问题 解答题
设平面上向量
a
=(cos2α,sin2α),(0≤α<π)
b
=(
1
2
3
2
)
a
b
不共线.
(Ⅰ)证明向量
a
+
b
a
-
b
垂直;
(Ⅱ)若两个向量
3
a
+
b
a
-
3
b
的模相等,试求角α.
答案

(Ⅰ)∵|

a
|=
cos22α+sin2
=1,

|

b
|=
(
1
2
)
2
+(
3
2
)
2
=1

(

a
+
b
)•(
a
-
b
)=
a
2
-
b
2
=|
a
|2-|
b
|2=0

(

a
+
b
)⊥(
a
-
b
);(5分)

(Ⅱ)由题意:(

3
a
+
b
)2=(
a
-
3
b
)2

得:

a
b
=0∴
1
2
cos2α+
3
2
sin2α=0

sin(2α+

π
6
)=0∴2α+
π
6
=kπ,k∈Z
(10分)

又0≤α<π,所以α=

12
11π
12
.(12分)

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