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问题: 高一的数学题,超难题

是否存在四个平面向量,两两不共线,其中任何两个向量之和均与其他两个向量之和垂直?
为什么?

解答:

证明:
先假设命题成立
设4个向量 a,b,c,d(作业时注意加上小箭头)
∵(a+b)⊥(c+d)
(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd=|a||c|cos∠ac+|a||d|cos∠ad+|b||c|cos∠bc+|b||d|cos∠bd=0
∴可得∠ac,∠ad,∠bc,∠bd中至少有一个是钝角,才能使得cos值<0

同理(a+c)⊥(b+d)
可得∠ab、∠ad、∠cb、∠cd中至少有一个是钝角,才能使得cos值<0
类推
可得a,b,c,d 4向量互相之间夹角为钝角,这是不可能的。
∴命题不成立。得证。