·的最大值为______________.
解析:∵·=·(+)=·(+t)=2+t·
=a2+t(a,0)·(-a,a)=a2+t(-a2+0)=(1-t)a2,
∵0≤t≤1,∴-1≤-t≤0,0≤1-t≤1,即·≤a2.
答案:a2
10.已知a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ)(0<α<β<π).
(1)求证:a+b与a-b互相垂直;
(2)若ka+b与ka-b的模相等,求β-α(其中k∈R且k≠0).
(1)证明:依题意知a+b=(cosα+cosβ,sinα+sinβ),a-b=(cosα-cosβ,sinα-sinβ).
又(a+b)·(a-b)=(cosα+cosβ)(cosα-cosβ)+(sinα+sinβ)(sinα-sinβ)=cos2α-cos2β+sin2α-sin2β=0,
所以(a+b)⊥(a-b).
(2)解:由于ka±b=(kcosα±cosβ,ksinα±sinβ),
所以|ka±b|=.
又因为|ka+b|=|ka-b|,所以2kcos(β-α)=-2kcos(β-α),且k≠0,故cos(β-α)=0.
又0<α<β<π,所以β-α=.
11.已知a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),且|ka+b|=|a-kb|(k>0),
(1)用k表示数量积a·b;
(2)求a·b的最小值,并求此时a,b的夹角θ.
解:(1)由|ka+b|=|a-kb|,得(ka+b)2=3(a-kb)2,
∴k2a2+2ka·b+b2=3a2-6ka·b+3k2·b2.
∴(k2-3)a2+8ka·b+(1-3k2)b2=0.
∵|a|=1,|b|=1,∴k2-3+8ka·b+1-3k2=0,∴a·b=.
(2)a·b=,由函数单调性定义易知f(k)=(k+)在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,
∴当k=1时最小值为f(1)=(1+1)=.
此时a,b夹角为θ,
cosθ=,∴θ=60°.