问题
解答题
设向量
(1)求
(2)若|k
|
答案
(1)
•a
=(cosb
, sin3θ 2
)•(cos3θ 2
, -sinθ 2
)=cosθ 2
cos3θ 2
-sinθ 2
sin3θ 2
=cos2θ.θ 2
|
+a
|=b
=2cosθ(
+a
)2b
于是
=a•b |a+b|
=cos2θ 2cosθ
=cosθ-2cos2θ-1 2cosθ
.1 2cosθ
因为θ∈[0,
],所以cosθ∈[π 3
, 1].1 2
故当cosθ=
即θ=1 2
时,π 3
取得最小值-a•b |a+b|
;当cosθ=1即θ=0时,1 2
取得最大值a•b |a+b|
.1 2
(2)由|ka+b|=
|a-kb|得|ka+b|2=3|a-kb|2⇔k2+1+2kcos2θ=3(1+k2)-6kcos2θ⇔cos2θ=3
.k2+1 4k
因为θ∈[0,
],所以-π 3
≤cos2θ≤1.1 2
不等式-
≤1 2
≤1⇔k2+1 4k
≥0 (k-1)2 4k
≤0k2-4k+1 4k
解得2-
≤k≤2+3
或k=-1,3
故实数k的取值范围是[2-
, 2+3
]∪{-1}.3