精英家教网 > 高中数学 > 题目详情
已知向量
a
b
满足|
a
|=|
b
|=1,且|
a
-k
b
|=
3
|k
a
+
b
|
,其中k>0,
(1)试用k表示
a
b
,并求出
a
b
的最大值及此时
a
b
的夹角为θ的值;
(2)当
a
b
取得最大值时,求实数λ,使|
a
b
|
的值最小,并对这一结果作出几何解释.
(1)∵|
a
|=|
b
|=1,|
a
-k
b
|=
3
|k
a
+
b
|

a
2
-2k
a
b
+k2
b
2
=3k2
a
2
+6k
a
b
+3 
b
2
,∴1-2k
a
b
+k2=3k2+6k
a
b
+3,
a
b
=-( 
k
4
+
1
4k
).∵
k
4
+
1
4k
≥2×
1
4
=
1
2

a
b
≤-
1
2
,当且仅当
k
4
=
1
4k
,即k=1时,取等号.
此时,
a
b
=-
1
2
=1×1cosθ,∴θ=120°.
(2)当
a
b
取得最大值时,
a
b
=-
1
2
|
a
b
|
=
|
a
b
|
2
=
1+2λ•
a
b
+λ2
=
1 -λ+λ2

故当λ=
1
2
 时,|
a
b
|
的最小值等于
1-
1
2
+
1
4
=
3
2

这一结果的几何解释:平行四边形OABC中,OA=1,∠AOC=120°,当且仅当OC=
1
2
时,对角线OB最短为
3
2
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
b
满足|
a
+
b
|=
3
|
a
-
b
|
|
a
|=|
b
|=1
,则|
3a
-2
b
|
的值为
 

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
b
满足|
a
|=2,|
b
|=1,
a
b
的夹角为60°,则|
a
-2
b
|等于
2
2

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
b
满足|
a
|=
2
,|
b
|=3,
a
b
的夹角为45°,求|3
a
-
b
|的值.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量a,b满足|a|=2,|b|=3,|2a+b|=
37
,则a与b
的夹角为(  )
A、30°B、45°
C、60°D、90°

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•浙江模拟)已知向量
a
b
满足|
a
|=2|
b
|≠0,且关于x的函数f(x)=2x3+3|
a
|x2+6
a
b
x+5 在实数集R上单调递增,则向量
a
b
的夹角的取值范围是(  )

查看答案和解析>>

同步练习册答案