题目
17.(满分10分)已知向量 overrightarrow (a)=(-1,2) overrightarrow (b)=(-3,1), 求:-|||-(1) overrightarrow (a)+overrightarrow (b), (overrightarrow (a)-3overrightarrow (b));-|||-(2)→(a)·→(b);-|||-(3)向量a与向量b夹角.
题目解答
答案
(1)2a+b=(-5,5) 2(a-3b)=2(-1-(-9),-1)=(16,-2) (2)a×b=x1×x2+y1×y2=3+2=5 (3)cosα=a×b/|a|×|b|=√2/2 所以α=45° 这道题练的是向量坐标的加减和乘法运算,以及向量夹角的运算 ,典型的套用公式运算
解析
考查要点:本题主要考查向量的线性运算、点积计算及向量夹角的求解方法。
解题思路:
- 向量运算:根据向量加减法及标量乘法的分量规则逐步计算;
- 点积公式:直接代入分量计算;
- 夹角公式:利用点积与模长的关系求余弦值,再反推角度。
关键点:
- 分量运算的准确性,尤其是符号处理;
- 公式应用的正确性,如点积公式和夹角公式的变形。
第(1)题
计算 $2\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}$
- 标量乘法:
$2\overrightarrow{a} = 2 \cdot (-1, 2) = (-2, 4)$ - 向量加法:
$2\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} = (-2, 4) + (-3, 1) = (-5, 5)$
计算 $2(\overrightarrow{a} - 3\overrightarrow{b})$
- 标量乘法:
$3\overrightarrow{b} = 3 \cdot (-3, 1) = (-9, 3)$ - 向量减法:
$\overrightarrow{a} - 3\overrightarrow{b} = (-1, 2) - (-9, 3) = (8, -1)$ - 标量乘法:
$2(\overrightarrow{a} - 3\overrightarrow{b}) = 2 \cdot (8, -1) = (16, -2)$
第(2)题
计算 $\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}$
点积公式:
$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = (-1) \cdot (-3) + 2 \cdot 1 = 3 + 2 = 5$
第(3)题
求向量夹角
- 计算模长:
$|\overrightarrow{a}| = \sqrt{(-1)^2 + 2^2} = \sqrt{5}$
$|\overrightarrow{b}| = \sqrt{(-3)^2 + 1^2} = \sqrt{10}$ - 代入夹角公式:
$\cos\theta = \frac{\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}}{|\overrightarrow{a}| \cdot |\overrightarrow{b}|} = \frac{5}{\sqrt{5} \cdot \sqrt{10}} = \frac{5}{5\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}$ - 求角度:
$\theta = \arccos\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right) = 45^\circ$