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2021年高考数学新高考Ⅱ-15

  2022-04-29 23:01:54  

15.(5分)已知向量$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}=\overrightarrow{0}$,$\vert \overrightarrow{a}\vert =1$,$\vert \overrightarrow{b}\vert =\vert \overrightarrow{c}\vert =2$,则$\overrightarrow{a}\cdot \overrightarrow{b}+\overrightarrow{b}\cdot \overrightarrow{c}+\overrightarrow{c}\cdot \overrightarrow{a}=$______.
分析:$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}=\overrightarrow{0}$$\Leftrightarrow$$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}=-\overrightarrow{c}$或$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{c}=-\overrightarrow{b}$或$\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}=-\overrightarrow{a}$,三等式两边平方可解决此题.
解:由$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}=\overrightarrow{0}$得$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}=-\overrightarrow{c}$或$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{c}=-\overrightarrow{b}$或$\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}=-\overrightarrow{a}$,
$\therefore (\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b})^{2}=(-\overrightarrow{c})^{2}$或$(\overrightarrow{a}+\overrightarrow{c})^{2}=(-\overrightarrow{b})^{2}$或$(\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c})^{2}=(-\overrightarrow{a})^{2}$,
又$\because \vert \overrightarrow{a}\vert =1$,$\vert \overrightarrow{b}\vert =\vert \overrightarrow{c}\vert =2$,$\therefore 5+2\overrightarrow{a}\cdot \overrightarrow{b}=4$,$5+2\overrightarrow{a}\cdot \overrightarrow{c}=4$,$8+2\overrightarrow{b}\cdot \overrightarrow{c}=1$,
$\therefore$$\overrightarrow{a}\cdot \overrightarrow{b}=-\dfrac{1}{2}$,$\overrightarrow{a}\cdot \overrightarrow{c}=-\dfrac{1}{2}$,$\overrightarrow{b}\cdot \overrightarrow{c}=-\dfrac{7}{2}$,$\therefore$$\overrightarrow{a}\cdot \overrightarrow{b}+\overrightarrow{a}\cdot \overrightarrow{c}+\overrightarrow{b}\cdot \overrightarrow{c}=-\dfrac{9}{2}$.
故答案为:$-\dfrac{9}{2}$.
点评:本题考查平面向量数量积性质及运算,考查数学运算能力,属于基础题.

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