题目内容

已知
a
=(1,2),
b
=(-1,1),若
a
+m
b
a
-
b
的夹角为arctan2,则实数m的值为(  )
分析:利用两个向量的数量积公式求出(
a
+m
b
)•(
a
-
b
)
=4-m,再利用两个向量的数量积的定义求出(
a
+m
b
)•(
a
-
b
)
=
2m2+2m+5
,由 4-m=
2m2+2m+5
,解方程求得m的值.
解答:解:令arctan2=θ,则θ为锐角,且tanθ=2,cosθ=
5
5
,sinθ=
2
5
5

a
=(1,2)  ,
b
=(-1,1)
,∴
a
2
=5  ,   
b
2
=2
a
• 
b
=1.
(
a
+m
b
)•(
a
-
b
)
=
a
2
+(m-1)
a
• 
b
 -m
b
2
=5+m-1-2m=4-m…①
a
+m
b
=(1-m,2+m),
a
-
b
=(2,1),∴|
a
+m
b
|
=
(1-m)2+(2+m)2
=
2m2+2m+5
|
a
-
b
|
=
5

(
a
+m
b
)•(
a
-
b
)
=
2m2+2m+5
×
5
 cosθ=
2m2+2m+5
…②
由①②可得 4-m=
2m2+2m+5
,∴m=1或 m=-11.
故选D.
点评:本题主要考查两个向量的数量积的定义,数量积公式的应用,求向量的模的方法,两个向量坐标形式的运算,两个向量夹角公式的应用,属于中档题.
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