已知a与b不共线,向量a+b与2a-b垂直,a-2b与2a+b也垂直,求a与b的夹角的余弦值.

题目

已知a与b不共线,向量a+b与2a-b垂直,a-2b与2a+b也垂直,求a与b的夹角的余弦值.
答案为-√5/10

答案

(a+b)*(2a-b)=0 得 2a^2+ab-b^2=0 (1)
(a-2b)*(2a+b)=0 得 2a^2-3ab-2b^2=0 (2)
(2)-(1)得 -4ab-b^2=0 -4|a||b|cos=|b|^2 -4|a|cos=|b| (3)
2*(1)-(2) 得 2a^2+5ab=0 -5|a||b|cos=2|a|^2 -5|b|cos=2|a| (4)
(3)*(4)得 20|a|b|(cos)^2=2|a||b|
(cos)^2=1/10
cos < 0 所以 cos= -√10/10