本题导读

本题考查向量的模,以及定义与运算。

📌【题干】

Question

(2022年乙卷理) 已知向量 , 满足 ,,,则 ()

A.        B.        C.        D.

🔍【思路分析】

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  1. 方法一(代数法):利用向量的模与向量平方的转化关系 。将已知条件 的两边同时平方,展开后代入已知的模长,即可构建出只含有目标量 的一元一次方程。

  2. 方法二(几何法):将向量运算转化为几何平面内的三角形。构造一个以 为三边的三角形,利用余弦定理求出向量夹角的余弦值,进而代入数量积定义公式求解。

✅【答案】

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C

✍【详细解析】

Abstract

方法一:整体平方化法(代数通法)

  1. 等式两边平方:

    已知 .

    等式两边同时平方,得:

  2. 展开并化简:

    根据向量数量积的运算律进行展开:

  3. 代入已知模长求解:

    因为 ,且 ,,代入上式:

    1^2 - 4\vec{a} \cdot \vec{b} + 4(\sqrt{3})^2 = 9$$$$1 - 4\vec{a} \cdot \vec{b} + 12 = 9

    整理得:

    解得:

方法二:余弦定理法(几何视角)

  1. 构造三角形模型:

    在平面内任取一点 ,作 ,。

    根据向量减法的三角形法则,。

    这样就构成了一个 。

  2. 确定三边长度:

  3. 应用余弦定理:

    设向量 与 的夹角为 (即 )。

    在 中,由余弦定理得:

  4. 计算数量积:

    根据数量积定义:

结论:

对应选项 C 正确。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心技巧:处理平面向量模长的加减组合(如 ),“两边平方” 是最为普适、高效的通法,应形成第一反应。

  • 规律总结:向量的代数展开式 与平面几何中的余弦定理 在数学本质上是完全等价的。这也说明了代数运算背后强烈的几何意义。

  • 避坑指南:展开平方时,交叉项的系数切勿遗漏。例如本题中 应当是 ,很多粗心的考生会将其错写为 。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:待补

  2. 结论推广:待补

🔗【关联脉络】

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