问题 解答题
向量
a
b
满足|
a
|=|
b
|=1,|k
a
+
b
|=
3
|
a
-k
b
|,(k>0).
(1)求
a
b
关于k的解析式f(k);
(2)请你分别探讨
a
b
a
b
的可能性,若不可能,请说明理由,若可能,求出k的值;
(3)求
a
b
夹角的最大值.
答案

(1)由已知有|k

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

又∵|

a
|=|
b
|=1,则可得
a
b
=
k2+1
4k
(k>0)

即f(k)=

k2+1
4k
(k>0)…(4分)

(2)∵k>0,

a
b
=
k2+1
4k
>0,故
a
b
不可能垂直.

a
b
,又
a
b
>0,则
a
b
只可能同向,

故有

a
b
=
k2+1
4k
=1,即k2-4k+1=0,

又k>0,故k=

3

∴当k=

3
时,
a
b
…(8分)

(3)设

a
b
的夹角为θ,则

cosθ=

a
b
|
a
||
b
|
=
a
b
=
k2+1
4k
=
1
4
(k+
1
k
)
1
4
×2
k•
1
k
=
1
2

当且仅当k=

1
k
,(k>0)即k=1时,取等号,即(cosθ)min=
1
2

又0≤θ≤π,故θ的最大值为

π
3
.…(12分)

口语交际,情景问答题
单项选择题 A2型题