内容正文:
专题五 平面向量的模
平面向量的模长公式
(1)平面向量模长公式的非坐标形式:|a|=.
(2)平面向量模长公式的坐标形式:若a=(x,y),则|a|=.
考点一 平面向量模的定值问题
【方法总结】
求向量模的常用方法
(1)若向量a,b是以非坐标形式出现的,求向量a的模可应用公式|a|=.将模长问题转化为数量积问题,通过(a±b)2=a2±2a·b+b2从而能够与条件中的已知向量(已知模长,夹角的基向量)找到联系.
(2)若向量a是以坐标形式出现的,求向量a的模可直接利用公式|a|=.某些题目如果能把几何图形放入坐标系中,则只要确定所求向量的坐标,即可求出(或表示)出模长.
(3)数形结合法,利用模的几何意义.
【例题选讲】
[例1] (1)(2017·全国Ⅰ)已知向量a,b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则|a+2b|=________.
答案 2 解析 解法1 |a+2b|=====2.
解法2 (数形结合法)由|a|=|2b|=2,知以a与2b为邻边可作出边长为2的菱形OACB,如图,则|a+2b|=||.又∠AOB=60°,所以|a+2b|=2.
(2) (2012·全国)已知向量a,b夹角为45°,且|a|=1,|2a-b|=,则|b|=________.
答案 3 解析 依题意,可知|2a-b|2=4|a|2-4a·b+|b|2=4-4|a||b|·cos 45°+|b|2=4-2|b|+|b|2=10,即|b|2-2|b|-6=0,∴|b|==3(负值舍去).
(3)若向量a,b满足:|a|=1,(a+b)⊥a,(2a+b)⊥b,则|b|=( )
A.2 B. C.1 D.
答案 B 解析 由题意知即将①×2-②得,2a2-b2=0,∴b2=|b|2=2a2=2|a|2=2,故|b|=.
(4)已知向量a=(x,),b=(x,-),若(2a+b)⊥b,则|a|=( )
A.1 B. C. D.2
答案 D 解析 因为(2a+b)⊥b,所以(2a+b)·b=0,即(3x,)·(x,-)=3x2-3=0,解得x=±1,所以a=(±1,),|a|==2.
(5)若||=||=|-|=2,则|+|=________.
答案 2 解析 ∵||=||=|-|=2,∴△ABC是边长为2的正三角形,∴|+|为△ABC的边BC上的高的2倍,∴|+|=2×2sin=2.
(6) (2013·天津)在平行四边形ABCD中,AD=1,∠BAD=60°,E为CD的中点.若·=1,则AB的长为________.
答案 解析 在平行四边形ABCD中,取AB的中点F,则=,∴==-,又=+,∴·=(+)·(-)=2-·+·-2=||2+||||cos60°-||2=1+×||-||2=1.∴||=0,又||≠0,∴||=.
【对点训练】
1.已知向量a,b均为单位向量,若它们的夹角为60˚,则|a+3b|等于( )
A. B. C. D.4
1.答案 C 解析 依题意得a·b=,|a+3b|==,故选C.
2.(2012·全国)平面向量a与b的夹角为45°,a=(1,1),|b|=2,则|3a+b|等于( )
A.13+6 B.2 C. D.
2.答案 D 解析 依题意得|a|=,a·b=×2×cos 45°=2,∴|3a+b|==
==,故选D.
3.已知|a|=1,|b|=2,a与b的夹角为,那么|4a-b|=( )
A.2 B.6 C.2 D.12
3.答案 C 解析 |4a-b|2=16a2+b2-8a·b=16×1+4-8×1×2×cos=12,∴|4a-b|=2.
4.已知非零向量a,b的夹角为60°,且|b|=1,|2a-b|=1,则|a|=( )
A. B.1 C. D.2
4.答案 A 解析 由题意得a·b=|a|×1×=,又|2a-b|=1,∴|2a-b|2=4a2-4a·b+b2=4|a|2-2|a|
+1=1,即4|a|2-2|a|=0,又|a|≠0,解得|a|=.
5.已知e1,e2是平面单位向量,且e1·e2=.若平面向量b满足b·e1=b·e2=1,则|b|=________.
5.答案 解析 ∵e1·e2=,∴|e1||e2|cos<e1,e2>=,∴<e1,e2>=60°.又∵b·e1=b·e2=1>0,
∴<b,e1>=<b,e2>=30°.由b·e1=1,得|b||e1|cos 30°=1,∴|b|==.
6.已知a,b为单位向量