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已知向量a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),且a、b满足关系|ka+b|=|a-kb|,(k为正实数)

(1)求证:(a+b)⊥(a-b);

(2)求将a与b的数量积表示为关于k的函数f(k).

答案:
解析:

  (1)证明:由a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),则(a+b)·(a-b)=a2-b2=|a|2-|b|2=1-1=0,

  ∴(a+b)⊥(a-b).

  (2)解:∵|ka+b|=|a-kB|,

  ∴(ka+b)2=3(a-kb)2,

  即k2a2+2ka·b+b2=3a2+3k2b2-6ka·b.

  又a2=cos2α+sin2α=1,b2=cos2β+sin2β=1.

  故k2+2ka·b+1=3-6ka·b+3k2,

  由此得a·b=,故f(k)=(k>0).


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