题目内容

在四边形ABCD中,
AB
=
DC
=(3,4),
1
|
BA
|
BA
+
1
|
BC
|
BC
=
2
|
BD
|
BD
,则四边形ABCD的面积是
25
25
分析:形如
a
|
a
|
的向量,由于它的模等于1,所以它被称为单位向量.本题的向量等式的左边是两个单位向量的和,右边是和平行四边形ABCD对角线BD共线且长度等于
2
的向量,由此可以证出AB与BC互相垂直且BD平分∠ABC,从而证出四边形
ABCD是正方形,最终可以求出四边形ABCD的面积.
解答:解:∵向量
a
|
a
|
的模等于1,因而向量
a
|
a
|
是单位向量
∴向量
BA
|
BA
|
BC
|
BC
|
BD
|
BD
|
都是单位向量
设向量
BA
BD
的夹角为θ,
1
|
BA
|
BA
+
1
|
BC
|
BC
=
2
|
BD
|
BD

∴由向量
BA
|
BA
|
BC
|
BC
|
为邻边构成的四边形是菱形,可得BD在∠ABC的平分线上
且有:(
1
|
BA
|
BA
+
1
|
BC
|
BC
) 2= (
2
|
BD
|
BD
) 2
,即1+2cosθ+1=2⇒cosθ=0⇒θ=90°
∴∠ABD=45°,可得四边形ABCD是正方形
AB
=(3,4)
∴|
AB
|=
32+42
=5

∴正方形ABCD的面积为S=52=25
故答案为:25
点评:本题考查了向量在几何中的应用,属于中档题.本题考查的重点是向量加法的几何意义和向量数量积的性质,不失为一道有价值的综合题.
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