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:
(2)求2
a
+
b
a
-4
b
夹角的余弦.
分析:(1)根据数量积的运算对条件展开运算即可求得向量夹角;
(2)先求|2
a
+
b
|,|
a
-4
b
|,然后利用向量夹角公式即可求得夹角余弦;
解答:解:(1)由已知得,4
a
2-3
b
2-4
a
b
=61,即4×16-3×9-4×4×3cosθ=61.
解得cosθ=-
1
2
,θ∈[0,π].
所以,
a
b
的夹角是
3

(2)|2
a
+
b
|2=(2
a
+
b
2
=4
a
2+
b
2+4
a
b

=4×16+9+4×4×3×(-
1
2
)

=49.
所以,|2
a
+
b
|=7.  
同理,可求得|
a
-4
b
|=4
13

所以,2
a
+
b
a
-4
b
夹角的余弦为
cosφ=
(2
a
+
b
)•(
a
-4
b
)
|
2a
+
b
||
a
-4
b
|
=
2
a
2
-4
b
2
-7
a
b
7×4
13
=
19
13
182
点评:本题考查向量数量积的运算、及向量夹角的求解,属基础题.
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