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若两个非零向量a,b满足a+b的绝对值=a-b的绝对值=2倍a的绝对值,则向量a+b与b-a的夹角为?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/27 13:58:17
若两个非零向量a,b满足a+b的绝对值=a-b的绝对值=2倍a的绝对值,则向量a+b与b-a的夹角为?
设向量a+b与b-a的夹角为θ
因为|a+b|=|a-b|,所以:
|a+b|²=|a-b|²
即|a|²+2a·b+|b|²=|a|²-2a·b+|b|²
易得:a·b=0
又|a-b|=2|a|,那么:
|a-b|²=4|a|²
即:|a|²-2a·b+|b|²=4|a|²
所以可得:|b|²=3|a|²
而数量积:(a+b)·(b-a)=|b|²-|a|²=2|a|²
所以:cosθ=(a+b)·(b-a)/(|a+b|*|b-a|)
=2|a|²/(2|a|*2|a|)
=1/2
解得:θ=60°
即:向量a+b与b-a的夹角为60°.