(2005•朝陽區(qū)一模)已知
a
=(cosα,sinα),
b
=(cosβ,sinβ),0<α<β<π
(Ⅰ)求|
a
|的值;
(Ⅱ)求證:
a
+
b
a
-
b
互相垂直;
(Ⅲ)設(shè)|
a
+
b
|=|
a
-
b
|,求β-α的值.
分析:(Ⅰ)由
a
=(cosα,sinα),能求出|
a
|
的值.
(Ⅱ)由(
a
+
b
)•(
a
-
b
)=(cosα+cosβ)(cosα-cosβ)+(sinα+sinβ)(sinα-sinβ)=0,能證明(
a
+
b
)⊥(
a
-
b
).
(Ⅲ)由|
a
+
b
|
=|
a
-
b
|
,則
a
b
=0
,能夠求出β-α=
π
2
解答:解:(I)解:|
a
|=
cos2α+sin2α
=1
(3分)
(Ⅱ)證明:∵(
a
+
b
)•(
a
-
b
)=(cosα+cosβ)(cosα-cosβ)+(sinα+sinβ)(sinα-sinβ)(6分)
=cos2α-cos2β+sin2α-sin2β=0,
∴8分)
(Ⅲ)解:∵
a
+
b
=(cosα+cosβ,sinα+sinβ),
a
-
b
=(cosα-cosβ,sinα-sinβ),(10分)
|
a
+
b
|=
(cosα+cosβ)2+(sinα+sinβ)2
=
1+1+2cos(β-α)
,(12分)
同理|
a
-
b
|=
(cosα-cosβ)2+(sinα-sinβ)2
=
2-2cos(β-α)

|
a
+
b
|
=|
a
-
b
|
,∴2cos(β-α)=-2cos(β-α)
∴cos(β-α)=0
∵0<α<β<π,∴0<β-α<π,∴β-α=
π
2
(14分)
點(diǎn)評(píng):本題考查向量的模的求法,求證:(
a
+
b
)與(
a
-
b
)互相垂直和求β-α的值.綜合性強(qiáng),較繁瑣,容易出錯(cuò).解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意三角函數(shù)恒等變換的靈活運(yùn)用.
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2
2

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4
)
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