例1 已知a、b都是非零向量,且a + 3b与7a - 5b垂直,a - 4b与7a - 2b垂直,求a与b的夹角.

解:由(a + 3b)(7a - 5b) = 0 Þ 7a2 + 16a×b -15b2 = 0   ①

   (a - 4b)(7a - 2b) = 0 Þ 7a2 - 30a×b + 8b2 = 0   ②

两式相减:2a×b = b2

代入①或②得:a2 = b2

设a、b的夹角为q,则cosq =  ∴q = 60°

例2 求证:平行四边形两条对角线平方和等于四条边的平方和.

解:如图:平行四边形ABCD中,,,=

∴||2=

而= ,

∴||2=

∴||2 + ||2 = 2=

例3 四边形ABCD中,=a,=b,=с,=d,且a·b=b·с=с·d=d·a,试问四边形ABCD是什么图形?

分析:四边形的形状由边角关系确定,关键是由题设条件演变、推算该四边形的边角量.

解:四边形ABCD是矩形,这是因为:

一方面:∵a+b+с+d=0,∴a+b=-(с+d),∴(a+b)2=(с+d)2

即|a|2+2a·b+|b|2=|с|2+2с·d+|d|2

由于a·b=с·d,∴|a|2+|b|2=|с|2+|d|2①

同理有|a|2+|d|2=|с|2+|b|2②

由①②可得|a|=|с|,且|b|=|d|即四边形ABCD两组对边分别相等.

∴四边形ABCD是平行四边形

另一方面,由a·b=b·с,有b(a-с)=0,而由平行四边形ABCD可得a=-с,代入上式得b·(2a)=0,即a·b=0,∴a⊥b也即AB⊥BC.

综上所述,四边形ABCD是矩形.

评述:(1)在四边形中,,,,是顺次首尾相接向量,则其和向量是零向量,即a+b+с+d=0,应注意这一隐含条件应用;

(2)由已知条件产生数量积的关键是构造数量积,因为数量积的定义式中含有边、角两种关系.

 0  306448  306456  306462  306466  306472  306474  306478  306484  306486  306492  306498  306502  306504  306508  306514  306516  306522  306526  306528  306532  306534  306538  306540  306542  306543  306544  306546  306547  306548  306550  306552  306556  306558  306562  306564  306568  306574  306576  306582  306586  306588  306592  306598  306604  306606  306612  306616  306618  306624  306628  306634  306642  447090 

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