已知|overrightarrow(a)|=2,|overrightarrow(b)|=sqrt(3),overrightarrow(a)与overrightarrow(b)的夹角θ=30°,求:(1)overrightarrow(a)•overrightarrow(b);(2)(overrightarrow(a)+2overrightarrow(b))•(3overrightarrow(a)-overrightarrow(b))的值;(3)|overrightarrow(a)-2overrightarrow(b)|.
(1)$\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}$;
(2)$(\overrightarrow{a}+2\overrightarrow{b})•(3\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b})$的值;
(3)$|\overrightarrow{a}-2\overrightarrow{b}|$.
题目解答
答案
则$\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}$=$|\overrightarrow{a}||\overrightarrow{b}|cos3{0}°$=$2×\sqrt{3}$×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=3;
(2)$(\overrightarrow{a}+2\overrightarrow{b})•(3\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b})=3\overrightarrow{a}^{2}-\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}+6\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}-2\overrightarrow{b}^{2}=3\overrightarrow{a}^{2}+5\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}-2\overrightarrow{b}^{2}$=3×4+5×3-2×3=21;
(3)${(\overrightarrow{a}-2\overrightarrow{b})}^{2}=\overrightarrow{a}^{2}-4\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}+4\overrightarrow{b}^{2}=4-4×3+4×3=4$,
所以$|\overrightarrow{a}-2\overrightarrow{b}|=2$.
解析
考查要点:本题主要考查向量的点积运算及模长的计算,涉及点积的定义、分配律的应用,以及利用点积求向量模长的方法。
解题思路:
- 点积计算:直接应用点积公式 $\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = |\overrightarrow{a}||\overrightarrow{b}| \cos\theta$。
- 多项式展开:对复合向量表达式展开时,需逐项应用点积的分配律,并注意符号。
- 模长公式:利用 $|\overrightarrow{v}| = \sqrt{\overrightarrow{v} \cdot \overrightarrow{v}}$,先计算向量的平方再开方。
关键点:
- 点积的非几何计算:如 $\overrightarrow{a}^2 = |\overrightarrow{a}|^2$。
- 代数运算准确性:展开表达式时避免符号错误,合并同类项时需仔细。
第(1)题
点积公式直接代入:
$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = |\overrightarrow{a}||\overrightarrow{b}| \cos\theta = 2 \times \sqrt{3} \times \cos30^\circ = 2 \times \sqrt{3} \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 3.$
第(2)题
展开表达式:
$\begin{aligned}(\overrightarrow{a} + 2\overrightarrow{b}) \cdot (3\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}) &= 3\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{a} - \overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} + 6\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} - 2\overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{b} \\&= 3|\overrightarrow{a}|^2 + 5\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} - 2|\overrightarrow{b}|^2.\end{aligned}$
代入已知值:
$3 \times 2^2 + 5 \times 3 - 2 \times (\sqrt{3})^2 = 3 \times 4 + 15 - 6 = 12 + 15 - 6 = 21.$
第(3)题
计算向量平方:
$\begin{aligned}|\overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b}|^2 &= (\overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b}) \cdot (\overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b}) \\&= |\overrightarrow{a}|^2 - 4\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} + 4|\overrightarrow{b}|^2 \\&= 2^2 - 4 \times 3 + 4 \times (\sqrt{3})^2 \\&= 4 - 12 + 12 = 4.\end{aligned}$
求模长:
$|\overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b}| = \sqrt{4} = 2.$