
a
b
=-6,利用向量夹角公式可得θ;
(2)可先平方转化为向量的数量积.
(3)由(1)知∠BAC=θ=120°,利用三角形面积公式可得答案;
解答:解:(1)由(2
a
-3
b
)•(2
a
+
b
)=61,得4|
a
|2-4
a
b
-3|
b
|2=61,
∵|
a
|=4,|
b
|=3,代入上式求得
a
b
=-6.
∴cos θ=
a
b
|
a
||
b
|
=
-6
4×3
=-
1
2

又θ∈[0,π],∴θ=120°.
(2)∵|
a
+
b
|2=(
a
+
b
2=|
a
|2+2
a
b
+|
b
|2
=42+2×(-6)+32=13,∴|
a
+
b
|=
13

(3)由(1)知∠BAC=θ=120°,
|
AB
|=|
a
|=4,|
AC
|=|
b
|=3,
∴S△ABC=
1
2
|
AC
||
AB
|sin∠BAC
=
1
2
×3×4×sin 120°=3
3
点评:本题考查向量的模、用数量积求向量夹角、三角形面积公式等知识,属中档题.
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