题目内容

已知向量
a
与向量
b
的夹角为
π
3
,|
a
|=2,|
b
|=3,记向量
m
=3
a
-2
b
n
=2
a
+k
b

(1)若
m
n
,求实数k的值  
(2)是否存在实数k,使得
m
n
?若存在,求出实数k;若不存在,请说明理由.
分析:(1)由两向量垂直,得两向量的数量积等于0,代入后展开多项式乘多项式,然后代入向量的模即可求解k的值;
(2)假设存在实数k,使得向量
m
n
共线,运用共线向量基本定理写出关系式,再根据向量
a
b
不共线,得到关于实数k的表达式,从而可以求出k的值.
解答:解:(1)∵
m
n
,∴
m
n
=(3
a
-2
b
)(2
a
+k
b
)
=6|
a
|2+(3k-4)
a
b
-2k|
b
|2
=0,
即:22+(3k-4)×2×3×cos
π
3
-2k×32=0
,解得:k=
4
3

(2)假设存在实数k,使得
m
n
,则存在实数λ,使得
m
n

3
a
-2
b
=λ(2
a
+k
b
)
,∴(3-2λ)
a
=(2+λk)
b

a
b
不共线,∴
3-2λ=0
2+λk=0
,解得:k=-
4
3

∴存在实数k=-
4
3
,使得
m
n
点评:本题考查了数量积判断两个平面向量垂直的关系,考查了平面向量平行的坐标表示,考查了两个向量相等的条件,解答此题的关键是熟记共线向量基本定理.
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