已知∣a→∣=∣b→∣=1| \overrightarrow{a}|=| \overrightarrow{b}|=1,a→ \overrightarrow{a}与b→ \overrightarrow{b}夹角是90∘90^{\circ},c→=2a→+3b→ \overrightarrow{c}=2 \overrightarrow{a}+3 \overrightarrow{b},d→=ka→−4b→ \overrightarrow{d}=k \overrightarrow{a}-4 \overrightarrow{b},c→ \overrightarrow{c}与d→ \overrightarrow{d}垂直,kk的值为()()
A. −6-6
B. 66
C. 33
D. −3-3

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完整解法

1. 求出基底向量的夹角余弦及数量积

根据题意,已知 ∣a→∣=∣b→∣=1| \overrightarrow{a} | = | \overrightarrow{b} | = 1,且 a→\overrightarrow{a} 与 b→\overrightarrow{b} 的夹角为 90∘90^{\circ}。
因此,其数量积为:
a→⋅b→=∣a→∣∣b→∣cos⁡90∘=1×1×0=0\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = | \overrightarrow{a} | | \overrightarrow{b} | \cos 90^{\circ} = 1 \times 1 \times 0 = 0

2. 利用向量垂直的条件列出关于 $k$ 的方程

因为 c→=2a→+3b→\overrightarrow{c} = 2 \overrightarrow{a} + 3 \overrightarrow{b},d→=ka→−4b→\overrightarrow{d} = k \overrightarrow{a} - 4 \overrightarrow{b},且 c→\overrightarrow{c} 与 d→\overrightarrow{d} 垂直,
根据向量垂直的充要条件可知其数量积为 00:
c→⋅d→=(2a→+3b→)⋅(ka→−4b→)=0\overrightarrow{c} \cdot \overrightarrow{d} = (2 \overrightarrow{a} + 3 \overrightarrow{b}) \cdot (k \overrightarrow{a} - 4 \overrightarrow{b}) = 0

3. 展开数量积公式并代入已知值求出 $k$

将数量积展开:
(2a→+3b→)⋅(ka→−4b→)=2k∣a→∣2+(3k−8)a→⋅b→−12∣b→∣2=0(2 \overrightarrow{a} + 3 \overrightarrow{b}) \cdot (k \overrightarrow{a} - 4 \overrightarrow{b}) = 2k |\overrightarrow{a}|^2 + (3k - 8) \overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} - 12 |\overrightarrow{b}|^2 = 0
将 ∣a→∣2=1|\overrightarrow{a}|^2 = 1, ∣b→∣2=1|\overrightarrow{b}|^2 = 1, 及 a→⋅b→=0\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 0 代入得:
2k(1)+(3k−8)(0)−12(1)=02k(1) + (3k - 8)(0) - 12(1) = 0
2k−12=02k - 12 = 0
解得 k=6k = 6。

因此,正确答案为 B。

答案

B

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