Чтобы определить, при каком значении параметра k векторы a и b будут взаимно перпендикулярны, мы можем воспользоваться свойством векторного произведения. Свойство гласит, что векторное произведение двух векторов равно нулю, если эти векторы взаимно перпендикулярны.
Давайте найдем векторное произведение для векторов a и b:
a × b = (i+j+2k) × (k×i-j+4k)
Сначала найдем произведение i × k, j × k и k × k:
i × k = -k
j × k = i
k × k = 0 (по свойству векторного произведения)
Теперь, чтобы векторы a и b были взаимно перпендикулярны, векторное произведение a × b должно быть равно нулю:
-6k^2 - 2ki - 2kj = 0
Поскольку это векторное уравнение, то оно будет выполняться для любого значения k, при котором каждая из компонент векторного произведения будет равна нулю.
Таким образом, уравнение -6k^2 - 2ki - 2kj = 0 является квадратным уравнением относительно k. Решим его: