已知a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ)且|λa+μb|=|μa-λb|,则β-α

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  • ∵向量a=(cosα,sinα),∴μ向量a=(μcosα,μsinα)、λ向量a=(λcosα,λsinα).

    ∵向量b=(cosβ,sinβ),∴μ向量b=(μcosβ,μsinβ)、λ向量b=(λcosβ,λsinβ).

    ∴λ向量a+μ向量b=(λcosα+μcosβ,λsinα+μsinβ),

    μ向量a-λ向量b=(μcosα-λcosβ,μsinα-λsinβ).

    ∵|λ向量a+μ向量b|=|μ向量a-λ向量b|,

    ∴(λcosα+μcosβ)^2+(λsinα+μsinβ)^2=(μcosα-λcosβ)^2+(μsinα-λsinβ)^2,

    ∴(λcosα+μcosβ)^2-(μcosα-λcosβ)^2=(μsinα-λsinβ)^2-(λsinα+μsinβ)^2,

    ∴[(λ+μ)cosα+(μ-λ)cosβ][(λ-μ)cosα+(μ+λ)cosβ]

    =[(μ+λ)sinα+(μ-λ)sinβ][(μ-λ)sinα-(λ+μ)sinβ],

    ∴(λ+μ)(λ-μ)(cosα)^2+(μ-λ)(μ+λ)(cosβ)^2

    +[(λ+μ)^2-(λ-μ)^2]cosαcosβ

    =(μ+λ)(μ-λ)(sinα)^2-(μ-λ)(λ+μ)(sinβ)^2

    +[-(λ+μ)^2+(λ-μ)^2]sinαsinβ,

    ∴[(λ+μ)^2-(λ-μ)^2](cosαcosβ+sinαsinβ)

    =(λ+μ)(λ-μ)[(cosα)^2+(sinα)^2]

    +(μ-λ)(μ+λ)[(cosβ)^2+(sinβ)^2],

    ∴2λ×2μcos(β-α)=(λ+μ)(λ-μ)+(μ-λ)(μ+λ)=0,

    ∴cos(β-α)=0,

    ∴β-α=kπ+π/2,其中k为任意整数.