问题 解答题
已知α为锐角,向量
a
=(sinα,cosα),
b
=(cos2α,sin2α),且
a
b

(1)求α的值.
(2)若
x
=2
3
a
+2
b
y
=2
a
+2
3
b
,求向量
x
y
的夹角的余弦值.
答案

(1)∵

a
b
a
=(sinα,cosα),
b
=(cos2α,sin2α),

a
b
=sinαcos2α+cosαsin2α=0,即sin3α=0

∵α为锐角,得3α∈(0,

2

∴3α=π,可得α=

π
3

(2)∵α=

π
3
,得
a
=(sinα,cosα)=(
3
2
1
2
),
b
=(cos2α,sin2α)=(-
1
2
3
2
),

∴|

a
|=|
b
|=1,且
a
b
=0

因此,

x
y
=(2
3
a
+2
b
)(2
a
+2
3
b

=4

3
a
2
+16
a
b
+4
3
b
2
=8
3

而且|

x
|=
(2
3
a
+2
b
)2
=4,|
b
|=
(2
a
+2
3
b
)
2
=4

设向量

x
y
的夹角为θ,可得cosθ=
x
y
|
x
|•|
y
|
=
8
3
4×4
=
3
2

即向量

x
y
的夹角的余弦值为
3
2

单项选择题
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