题目内容

1.设|$\overline{a}$|=4,|$\overrightarrow{b}$|=3,($\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$)=$\frac{π}{6}$,求$\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$和$\overrightarrow{a}$-3$\overrightarrow{b}$为边的平行四边形的面积.

分析 由向量的数量积的定义可得$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=|$\overline{a}$|•|$\overrightarrow{b}$|•cos($\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$)=4×3×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=6$\sqrt{3}$,分别求得$\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$和$\overrightarrow{a}$-3$\overrightarrow{b}$的模和数量积,再由平行四边形的面积S=|$\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$|•|$\overrightarrow{a}$-3$\overrightarrow{b}$|•sin<$\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{a}$-3$\overrightarrow{b}$>,计算即可得到所求值.

解答 解:$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=|$\overline{a}$|•|$\overrightarrow{b}$|•cos($\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$)=4×3×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=6$\sqrt{3}$,
即有|$\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$|=$\sqrt{{\overrightarrow{a}}^{2}+4\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}+4{\overrightarrow{b}}^{2}}$=$\sqrt{16+4×6\sqrt{3}+4×9}$=$\sqrt{52+24\sqrt{3}}$,
|$\overrightarrow{a}$-3$\overrightarrow{b}$|=$\sqrt{{\overrightarrow{a}}^{2}-6\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}+9{\overrightarrow{b}}^{2}}$=$\sqrt{16-6×6\sqrt{3}+9×9}$=$\sqrt{97-36\sqrt{3}}$,
($\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$)•($\overrightarrow{a}$-3$\overrightarrow{b}$)=$\overrightarrow{a}$2-$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$-6$\overrightarrow{b}$2=16-6$\sqrt{3}$-6×9=-38-6$\sqrt{3}$,
即有$\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$和$\overrightarrow{a}$-3$\overrightarrow{b}$为边的平行四边形的面积为
S=|$\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$|•|$\overrightarrow{a}$-3$\overrightarrow{b}$|•sin<$\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{a}$-3$\overrightarrow{b}$>=$\sqrt{|\overrightarrow{a}+2\overrightarrow{b}{|}^{2}•|\overrightarrow{a}-3\overrightarrow{b}{|}^{2}-((\overrightarrow{a}+2\overrightarrow{b})•(\overrightarrow{a}-3\overrightarrow{b}))^{2}}$
=$\sqrt{(52+24\sqrt{3})(97-36\sqrt{3})-(-38-6\sqrt{3})^{2}}$=30.

点评 本题考查平行四边形的面积的求法,注意运用向量的数量积的定义和性质,考查向量的平方即为模的平方,考查化简整理的运算能力,属于中档题.

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