Ответ:
Обозначим искомый угол через \(\varphi\).
- Найдём скалярное произведение исходных векторов:
\[\vec a\cdot\vec b=|\vec a||\vec b|\cos120^\circ=2\cdot1\cdot\left(-\frac12\right)=-1.\] - Вычислим скалярное произведение искомых векторов:
\[(\vec a-\vec b)\cdot(\vec a+2\vec b)=\vec a^{\,2}+\vec a\cdot\vec b-2\vec b^{\,2}=4-1-2=1.\] - Найдём их длины:
\[|\vec a-\vec b|^2=|\vec a|^2-2\vec a\cdot\vec b+|\vec b|^2=4+2+1=7,\]
\[|\vec a+2\vec b|^2=|\vec a|^2+4\vec a\cdot\vec b+4|\vec b|^2=4-4+4=4.\] - По формуле скалярного произведения:
\[\cos\varphi=\frac{(\vec a-\vec b)\cdot(\vec a+2\vec b)}{|\vec a-\vec b|\,|\vec a+2\vec b|}=\frac{1}{\sqrt7\cdot2}=\frac{1}{2\sqrt7}.\]
Ответ: \(\varphi=\arccos\dfrac{1}{2\sqrt7}\approx79.1^\circ\).
