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13
平面向量
★★☆☆☆
设向量
a
\boldsymbol{a}
a
,
b
\boldsymbol{b}
b
,
c
\boldsymbol{c}
c
,满足
a
+
b
+
c
=
0
\boldsymbol{a} + \boldsymbol{b} + \boldsymbol{c} = 0
a
+
b
+
c
=
0
,
(
a
−
b
)
⊥
c
(\boldsymbol{a} - \boldsymbol{b}) \perp \boldsymbol{c}
(
a
−
b
)
⊥
c
,
a
⊥
b
\boldsymbol{a} \perp \boldsymbol{b}
a
⊥
b
,若
∣
a
∣
=
1
|\boldsymbol{a}| = 1
∣
a
∣
=
1
,则
∣
a
∣
2
+
∣
b
∣
2
+
∣
c
∣
2
|\boldsymbol{a}|^2 + |\boldsymbol{b}|^2 + |\boldsymbol{c}|^2
∣
a
∣
2
+
∣
b
∣
2
+
∣
c
∣
2
的值是______.
\begin{answer}
4
4
4
\end{answer}
\begin{solution} 由
a
+
b
+
c
=
0
\boldsymbol{a}+\boldsymbol{b}+\boldsymbol{c}=0
a
+
b
+
c
=
0
,得
c
=
−
(
a
+
b
)
\boldsymbol{c}=-(\boldsymbol{a}+\boldsymbol{b})
c
=
−
(
a
+
b
)
. 由
(
a
−
b
)
⊥
c
(\boldsymbol{a}-\boldsymbol{b})\perp\boldsymbol{c}
(
a
−
b
)
⊥
c
,有
0
=
(
a
−
b
)
⋅
c
=
−
(
a
−
b
)
⋅
(
a
+
b
)
=
−
∣
a
∣
2
+
∣
b
∣
2
0=(\boldsymbol{a}-\boldsymbol{b})\cdot\boldsymbol{c}=-(\boldsymbol{a}-\boldsymbol{b})\cdot(\boldsymbol{a}+\boldsymbol{b})=-|\boldsymbol{a}|^2+|\boldsymbol{b}|^2
0
=
(
a
−
b
)
⋅
c
=
−
(
a
−
b
)
⋅
(
a
+
b
)
=
−
∣
a
∣
2
+
∣
b
∣
2
所以
∣
b
∣
=
∣
a
∣
=
1
|\boldsymbol{b}|=|\boldsymbol{a}|=1
∣
b
∣
=
∣
a
∣
=
1
. 又因为
a
⊥
b
\boldsymbol{a}\perp\boldsymbol{b}
a
⊥
b
,
∣
c
∣
2
=
∣
a
+
b
∣
2
=
∣
a
∣
2
+
∣
b
∣
2
=
2
|\boldsymbol{c}|^2=|\boldsymbol{a}+\boldsymbol{b}|^2=|\boldsymbol{a}|^2+|\boldsymbol{b}|^2=2
∣
c
∣
2
=
∣
a
+
b
∣
2
=
∣
a
∣
2
+
∣
b
∣
2
=
2
故
∣
a
∣
2
+
∣
b
∣
2
+
∣
c
∣
2
=
1
+
1
+
2
=
4
|\boldsymbol{a}|^2+|\boldsymbol{b}|^2+|\boldsymbol{c}|^2=1+1+2=4
∣
a
∣
2
+
∣
b
∣
2
+
∣
c
∣
2
=
1
+
1
+
2
=
4
. \end{solution}
2006 · 浙江 · 理 · 第 13 题 · 填空题
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