【数学】2019届一轮复习北师大版平面向量与复数学案
【考向解读】
1.考查平面向量的基本定理及基本运算,预测多以熟知的平面图形为背景进行考查,多为选择题、填空题、难度中低档.
2.考查平面向量的数量积,预测以选择题、填空题为主,难度低;向量作为工具,还常与三角函数、解三角形、不等式、解析几何结合,以解答题形式出现.
【命题热点突破一】平面向量的线性运算
(1)在平面向量的化简或运算中,要根据平面向量基本定理选好基底,变形要有方向不能盲目转化;
(2)在用三角形加法法则时要保证“首尾相接”,结果向量是第一个向量的起点指向最后一个向量终点所在的向量;在用三角形减法法则时要保证“同起点”,结果向量的方向是指向被减向量.
例1、【2017课标1,理13】已知向量a,b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则| a +2 b |= .
【答案】
【2016高考新课标2理数】已知向量,且,则( )
(A)-8 (B)-6 (C)6 (D)8
【答案】D
【解析】向量,由得,解得,故选D.
【变式探究】(1)设0<θ<,向量a=(sin2θ,cosθ),b=(cosθ,1),若a∥b,则tanθ=______.
(2)如图,在△ABC中,AF=AB,D为BC的中点,AD与CF交于点E.若=a,=b,且=xa+yb,则x+y=________.
【答案】(1) (2)-
【解析】(1)因为a∥b,
所以sin2θ=cos2θ,2sinθcosθ=cos2θ.
因为0<θ<,所以cosθ>0,
得2sinθ=cosθ,tanθ=.学
(2)如图,设FB的中点为M,连接MD.
所以x=,y=-,所以x+y=-.
【感悟提升】(1)对于平面向量的线性运算,要先选择一组基底;同时注意共线向量定理的灵活运用.(2)运算过程中重视数形结合,结合图形分析向量间的关系.
【变式探究】
(1)已知向量i与j不共线,且=i+mj,=ni+j,m≠1,若A,B,D三点共线,则实数m,n满足的条件是( )
A.m+n=1 B.m+n=-1
C.mn=1 D.mn=-1
(2)在△ABC中,点M,N满足=2,=.若=x+y,则x=________;y=________.
【答案】(1)C (2) -
【解析】(1)因为A,B,D三点共线,所以=λ⇔i+mj=λ(ni+j),m≠1,
又向量i与j不共线,所以所以mn=1. 学
(2)如图,=+
=+
=+(-)
=-,
∴x=,y=-.
【命题热点突破二】平面向量的数量积
(1)数量积的定义 a·b=|a||b|cosθ.
(2)三个结论
①若a=(x,y),则|a|==.
②若A(x1,y1),B(x2,y2),则
||=.
③若a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为a与b的夹角,
则cosθ==.
例2、【2017天津,理13】在中,,,.若,,且,则的值为___________.
【答案】
【变式探究】【2016高考江苏卷】如图,在中,是的中点,是上的两个三等分点,, ,则 的值是 ▲ .
【答案】
【解析】因为,
,
因此,
【变式探究】(1)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,·=2,则·的值是________.
(2)在△AOB中,G为△AOB的重心,且∠AOB=60°,若·=6,则||的最小值是________.
【答案】(1)22 (2)2
【解析】(1)由=3,得==,=+=+,
=-=+-=-.因为·=2,所以(+)·(-)=2,
即2-·-2=2.又因为2=25,2=64,所以·=22. 学
【感悟提升】(1)数量积的计算通常有三种方法 数量积的定义,坐标运算,数量积的几何意义;(2)可以利用数量积求向量的模和夹角,向量要分解成题中模和夹角已知的向量进行计算.
【命题热点突破三】平面向量与三角函数
平面向量作为解决问题的工具,具有代数形式和几何形式的“双重型”,高考常在平面向量与三角函数的交汇处命题,通过向量运算作为题目条件.
例3、已知向量a=(cosα,sinα),b=(cosx,sinx),c=(sinx+2sinα,cosx+2cosα),其中0<α
c,已知·=2,cosB=,b=3.求
(1)a和c的值;
(2)cos(B-C)的值.
(2)在△ABC中,
sinB===,
由正弦定理,
得sinC=sinB=×=.
因为a=b>c,
所以C为锐角,
因此cosC===.
于是cos(B-C)=cosBcosC+sinBsinC=×+×=.
【命题热点突破四】复数的概念与运算
复数运算的重点是除法运算,其关键是进行分母实数化,分子分母同时乘分母的共轭复数.对一些常见的运算,如 (1±i)2=±2i,=i,=-i等要熟记.
例4、【2017山东,理2】已知,i是虚数单位,若,则a=
(A)1或-1 (B) (C)- (D)
【答案】A
【解析】由得,所以,故选A. 学
【变式探究】【2016高考天津理数】已知,i是虚数单位,若,则的值为_______.
【答案】2
【变式探究】(1)若复数 =,则| |=( )
A. B.
C.1 D.2
(2)已知复数 =(i为虚数单位),则复数 在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】(1)C (2)B
【解析】 (1) ===-i,,所以| |==1.
(2) ==-1-i,则复数 =-1+i,对应的点在第二象限.
【高考真题解读】
1.【2017课标3,理12】在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若= +,则+的最大值为
A.3 B.2 C. D.2
【答案】A
【解析】如图所示,建立平面直角坐标系
2.【2017北京,理6】设m,n为非零向量,则“存在负数,使得”是“”的
(A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件
(C)充分必要条件 (D)既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】若,使,即两向量反向,夹角是,那么T,若,那么两向量的夹角为 ,并不一定反向,即不一定存在负数,使得,所以是充分不必要条件,故选A. 学
3.【2017课标II,理12】已知是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则的最小是( )
A. B. C. D.
【答案】B
4.【2017课标1,理13】已知向量a,b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则| a +2 b |= .
【答案】
【解析】利用如下图形,可以判断出的模长是以2为边长的菱形对角线的长度,
所以.
5.【2017天津,理13】在中,,,.若,,且,则的值为___________.
【答案】
【解析】 ,则
.
6.【2017山东,理12】已知是互相垂直的单位向量,若与的夹角为,则实数的值是 .
【答案】
7.【2017浙江,15】已知向量a,b满足则的最小值是________,最大值是_______.
【答案】4,
【解析】设向量的夹角为,由余弦定理有 ,
,则
,
令,则,
据此可得 ,
即的最小值是4,最大值是.学 .
8.【2017浙江,10】如图,已知平面四边形ABCD,AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,AC与BD交于点O,记,,,则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为, , ,所以,故选C。
9.【2017江苏,12】如图,在同一个平面内,向量,,的模分别为1,1,,与的夹角为,且tan=7,与的夹角为45°.若, 则 ▲ .
A
C
B
O
(第12题)
【答案】3
10.【2017江苏,16】 已知向量
(1)若a∥b,求x的值;
(2)记,求的最大值和最小值以及对应的的值.
【答案】(1)(2)时,取得最大值,为3; 时,取得最小值,为
.
【解析】
(2).
因为,所以,
从而.
于是,当,即时, 取到最大值3;
当,即时, 取到最小值.
1.【2017课标1,理3】设有下面四个命题
若复数满足,则; 若复数满足,则;
若复数满足,则; 若复数,则.
其中的真命题为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令,则由得,所以,故正确;
当时,因为,而知,故不正确;
当时,满足,但,故不正确;
对于,因为实数的共轭复数是它本身,也属于实数,故正确,故选B.
2.【2017课标II,理1】( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由复数除法的运算法则有 ,故选D。学
3.【2017山东,理2】已知,i是虚数单位,若,则a=
(A)1或-1 (B) (C)- (D)
【答案】A
【解析】由得,所以,故选A.
4.【2017课标3,理2】设复数 满足(1+i) =2i,则∣ ∣=
A. B. C. D.2
【答案】C
1.【2016高考新课标2理数】已知向量,且,则( )
(A)-8 (B)-6 (C)6 (D)8
【答案】D
【解析】向量,由得,解得,故选D.
2.【2016高考江苏卷】如图,在中,是的中点,是上的两个三等分点,, ,则 的值是 ▲ .
【答案】
3.【2016年高考四川理数】在平面内,定点A,B,C,D满足 ==,===-2,动点P,M满足 =1,=,则的最大值是( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】B
【解析】甴已知易得.以为原点,直线为轴建立平面直角坐标系,如图所示,则设由已知,得,又
,它表示圆上的点与点的距离的平方的,,故选B.
1.【2016新课标理】设其中,实数,则( )
(A)1 (B) (C) (D)2
【答案】B
2.【2016高考新课标3理数】若,则( )
(A)1 (B) -1 (C) (D)
【答案】C
【解析】,故选C.学
3.【2016高考新课标2理数】已知在复平面内对应的点在第四象限,则实数的取值范围是( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】A
【解析】要使复数对应的点在第四象限应满足 ,解得,故选A.
4.【2016年高考北京理数】设,若复数在复平面内对应的点位于实轴上,则_______________.
【答案】-1
【解析】,故填 -1
5.【2016高考山东理数】若复数 满足 其中i为虚数单位,则 =( )
(A)1+2i (B)12i (C) (D)
【答案】B
【解析】设,则,故,则,选B.
6.【2016高考天津理数】已知,i是虚数单位,若,则的值为_______.
【答案】2
【解析】由,可得,所以,,故答案为2.
7.【2016高考江苏卷】复数其中i为虚数单位,则 的实部是________▲________.
【答案】5
【解析】,故 的实部是5
1.(2015·新课标全国Ⅱ,2)若a为实数,且(2+ai)(a-2i)=-4i,则a=( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】B
2.(2015·广东,2)若复数 =i(3-2i)(i是虚数单位),则 =( )
A.3-2i B.3+2i C.2+3i D.2-3i
【答案】D
【解析】因为 =i(3-2i)=2+3i,所以 =2-3i,故选D.
3.(2015·四川,2)设i是虚数单位,则复数i3-=( )
A.-i B.-3i C.i D.3i
【答案】C
【解析】i3-=-i-=-i+2i=i.选C.
4.(2015·山东,2)若复数 满足=i,其中i为虚数单位,则 =( )
A.1-i B.1+i C.-1-i D.-1+i
【答案】A
【解析】∵=i,∴ =i(1-i)=i-i2=1+i,∴ =1-i.
5.(2015·新课标全国Ⅰ,1)设复数 满足=i,则| |=( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
6.【2015高考福建,理9】已知 ,若 点是 所在平面内一点,且 ,则 的最大值等于( )
A.13 B. 15 C.19 D.21
【答案】A
【解析】以为坐标原点,建立平面直角坐标系,如图所示,
则,,,即,所以,,因此,因为,
所以 的最大值等于,当,即时取等号.学
7.【2015高考湖北,理11】已知向量,,则 .
【答案】9
【解析】因为,,
所以.
8.【2015高考山东,理4】已知菱形的边长为 , ,则( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】D
【解析】因为
故选D. 学
9.【2015高考陕西,理7】对任意向量,下列关系式中不恒成立的是( )
A. B.[ 学 ]
C. D.
【答案】B
10.【2015高考四川,理7】设四边形ABCD为平行四边形,,.若点M,N满足,,则( )
(A)20 (B)15 (C)9 (D)6
【答案】C
【解析】
,所以
,选C.
11.【2015高考安徽,理8】是边长为的等边三角形,已知向量,满足,,则下列结论正确的是( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】D
【解析】如图,
12.【2015高考福建,理9】已知 ,若 点是 所在平面内一点,且 ,则 的最大值等于( )
A.13 B. 15 C.19 D.21
【答案】A
【解析】以为坐标原点,建立平面直角坐标系,如图所示,则,,,即,所以,,因此
,因为,所以 的最大值等于,当,即时取等号.