已知|p|=22,|q|=3,向量p与q的夹角为π4,求以向量a=5p+2q,b=p-3q为邻边的平行四边形两条对角线之长.

问题描述:

已知|p|=2

2
,|q|=3,向量p与q的夹角为
π
4
,求以向量a=5p+2q,b=p-3q为邻边的平行四边形两条对角线之长.

以a、b为邻边平行四边行的两对角线之长可分别记为|a+b|,|a-b|
∵a+b=(5p+2q)+(p-3q)=6p-q.a-b=(5p+2q)-(p-3q)=4p+5q.…(4分)
∴|a+b|=|6p-q|=

|6p-q| 2
=
36p2-12pq+q2

=
36×(2
2
)
2
-12×2
2
×3cos
π
4
+32
=15.…(8分)
|a-b|=|4p+5q|=
16p2+40pq+25q2

=
16×8+40×2
2
×3cos
π
4
+25×9
=
593
…(12分)
答案解析:以
a
b
为邻边作平行四边形,则此平行四边形的两条对角线分别为
a
+
b
a
-
b
,分别求出他们的模,然后进行比较,即可得到结论.
考试点:向量在几何中的应用;向量的模;平面向量数量积的性质及其运算律;平面向量数量积的运算.
知识点:此题是个中档题.本题考查向量的运算法则:平行四边形法则、向量的数量积的定义式以及向量的模计算公式.体现了数形结合的思想,同时也考查了学生应用知识分析解决问题的能力.