已知a,b是两个非零向量,同时满足|a|=|b|=|a-b|,求a与a+b的夹角.

已知a,b是两个非零向量,同时满足|a|=|b|=|a-b|,求aa+b的夹角.

答案

解法一:

根据|a|=|b|,有|a|2=|b|2

又由|b

|=|a-b|,得|b|2=|a|2-2a·b+|b|2

a

·b=|a|2.

而|a

+b|2=|a|2+2a·b+|b|2=3|a|2,

∴|a

+b|=.

a

a+b的夹角为θ,则

cosθ=

∴θ=30°.

解法二:

设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),

∵|a

|=|b|,∴.

由|b

|=|a-b|,得x1x2+y1y2=(),即a·b=().

由|a

+b|2=2()+2×()=3(),得|a+b|=().

a

a+b的夹角为θ,则cosθ=

∴θ=30°.

解法三:根据向量加法的几何意义,在平面内任取一点O,作=a

,OB=b,以OA、OB为邻边作平行四边形OACB.

∵|a

|=|b|,即||=||,∴OACB为菱形,OC平分∠AOB,这时=a+b=a-b.而|a|=|b|=|a-b|,即||=||=||.

∴△AOB为正三角形,则∠AOB=60°,于是∠AOC=30°,即a

a+b的夹角为30°.

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