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已知向量a,b满足/a/=/b/=1,且/a-kb/=/ka+b/,其中k大于0(1)试用k表示ab,并求出ab的最大值

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/29 04:01:32
已知向量a,b满足/a/=/b/=1,且/a-kb/=/ka+b/,其中k大于0(1)试用k表示ab,并求出ab的最大值
及此时a与b的夹角 的值(2)当ab取得最大值时,求实数x,使/a+xb/的值最小
由题意,|a-kb|=|ka+b|,而|a-kb|^2=(a-kb) dot (a-kb)=|a|^2+k^2|b|^2-2k(a dot b)
|ka+b|^2=(ka+b) dot (ka+b)=k^2|a|^2+|b|^2+2k(a dot b)
故:-2k(a dot b)=2k(a dot b),因k>0,故:a dot b=0
------------------------这题不知哪出了问题:a·b是定值,哪来的最大值?
再问: 额,不好意思啊,/a-kb/=/ka+b/应该是/a-kb/=根号3/ka+b/,还有啊,我就是根据这个等式算出的ab=(1+k*2)/4k,然后我就算不出来最大值,应该是最小值啊
再答: 即:k^2+1-2k(a dot b)=3(k^2+1+2k(a dot b)) 即:a dot b=-(k^2+1)/(4k)=-(1/4)*(k+1/k)≤(-1/4)*2=-1/2 此时,k=1/k,即:k=1 此时,a dot b=-1/2,即:=2π/3 一会给你追加第二问的答案 ------------------------------------ |a+xb|^2=(a+xb) dot (a+xb)=|a|^2+x^2|b|^2+2x(a dot b)=1+x^2-x=(x-1/2)^2+3/4 抛物线开口向上,当x=1/2时,二次函数取得最小值:3/4 即:|a+xb|的最小值是sqrt(3)/2,此时x=1/2
再问: ab的最大值是不是应该是1,1+x^2-x是不是应该是-2x,
再答: a·b的最大值是-1/2,不是1 1+x^2-x怎么会是-2x呢?你怎么算的? 二次函数,抛物线!!
再问: a·b的最大值是-1/2,为什么啊,ab的夹角未定,他们的最大值应该是同向的时候啊,这样的话ab就得1 啊, 请原谅,谢谢
再答: 不错,你说的很对,但这有个前提,a和b没有限制条件时a和b都是单位向量,他们之间是有约束条件的,就是:|a-kb|=sqrt(3)|ka+b|这样的话,a·b=-(k^2+1)/(4k)=(-1/4)*(k+1/k),且k>0,相当于一个函数:y=(-1/4)*(k+1/k),此时,a和b的夹角<a,b>是不能取0的,如果y=1,则k^2+4k+1=0,即:k=-2+sqrt(3)或k=-2-sqrt(3),得出的k都是小于0的y=(-1/4)*(k+1/k)的图像如下,最大值就是-1/2