已知向量a→\overrightarrow {a},b→\overrightarrow {b}的夹角为π4\dfrac{π}{4},∣b→∣=2|\overrightarrow {b}|=\sqrt{2},a→⋅(a→+b→)=2\overrightarrow {a}\boldsymbol{⋅}(\overrightarrow {a}+\overrightarrow {b})=2,则∣a→∣=()|\overrightarrow {a}|=(\quad)
A. 12\dfrac{1}{2}
B. 11
C. 2\sqrt{2}
D. 22

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完整解法

1. 展开向量的数量积等式

根据向量数量积的分配律,将已知等式 a→⋅(a→+b→)=2\overrightarrow {a}\boldsymbol{⋅}(\overrightarrow {a}+\overrightarrow {b})=2 展开:
a→2+a→⋅b→=2\overrightarrow{a}^2 + \overrightarrow{a}\boldsymbol{⋅}\overrightarrow{b} = 2
利用数量积性质 a→2=∣a→∣2\overrightarrow{a}^2 = |\overrightarrow{a}|^2 和 a→⋅b→=∣a→∣∣b→∣cos⁡θ\overrightarrow{a}\boldsymbol{⋅}\overrightarrow{b} = |\overrightarrow{a}||\overrightarrow{b}|\cos\theta(其中 θ\theta 为 a→\overrightarrow{a} 与 b→\overrightarrow{b} 的夹角),等式可化为:
∣a→∣2+∣a→∣∣b→∣cos⁡θ=2|\overrightarrow{a}|^2 + |\overrightarrow{a}||\overrightarrow{b}|\cos\theta = 2

2. 代入已知数据建立关于模长 $|\overrightarrow{a}|$ 的方程

将 ∣b→∣=2|\overrightarrow{b}|=\sqrt{2} 和夹角 θ=π4\theta = \dfrac{\pi}{4} 代入上述等式中:
∣a→∣2+∣a→∣⋅2⋅cos⁡π4=2|\overrightarrow{a}|^2 + |\overrightarrow{a}| \cdot \sqrt{2} \cdot \cos\dfrac{\pi}{4} = 2
因为 cos⁡π4=22\cos\dfrac{\pi}{4} = \dfrac{\sqrt{2}}{2},所以:
∣a→∣2+∣a→∣⋅2⋅22=2|\overrightarrow{a}|^2 + |\overrightarrow{a}| \cdot \sqrt{2} \cdot \dfrac{\sqrt{2}}{2} = 2
化简得:
∣a→∣2+∣a→∣−2=0|\overrightarrow{a}|^2 + |\overrightarrow{a}| - 2 = 0

3. 解一元二次方程并确定目标值

设 x=∣a→∣x = |\overrightarrow{a}|(满足 x≥0x \ge 0),方程化为 x2+x−2=0x^2 + x - 2 = 0。
因式分解得:
(x−1)(x+2)=0(x - 1)(x + 2) = 0
解得 x=1x = 1 或 x=−2x = -2。
由于向量的模长非负,即 ∣a→∣≥0|\overrightarrow{a}| \ge 0,故舍去 x=−2x = -2。
因此 ∣a→∣=1|\overrightarrow{a}| = 1。
所以正确选项为 B。

答案

B

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