已知|a|=4,|b|=3,a与b的夹角为120°,且c=a+2b,d=2a+kb,问当k取何实数

已知|a|=4,|b|=3,ab的夹角为120°,且c=a+2bd=2a+kb,问当k取何实数时,(1)c⊥d;(2)cd

答案

思路分析:

依据两个向量垂直的条件是这两个向量的夹角为90°,而两个向量的平行的条件是夹角为0°或180°;再由夹角公式求得所需条件.

解:

c与d的夹角为θ,则由已知,得

c

·d=(a+2b)·(2a+kb

=2a

2+(4+k)a·b+2kb2

=2×42+(4+k)×4×3×cos120°+2k·32=8+12k.

|c

|=|a+2b|=

=.

|d

|=|2a+kb|=

=

=

∴cosθ=

(1)要使c

d,只要cosθ=0,即6k+4=0,∴k=-.

(2)要使c

d,只需cosθ=±1,

=±(6k+4),解得k=4.

综上,当k=-时,c

d;当k=4时,cd.

温馨提示

两向量平行,夹角为0°或180°,故有a

·b=|a||b|或a·b=-|a||b|.而两向量垂直,夹角为90°,所以a·b=0,反之也成立.

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