问题 解答题
已知
a
=(cosx,sinx),
b
=(cosβ,sinβ)
(1)求证:(
a
+
b
)⊥(
a
-
b
);
(2)若|k
a
+
b
|=
3
|
a
-k
b
|,(k>0),将
a
b
数量积表示为关于k的函数f(k);
(3)求f(k)的最小值及相应
a
b
夹角θ
答案

(1)证明:∵

a
=(cosx,sinx),
b
=(cosβ,sinβ)

∴(

a
+
b
)•(
a
-
b
)=
a
2
-
b
2
=|
a
|2-|
b
|2=0

∴(

a
+
b
)⊥(
a
-
b
);

(2)∵|k

a
+
b
|=
3
|
a
-k
b
|,∴(k
a
+
b
)2=3(
a
-k
b
)2

a
b
=
k2+1
4k
,故f(k)=
1
4
(k+
1
k
) (k>0)

(3)由f(k)=

1
4
(k+
1
k
) (k>0),

f(k)≥4×2

k•
1
k
=
1
2
,当k=
1
k
,即k=1时,取等号,此时,

cosθ=

a
b
|
a
||
b
|
=
1
2
,又∵0≤θ≤π,∴θ=
π
3

单项选择题 B1型题
单项选择题