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θ;
(2)求|
a
+
b
|

(3)若
AB
=
a
BC
=
b
,求△ABC的面积.
分析:(1)根据两个向量的数量积的值,把这两个向量展开写出有关向量的模长和数量积的表示式,得到两个向量的数量积,代入求夹角的公式得到夹角的余弦值,求出夹角.
(2)利用模长公式做出求模长,这是一个公式的应用.
(3)做出两个向量的夹角,做出三角形的内角,用正弦定理写出三角形的面积的表示形式,代入模长和夹角得到结果.
解答:解:(1)∵(2
a
-3
b
)(2
a
+
b
)=61
,∴4|
a
|2-4
a
b
-3|
b
|2=61,
又|
a
|=4,|
b
|=3,∴64-4
a
b
-27=61,∴
a
b
=-6,
cosθ=
a•b
|a||b|
=
-6
4×3
=-
1
2

又0≤θ≤π,
θ=
3

(2)|a+b|=
(a+b)2
=
|a|2+2a•b+|b|2
=
13

(3)∵
AB
BC
的夹角θ=
3

∠ABC=π-
3
=
π
3

|
AB
|=|a|=4
|
BC
|=|b|=3

S△ABC=
1
2
|
AB
||
BC
|sin∠ABC=
1
2
×4×3×
3
2
=3
3
点评:本题考查向量的夹角模长和正弦定理的应用,本题解题的关键是对于所给的表示式的整理,得到要用的数量积.
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