题目内容

已知空间三点A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4),设
a
=
AB
,
b
=
AC
.
(1)求
a
和
b
的夹角的余弦值;
(2)若向量k
a
+
b
与k
a
-2
b
互相垂直,求实数k的值.
分析:(1)利用向量的坐标运算和向量的夹角公式即可得出;
(2)利用(k
a
+
b
)⊥(k
a
-2
b
)
,可得(k
a
+
b
)•(k
a
-2
b
)
=0即可解得.
解答:解:(1)
a
=
AB
=(-1,1,2)-(-2,0,2)=(1,1,0).
b
=
AC
=(-3+2,0-0,4-2)=(-1,0,2).   
∴cosθ=
a
•
b
|
a
| |
b
|
=
-1+0+0
2
•
5
=-
10
10
.
∴
a
和
b
的夹角的余弦值为-
10
10
.
(2)k
a
+
b
=(k,k,0)+(-1,0,2)=(k-1,k,2),
k
a
-2
b
=(k,k,0)-(-2,0,4)=(k+2,k,-4).
∵(k
a
+
b
)⊥(k
a
-2
b
)
,
∴(k
a
+
b
)•(k
a
-2
b
)
=(k-1,k,2)•(k+2,k,-4)=(k-1)(k+2)+k2-8=0,
即2k2+k-10=0,解得k=-
5
2
或k=2.
点评:本题考查了向量的坐标运算和向量的夹角公式、向量垂直与数量积的关系,属于基础题.
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