题目内容
9.已知向量$\overrightarrow{a}$=(2,-1),$\overrightarrow{b}$=(1,x).(Ⅰ)若$\overrightarrow{a}$⊥($\overrightarrow{a}$+$\overrightarrow{b}$),求|$\overrightarrow{b}$|的值;
(Ⅱ)若$\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$=(4,-7),求向量$\overrightarrow{a}$与$\overrightarrow{b}$夹角的大小.
分析 (I)由向量的加法和向量垂直的条件:数量积为0,可得x=7,再由向量的模的公式计算即可得到所求;
(II)运用向量的加法运算,可得x=-3,再由向量的夹角公式cos<$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$>=$\frac{\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}}{|\overrightarrow{a}|•|\overrightarrow{b}|}$,计算即可得到所求夹角.
解答 解:(I)依题意可得,$\overrightarrow{a}$+$\overrightarrow{b}$=(3,-1+x),
由$\overrightarrow{a}$⊥($\overrightarrow{a}$+$\overrightarrow{b}$),可得,$\overrightarrow{a}$•($\overrightarrow{a}$+$\overrightarrow{b}$)=0,
即6+1-x=0,
解得x=7,即$\overrightarrow{b}$=(1,7),
所以$|b|=\sqrt{50}=5\sqrt{2}$;
(II)依题意$\overrightarrow{a}$+2$\overrightarrow{b}$=(4,2x-1)=(4,-7),
可得x=-3,即$\overrightarrow{b}$=(1,-3),$\frac{2+3}{\sqrt{5}•\sqrt{10}}$
所以cos<$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$>=$\frac{\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}}{|\overrightarrow{a}|•|\overrightarrow{b}|}$=$\frac{2+3}{\sqrt{5}•\sqrt{10}}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,
因为<$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$>∈[0,π],
所以$\overrightarrow{a}$与$\overrightarrow{b}$的夹角大小是$\frac{π}{4}$.
点评 本题考查向量的数量积的运算,主要考查向量的模的求法和夹角的求法,考查运算能力,属于中档题.
| A. | ①④ | B. | ②④ | C. | ②③ | D. | ①③ |
| A. | $\frac{3-4\sqrt{3}}{10}$ | B. | $\frac{3+4\sqrt{3}}{10}$ | C. | $\frac{4-3\sqrt{3}}{10}$ | D. | $\frac{4+3\sqrt{3}}{10}$ |