2019届二轮复习 平面向量、复数学案(全国通用)
2019届二轮复习 平面向量、复数 学案(全国通用)
命 题 者 说
考 题 统 计
考 情 点 击
2018·全国卷Ⅰ·T1·复数的运算
2018·全国卷Ⅰ·T6·平面向量的线性运算
2018·全国卷Ⅱ·T1·复数的运算
2018·全国卷Ⅱ·T4·平面向量的数量积运算
2018·全国卷Ⅲ·T2·复数的运算
2018·全国卷Ⅲ·T13·平面向量的坐标运算
高考对本部分内容的考查主要有以下几方面:①平面向量的运算。包括向量的线性运算及几何意义,坐标运算,利用数量积运算解决模、夹角、垂直的问题,常与函数、不等式、三角函数、解析几何等知识进行简单的结合;②复数的运算。包括复数的概念、几何意义及四则运算。以上考点难度不高,属送分题,只要掌握基础知识就能得满分。
考向一 平面向量
微考向1:平面向量的线性运算
【例1】 (1)(2018·全国卷Ⅰ)在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=( )
A.- B.-
C.+ D.+
(2)(2018·重庆调研)已知Rt△ABC中,AB=3,BC=4,AC=5,I是△ABC的内心,P是△IBC内部(不含边界)的动点,若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ的取值范围是( )
A. B.
C. D.(2,3)
解析 (1)解法一:如图所示,=+=+=×(+)+(-)=-,故选A。
解法二:=-=-=-××(+)=-,故选A。
(2)以B为原点,BA,BC所在直线分别为x,y轴建立如图所示的平面直角坐标系,则B(0,0),A(3,0),C(0,4)。设△ABC的内切圆的半径为r,因为I是△ABC的内心,所以(5+3+4)×r=4×3,解得r=1,所以I(1,1)。设P(x,y),因为点P在△IBC内部(不含边界),所以0
0),则B(m,0),C,D。因为E是CD的中点,所以E。所以=,=。由·=1可得+=1,即2m2-m=0。所以m=0(舍去)或m=。故AB的长为。
答案 (1)B (2)3 (3)
解决以平面图形为载体的向量数量积问题的方法
(1)选择平面图形中的模与夹角确定的向量作为一组基底,用该基底表示构成数量积的两个向量,结合向量数量积运算律求解。
(2)若已知图形中有明显的适合建立直角坐标系的条件,可建立直角坐标系将向量数量积运算转化为代数运算来解决。
变|式|训|练
1.平面向量a与b的夹角为45°,a=(1,1),|b|=2,则|3a+b|=( )
A.13+6 B.2
C. D.
解析 依题意得|a|=,a·b=×2×cos45°=2,则|3a+b|====。故选D。
答案 D
2.已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E,F 分别在边BC,DC上,BC=3BE,DC=λDF 。若·=1,则λ的值为________。
解析 解法一:如图,由题意可得·=||·||cos120°=2×2×=-2。在菱形ABCD中,易知=,=,所以=+=+,=+=+,·=·=+-2=1,解得λ=2。
解法二:以A为原点建立直角坐标系如图,则A(0,0),B(2,0),C(1,),D(-1,),E,设F (x0,),则·=·(x0,)=1,则x0+1=1,则x0=0,所以F 为DC中点,所以DC=2DF ,即λ=2。
答案 2
微考向3:平面向量的最值问题
【例3】 (2018·浙江高考)已知a,b,e是平面向量,e是单位向量。若非零向量a与e的夹角为,向量b满足b2-4e·b+3=0,则|a-b|的最小值是( )
A.-1 B.+1
C.2 D.2-
解析 解法一:设O为坐标原点,a=,b==(x,y),e=(1,0),由b2-4e·b+3=0得x2+y2-4x+3=0,即(x-2)2+y2=1,所以点B的轨迹是以C(2,0)为圆心,1为半径的圆。因为a与e的夹角为,所以不妨令点A在射线y=x(x>0)上,如图,数形结合可知|a-b|min=||-||=-1。故选A。
解法二:由b2-4e·b+3=0得b2-4e·b+3e2=(b-e)·(b-3e)=0。设b=,e=,3e=,所以b-e=,b-3e=,所以·=0,取EF 的中点为C,则B在以C为圆心,EF 为直径的圆上,如图。设a=,作射线OA,使得∠AOE=,所以|a-b|=|(a-2e)+(2e-b)|≥|a-2e|-|2e-b|=||-||≥-1。故选A。
答案 A
平面向量的最值问题的两种解法
(1)坐标法:建立平面直角坐标系,计算有关向量的坐标,利用向量的坐标计算。
(2)几何法:根据向量的几何意义构造图形,通过分析图形得出结论。
变|式|训|练
已知A,B,C是圆O:x2+y2=1上的动点,且AC⊥BC,若点M的坐标是(1,1),则|++|的最大值为( )
A.3 B.4
C.3-1 D.3+1
解析 解法一:因为A,B,C是圆O:x2+y2=1上的动点,且AC⊥BC,所以设A(cosθ,sinθ),B(-cosθ,-sinθ),C(cosα,sinα),其中0≤θ<2π,0≤α<2π,因为M(1,1),所以++=(cosθ-1,sinθ-1)+(-cosθ-1,-sinθ-1)+(cosα-1,sinα-1)=(cosα-3,sinα-3),所以|++|
=
=
=,当且仅当sin=-1时,|++|取得最大值,最大值为=3+1。故选D。
解法二:连接AB,因为AC⊥BC,所以AB为圆O的直径,所以+=2,所以|++|=|2+|≤|2|+||=2+||,易知点M与圆上动点C的距离的最大值为+1,所以||≤+1,所以|++|≤3+1。故选D。
答案 D
考向二 复数的运算
【例4】 (1)(2018·全国卷Ⅱ)=( )
A.--i B.-+i
C.--i D.-+i
(2)(2018·北京高考)在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析 (1)因为===-+i。故选D。
(2)==+i,其共轭复数为-i,对应的点为。故选D。
答案 (1)D (2)D
复数问题的解题思路
(1)以复数的基本概念、几何意义、相等的条件为基础,结合四则运算,利用复数的代数形式列方程或方程组解决问题。
(2)若与其他知识结合考查,则要借助其他的相关知识解决问题。
变|式|训|练
1.设i是虚数单位,若复数a+(a∈R)是纯虚数,则a=( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
解析 因为a+=a+=a-2+i为纯虚数,所以a-2=0,得a=2。故选D。
答案 D
2.复数z=(i为虚数单位)在复平面内对应点的坐标为( )
A.(3,3) B.(-1,3)
C.(3,-1) D.(2,4)
解析 因为z====-1+3i,所以其在复平面内对应的点的坐标为(-1,3)。故选B。
答案 B
3.复数z满足=i(i为虚数单位),则=( )
A.1+i B.1-i C. D.
解析 因为=i,所以z=(z-i)i=zi+1,z==,=,故选D。
答案 D
1.(考向一)(2018·河北、河南、山西联考)如图,在等边△ABC中,O为△ABC的重心,点D为BC边上靠近B点的四等分点,若=x+y,则x+y=( )
A. B.
C. D.
解析 设点E为BC的中点,连接AE,可知O在AE上,由=+=+=(+)+(-)=-,故x=,y=-,x+y=。故选B。
答案 B
2.(考向一)(2018·天津高考)如图,在平面四边形ABCD中,AB⊥BC,AD⊥CD,∠BAD=120°,AB=AD=1。若点E为边CD上的动点,则·的最小值为( )
A. B.
C. D.3
解析 解法一:如图,以D为原点DA所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,则A(1,0),B,C(0,),令E(0,t),t∈[0,],所以·=(-1,t)·
=t2-t+,因为t∈[0,],所以当t=-=时,·取得最小值,(·)min=-×+=。故选A。
解法二:令=λ(0≤λ≤1),由已知可得DC=,因为=+λ,所以=+=++λ,所以·=(+λ)·(++λ)=·+2+λ·+2=3λ2-λ+。当λ=-=时,·取得最小值。故选A。
答案 A
3.(考向二)(2018·株洲二模)设i为虚数单位,1-i=,则实数a=( )
A.2 B.1
C.0 D.-1
解析 因为1-i=,所以2+ai=(1-i)(1+i)=2,所以a=0。故选C。
答案 C
4.(考向二)已知复数z的共轭复数为,若(1-2i)=5-i(i为虚数单位),则在复平面内,复数z对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析 依题意,设z=a+bi(a,b∈R),则+=2a+bi,故2a+bi==1+i,故a=,b=,则在复平面内,复数z对应的点为,位于第一象限。故选A。
答案 A