已知向量a→=(−2,1)\overrightarrow {a}=(-2,1),b→=(m,m)\overrightarrow {b}=(m,m),若a→⊥(a→+b→)\overrightarrow {a}⊥(\overrightarrow {a}+\overrightarrow {b}),则实数m=m=___.

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完整解法

1. 将两向量垂直的几何条件转化为向量数量积为零的代数关系

根据平面向量垂直的性质,若 a→⊥(a→+b→)\overrightarrow{a} \perp (\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}),则它们的数量积为 00,即:
a→⋅(a→+b→)=0\overrightarrow{a} \cdot (\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}) = 0

2. 代入向量坐标,计算数量积的坐标表示式

已知 a→=(−2,1)\overrightarrow{a} = (-2, 1),b→=(m,m)\overrightarrow{b} = (m, m)。
方法一(直接法):
先求出和向量坐标:
a→+b→=(−2+m,1+m)\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} = (-2+m, 1+m)
再计算其与 a→\overrightarrow{a} 的数量积:
a→⋅(a→+b→)=−2(m−2)+1(m+1)=−2m+4+m+1=5−m\overrightarrow{a} \cdot (\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}) = -2(m - 2) + 1(m + 1) = -2m + 4 + m + 1 = 5 - m

方法二(分配律):
a→⋅(a→+b→)=a→2+a→⋅b→\overrightarrow{a} \cdot (\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}) = \overrightarrow{a}^2 + \overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}
因为 a→2=(−2)2+12=5\overrightarrow{a}^2 = (-2)^2 + 1^2 = 5,a→⋅b→=−2m+m=−m\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = -2m + m = -m,
所以数量积为 5−m5 - m。

3. 列出方程并求解实数 $m$

令数量积为零,得:
5−m=05 - m = 0
解得:
m=5m = 5

答案

5

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