问题

请解答下面的数学填空题
仔细阅读题目,解答其中的问题,请你一步步思考并将思考过程写在【解析】和<eoe>之间。请把你的答案写在【答案】和<eoa>之间。
完整的题目回答格式如下:
【解析】 ...<eoe>
【答案】...<eoa>
请你严格按照上述格式作答。
题目如下:13. 设向量 $\vec{a}, \vec{b}$ 的夹角的余弦值为 $\frac{1}{3}$, 且 $|\vec{a}|=1,|b|=3$, 则 $(2 \vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b}=$

答案

模型 模型答案 正确答案
金声玉亮2.0 【解析】
我们需要计算向量 $(2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b}$ 的值。首先,我们可以利用向量的点积性质来展开这个表达式:

\[
(2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 (\vec{a} \cdot \vec{b}) + (\vec{b} \cdot \vec{b})
\]

已知 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 的夹角的余弦值为 $\frac{1}{3}$,即 $\cos \theta = \frac{1}{3}$,且 $|\vec{a}| = 1$,$|\vec{b}| = 3$。根据点积的定义:

\[
\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| |\vec{b}| \cos \theta = 1 \cdot 3 \cdot \frac{1}{3} = 1
\]

另外,$\vec{b} \cdot \vec{b}$ 是 $\vec{b}$ 的模的平方:

\[
\vec{b} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2 = 3^2 = 9
\]

将这些值代入原表达式:

\[
(2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 (\vec{a} \cdot \vec{b}) + (\vec{b} \cdot \vec{b}) = 2 \cdot 1 + 9 = 2 + 9 = 11
\]

因此,$(2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b}$ 的值为 11。<eoe>
【答案】11<eoa>
11
deepseekr1

【解析】 首先,利用点积公式计算$\vec{a} \cdot \vec{b}$:
$\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}|\cos\theta = 1 \times 3 \times \frac{1}{3} = 1$。
接着,展开$(2\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b}$:
$(2\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2(\vec{a} \cdot \vec{b}) + (\vec{b} \cdot \vec{b})$。
其中$\vec{b} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2 = 3^2 = 9$。代入得:
$2 \times 1 + 9 = 11$。
<eoe>
【答案】11<eoa>
11
gpto1 【解析】
首先,利用数量积的分配律,我们有:
\[
(2\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2\vec{a} \cdot \vec{b} + \vec{b} \cdot \vec{b}
\]

注意到 $\vec{b} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2$,因此:
\[
\vec{b} \cdot \vec{b} = | \vec{b} |^2 = 3^2 = 9
\]

又因为 $\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| \cdot | \vec{b} | \cdot \cos\theta$,其中 $\cos\theta = \dfrac{1}{3}$,$|\vec{a}| = 1$,$|\vec{b}| = 3$,所以:
\[
\vec{a} \cdot \vec{b} = (1) \times (3) \times \left( \dfrac{1}{3} \right ) = 1
\]

因此,原式计算为:
\[
(2\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 \times 1 + 9 = 11
\]
<eoe>
【答案】11<eoa>
11
GPT-4o 【解析】
我们知道向量的点积公式为 \((\vec{u} \cdot \vec{v}) = |\vec{u}| |\vec{v}| \cos \theta\)。

已知 \(\vec{a}\) 和 \(\vec{b}\) 的夹角的余弦值为 \(\frac{1}{3}\),且 \( |\vec{a}| = 1 \),\( |\vec{b}| = 3 \)。因此:
\[
\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| |\vec{b}| \cos \theta = 1 \times 3 \times \frac{1}{3} = 1
\]

接下来我们计算 \((2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b}\):
\[
(2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 (\vec{a} \cdot \vec{b}) + (\vec{b} \cdot \vec{b})
\]

由于 \(\vec{a} \cdot \vec{b} = 1\) 和 \(\vec{b} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2 = 3^2 = 9\),代入上式得:
\[
(2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 \times 1 + 9 = 2 + 9 = 11
\]

因此,\((2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 11\)。

<eoe>
【答案】11<eoa>
11
llama3.1-70B-Instruct

【解析】
由题意可得\vec{a}\cdot\vec{b}=\frac{1}{3}\times1\times3=1,所以(2\vec{a}+\vec{b})\cdot\vec{b}=2\vec{a}\cdot\vec{b}+\vec{b}\cdot\vec{b}=2\times1+3^{2}=11<eoe>
【答案】
11<eoa>
11
llama3.1-405B-Instruct

【解析】 最终结果是13/3<eoe>
【答案】13/3<eoa>
11
DeepSeek-Coder-V2 "【解析】 首先,我们需要计算向量 $(2 \\vec{a} + \\vec{b}) \\cdot \\vec{b}$。根据向量的点积公式,我们有:\n\n\\[\n(2 \\vec{a} + \\vec{b}) \\cdot \\vec{b} = 2 \\vec{a} \\cdot \\vec{b} + \\vec{b} \\cdot \\vec{b}\n\\]\n\n接下来,我们需要计算 $\\vec{a} \\cdot \\vec{b}$ 和 $\\vec{b} \\cdot \\vec{b}$。\n\n根据向量的点积公式,$\\vec{a} \\cdot \\vec{b}$ 可以表示为:\n\n\\[\n\\vec{a} \\cdot \\vec{b} = |\\vec{a}| |\\vec{b}| \\cos \\theta\n\\]\n\n其中,$|\\vec{a}| = 1$,$|\\vec{b}| = 3$,且 $\\cos \\theta = \\frac{1}{3}$。因此:\n\n\\[\n\\vec{a} \\cdot \\vec{b} = 1 \\cdot 3 \\cdot \\frac{1}{3} = 1\n\\]\n\n接下来,计算 $\\vec{b} \\cdot \\vec{b}$:\n\n\\[\n\\vec{b} \\cdot \\vec{b} = |\\vec{b}|^2 = 3^2 = 9\n\\]\n\n将这些结果代入 $(2 \\vec{a} + \\vec{b}) \\cdot \\vec{b}$ 的表达式中:\n\n\\[\n(2 \\vec{a} + \\vec{b}) \\cdot \\vec{b} = 2 \\vec{a} \\cdot \\vec{b} + \\vec{b} \\cdot \\vec{b} = 2 \\cdot 1 + 9 = 2 + 9 = 11\n\\]\n\n因此,$(2 \\vec{a} + \\vec{b}) \\cdot \\vec{b}$ 的值为 11。<eoe>\n【答案】11<eoa>" 11
Qwen2-72B-Instruct "【解析】\n根据题意,我们已知向量 $\\vec{a}$ 和 $\\vec{b}$ 的夹角的余弦值为 $\\frac{1}{3}$,向量 $\\vec{a}$ 的模长为 $1$,向量 $\\vec{b}$ 的模长为 $3$。我们需要求解的是 $(2\\vec{a}+\\vec{b})\\cdot\\vec{b}$ 的值。\n\n根据向量点积的性质,我们有\n\\[\n(2\\vec{a}+\\vec{b})\\cdot\\vec{b} = 2\\vec{a}\\cdot\\vec{b} + \\vec{b}\\cdot\\vec{b}\n\\]\n\n其中 $\\vec{a}\\cdot\\vec{b} = |\\vec{a}||\\vec{b}|\\cos\\theta = 1\\cdot3\\cdot\\frac{1}{3} = 1$,而 $\\vec{b}\\cdot\\vec{b} = |\\vec{b}|^2 = 3^2 = 9$。\n\n因此,\n\\[\n(2\\vec{a}+\\vec{b})\\cdot\\vec{b} = 2\\cdot1 + 9 = 11\n\\]<eoe>\n【答案】11<eoa>" 11
baichuan4 【解析】首先,我们知道向量的点积(内积)公式为 $\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| |\vec{b}| \cos(\theta)$,其中 $\theta$ 是向量 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 之间的夹角。题目中给出了 $\cos(\theta) = \frac{1}{3}$,$|\vec{a}|=1$,$|\vec{b}|=3$。根据这些信息,我们可以计算出 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 的点积:

$$\vec{a} \cdot \vec{b} = 1 \cdot 3 \cdot \frac{1}{3} = 1.$$

接下来,我们需要计算 $(2\vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b}$。根据分配律,我们有:

$$(2\vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b} = 2\vec{a} \cdot \vec{b} + \vec{b} \cdot \vec{b}.$$

我们已经知道 $\vec{a} \cdot \vec{b} = 1$,所以 $2\vec{a} \cdot \vec{b} = 2 \cdot 1 = 2$。另外,$\vec{b} \cdot \vec{b}$ 就是向量 $\vec{b}$ 的模的平方,即 $|\vec{b}|^2 = 3^2 = 9$。

将这些值代入上面的等式,我们得到:

$$(2\vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 + 9 = 11.$$

因此,$(2\vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b}$ 的值为 11。

【答案】11
11
doubao 【解析】已知向量$\vec{a}$,$\vec{b}$的夹角的余弦值为$\frac{1}{3}$,且$|\vec{a}|=1$,$|b|=3$,先计算$(2\vec{a}+\vec{b})\cdot\vec{b}=2\vec{a}\cdot\vec{b}+\vec{b}\cdot\vec{b}=2|\vec{a}||\vec{b}|\cos\langle\vec{a},\vec{b}\rangle+|\vec{b}|^2$,把数值代入可得$2\times1\times3\times\frac{1}{3}+3^2$。<eoe>
【答案】11<eoa>
11
minimax 【解析】
首先,我们知道两个向量的点积(内积)公式为:
$$\vec{u} \cdot \vec{v} = |\vec{u}| |\vec{v}| \cos \theta$$
其中 $\theta$ 是向量 $\vec{u}$ 和向量 $\vec{v}$ 之间的夹角。

题目中给出了向量 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 的夹角的余弦值为 $\frac{1}{3}$,即:
$$\cos \theta = \frac{1}{3}$$
其中 $\theta$ 是向量 $\vec{a}$ 和向量 $\vec{b}$ 之间的夹角。

又给出了 $|\vec{a}|=1$ 和 $|\vec{b}|=3$。

我们需要计算的是 $(2 \vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b}$,根据点积的分配律,我们可以将其展开为:
$$(2 \vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 \vec{a} \cdot \vec{b} + \vec{b} \cdot \vec{b}$$

对于第一部分 $2 \vec{a} \cdot \vec{b}$,我们可以使用点积的定义来计算:
$$2 \vec{a} \cdot \vec{b} = 2 |\vec{a}| |\vec{b}| \cos \theta = 2 \cdot 1 \cdot 3 \cdot \frac{1}{3} = 2$$

对于第二部分 $\vec{b} \cdot \vec{b}$,由于向量与其自身的点积等于其模长的平方,我们有:
$$\vec{b} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2 = 3^2 = 9$$

将这两部分相加,我们得到:
$$(2 \vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 + 9 = 11$$

因此,$(2 \vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b}$ 的值为 11。<eoe>

【答案】11<eoa>
11
kimi 【解析】首先我们需要回顾一下向量点乘的公式。对于两个向量 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$,它们的点乘定义为 $\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}|\cos{\theta}$,其中 $\theta$ 是向量 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 之间的夹角。

题目中给出了 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 的夹角的余弦值为 $\frac{1}{3}$,以及它们的模长分别为 $|\vec{a}|=1$ 和 $|\vec{b}|=3$。

我们需要计算的是 $(2 \vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b}$。根据点乘的分配律,我们可以将其展开为 $2(\vec{a} \cdot \vec{b}) + (\vec{b} \cdot \vec{b})$。

首先计算 $\vec{a} \cdot \vec{b}$,使用点乘公式:
$$\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}|\cos{\theta} = 1 \times 3 \times \frac{1}{3} = 1$$

接下来计算 $\vec{b} \cdot \vec{b}$,即 $\vec{b}$ 的模长的平方:
$$\vec{b} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2 = 3^2 = 9$$

现在我们可以将这两个结果代入到 $(2 \vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b}$ 的展开式中:
$$(2 \vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b} = 2(\vec{a} \cdot \vec{b}) + (\vec{b} \cdot \vec{b}) = 2 \times 1 + 9 = 2 + 9 = 11$$

<eoe>
【答案】11<eoa>
11
wenxinyiyan 【解析】
首先,根据向量的数量积的定义,我们有 $\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| \times |\vec{b}| \times \cos \theta$,其中 $\theta$ 是 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 的夹角。题目中给出 $|\vec{a}|=1, |\vec{b}|=3$,以及 $\cos \theta = \frac{1}{3}$。

接下来,我们需要计算 $(2\vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b}$。根据数量积的分配律,这可以展开为 $2\vec{a} \cdot \vec{b} + \vec{b} \cdot \vec{b}$。

$2\vec{a} \cdot \vec{b}$ 可以根据数量积的定义计算为 $2 \times 1 \times 3 \times \frac{1}{3} = 2$。

$\vec{b} \cdot \vec{b}$ 是 $\vec{b}$ 的模长的平方,即 $3^2 = 9$。

将这两部分相加,我们得到 $(2\vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 + 9 = 11$。

<eoe>
【答案】
11
<eoa>
11
zhipu 【解析】首先,我们需要利用向量的数量积(点积)的定义和性质来解答这个问题。

已知向量 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 的夹角的余弦值为 $\cos \theta = \frac{1}{3}$,且 $|\vec{a}| = 1$,$|\vec{b}| = 3$。

根据向量的点积公式:
\[ \vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| |\vec{b}| \cos \theta \]

将已知条件代入公式:
\[ \vec{a} \cdot \vec{b} = 1 \times 3 \times \frac{1}{3} = 1 \]

现在,我们需要计算 $(2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b}$。

利用点积的分配律,我们有:
\[ (2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 \vec{a} \cdot \vec{b} + \vec{b} \cdot \vec{b} \]

我们已经知道 $\vec{a} \cdot \vec{b} = 1$,所以:
\[ 2 \vec{a} \cdot \vec{b} = 2 \times 1 = 2 \]

另外,$\vec{b} \cdot \vec{b}$ 是向量 $\vec{b}$ 的模的平方,即:
\[ \vec{b} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2 = 3^2 = 9 \]

将这些结果代入原式:
\[ (2 \vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 + 9 = 11 \]

<eoe>
【答案】11<eoa>
11
gpto1 【解析】
首先,利用数量积的分配律,我们有:
\[
(2\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2\vec{a} \cdot \vec{b} + \vec{b} \cdot \vec{b}
\]

注意到 $\vec{b} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2$,因此:
\[
\vec{b} \cdot \vec{b} = | \vec{b} |^2 = 3^2 = 9
\]

又因为 $\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| \cdot | \vec{b} | \cdot \cos\theta$,其中 $\cos\theta = \dfrac{1}{3}$,$|\vec{a}| = 1$,$|\vec{b}| = 3$,所以:
\[
\vec{a} \cdot \vec{b} = (1) \times (3) \times \left( \dfrac{1}{3} \right ) = 1
\]

因此,原式计算为:
\[
(2\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 \times 1 + 9 = 11
\]
<eoe>
【答案】11<eoa>
11
deepseekv3 【解析】
首先,根据题目给出的信息,向量 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 的夹角的余弦值为 $\frac{1}{3}$,且 $|\vec{a}|=1$,$|\vec{b}|=3$。

向量的点积公式为:
\[
\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| \cdot |\vec{b}| \cdot \cos \theta
\]
其中 $\theta$ 是 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 之间的夹角。根据题目,$\cos \theta = \frac{1}{3}$,因此:
\[
\vec{a} \cdot \vec{b} = 1 \times 3 \times \frac{1}{3} = 1
\]

接下来,我们需要计算 $(2\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b}$。根据向量点积的线性性质,可以展开为:
\[
(2\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2\vec{a} \cdot \vec{b} + \vec{b} \cdot \vec{b}
\]
我们已经知道 $\vec{a} \cdot \vec{b} = 1$,而 $\vec{b} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2 = 3^2 = 9$。因此:
\[
(2\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 2 \times 1 + 9 = 11
\]
<eoe>
【答案】11
<eoa>
11