4、角形法則,結(jié)合平面向量基本定理、共線定理等知識進行解答。
(2)如果圖形比較規(guī)則,向量比較明確,則可考慮建立平面直角坐標系,利用坐標運算來解決。
變|式|訓|練
1.(2018·陜西檢測)已知P為△ABC所在平面內(nèi)一點,++=0,||=||=||=2,則△ABC的面積等于( )
A. B.2
C.3 D.4
解析 由||=||得,△PBC是等腰三角形,取BC的中點為D,則PD⊥BC,又++=0,所以=-(+)=-2,所以PD=AB=1,且PD∥AB,故AB⊥BC,即△ABC是直角三角形,由||=2,|PD|=1可得||=,則||=2,所以△ABC的面積為×2×2=2。故
5、選B。
答案 B
2.(2018·全國卷Ⅲ)已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ)。若c∥(2a+b),則λ=________。
解析 由題可得2a+b=(4,2)。因為c∥(2a+b),c=(1,λ),所以4λ-2=0,即λ=。
答案
微考向2:平面向量的數(shù)量積運算
【例2】 (1)(2018·全國卷Ⅱ)已知向量a,b滿足|a|=1,a·b=-1,則a·(2a-b)=( )
A.4 B.3
C.2 D.0
(2)圓O為△ABC的外接圓,半徑為2,若+=2,且||=||,則向量在向量方向上的投影為________。
(3)如圖所示,在平行四邊形
6、ABCD中,AD=1,∠BAD=60°,E為CD的中點。若·=1,則AB的長為______。
解析 (1)因為a·(2a-b)=2a2-a·b=2|a|2-(-1)=2+1=3。故選B。
(2)因為+=2,所以O是BC的中點。所以△ABC為直角三角形。在△AOC中,有||=||,所以∠B=30°。由定義,得向量在向量方向上的投影為||cosB=2×=3。
(3)解法一:由題意可知=+,=-+。因為·=1,所以(+)·=1,即2+·-2=1?!、?
因為||=1,∠BAD=60°,所以·=||。因此①式可化為1+||-2=1,解得||=0(舍去)或||=。所以AB的長為。
解法二:以
7、A為原點,AB所在直線為x軸建立如圖所示的平面直角坐標系,過點D作DM⊥AB于點M。由AD=1,∠BAD=60°,可知AM=,DM=。設|AB|=m(m>0),則B(m,0),C,D。因為E是CD的中點,所以E。所以=,=。由·=1可得+=1,即2m2-m=0。所以m=0(舍去)或m=。故AB的長為。
答案 (1)B (2)3 (3)
解決以平面圖形為載體的向量數(shù)量積問題的方法
(1)選擇平面圖形中的模與夾角確定的向量作為一組基底,用該基底表示構(gòu)成數(shù)量積的兩個向量,結(jié)合向量數(shù)量積運算律求解。
(2)若已知圖形中有明顯的適合建立直角坐標系的條件,可建立直角坐標系將向量數(shù)量積運
8、算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算來解決。
變|式|訓|練
1.平面向量a與b的夾角為45°,a=(1,1),|b|=2,則|3a+b|=( )
A.13+6 B.2
C. D.
解析 依題意得|a|=,a·b=×2×cos45°=2,則|3a+b|====。故選D。
答案 D
2.已知菱形ABCD的邊長為2,∠BAD=120°,點E,F(xiàn) 分別在邊BC,DC上,BC=3BE,DC=λDF 。若·=1,則λ的值為________。
解析 解法一:如圖,由題意可得·=||·||cos120°=2×2×=-2。在菱形ABCD中,易知=,=,所以=+=+,=+=+,·=·=+-2=1,解得λ
9、=2。
解法二:以A為原點建立直角坐標系如圖,則A(0,0),B(2,0),C(1,),D(-1,),E,設F (x0,),則·=·(x0,)=1,則x0+1=1,則x0=0,所以F 為DC中點,所以DC=2DF ,即λ=2。
答案 2
微考向3:平面向量的最值問題
【例3】 (2018·浙江高考)已知a,b,e是平面向量,e是單位向量。若非零向量a與e的夾角為,向量b滿足b2-4e·b+3=0,則|a-b|的最小值是( )
A.-1 B.+1
C.2 D.2-
解析 解法一:設O為坐標原點,a=,b==(x,y),e=(1,0),由b2-4e·b+3=0得x2
10、+y2-4x+3=0,即(x-2)2+y2=1,所以點B的軌跡是以C(2,0)為圓心,1為半徑的圓。因為a與e的夾角為,所以不妨令點A在射線y=x(x>0)上,如圖,數(shù)形結(jié)合可知|a-b|min=||-||=-1。故選A。
解法二:由b2-4e·b+3=0得b2-4e·b+3e2=(b-e)·(b-3e)=0。設b=,e=,3e=,所以b-e=,b-3e=,所以·=0,取EF 的中點為C,則B在以C為圓心,EF 為直徑的圓上,如圖。設a=,作射線OA,使得∠AOE=,所以|a-b|=|(a-2e)+(2e-b)|≥|a-2e|-|2e-b|=||-||≥-1。故選A。
答案 A
11、
平面向量的最值問題的兩種解法
(1)坐標法:建立平面直角坐標系,計算有關向量的坐標,利用向量的坐標計算。
(2)幾何法:根據(jù)向量的幾何意義構(gòu)造圖形,通過分析圖形得出結(jié)論。
變|式|訓|練
已知A,B,C是圓O:x2+y2=1上的動點,且AC⊥BC,若點M的坐標是(1,1),則|++|的最大值為( )
A.3 B.4
C.3-1 D.3+1
解析 解法一:因為A,B,C是圓O:x2+y2=1上的動點,且AC⊥BC,所以設A(cosθ,sinθ),B(-cosθ,-sinθ),C(cosα,sinα),其中0≤θ<2π,0≤α<2π,因為M(1,1),所以++=(
12、cosθ-1,sinθ-1)+(-cosθ-1,-sinθ-1)+(cosα-1,sinα-1)=(cosα-3,sinα-3),所以|++|
=
=
=,當且僅當sin=-1時,|++|取得最大值,最大值為=3+1。故選D。
解法二:連接AB,因為AC⊥BC,所以AB為圓O的直徑,所以+=2,所以|++|=|2+|≤|2|+||=2+||,易知點M與圓上動點C的距離的最大值為+1,所以||≤+1,所以|++|≤3+1。故選D。
答案 D
考向二 復數(shù)的運算
【例4】 (1)(2018·全國卷Ⅱ)=( )
A.--i B.-+i
C.--i D.-+i
(2)(
13、2018·北京高考)在復平面內(nèi),復數(shù)的共軛復數(shù)對應的點位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析 (1)因為===-+i。故選D。
(2)==+i,其共軛復數(shù)為-i,對應的點為。故選D。
答案 (1)D (2)D
復數(shù)問題的解題思路
(1)以復數(shù)的基本概念、幾何意義、相等的條件為基礎,結(jié)合四則運算,利用復數(shù)的代數(shù)形式列方程或方程組解決問題。
(2)若與其他知識結(jié)合考查,則要借助其他的相關知識解決問題。
變|式|訓|練
1.設i是虛數(shù)單位,若復數(shù)a+(a∈R)是純虛數(shù),則a=( )
A.-1 B.1
C.-2 D
14、.2
解析 因為a+=a+=a-2+i為純虛數(shù),所以a-2=0,得a=2。故選D。
答案 D
2.復數(shù)z=(i為虛數(shù)單位)在復平面內(nèi)對應點的坐標為( )
A.(3,3) B.(-1,3)
C.(3,-1) D.(2,4)
解析 因為z====-1+3i,所以其在復平面內(nèi)對應的點的坐標為(-1,3)。故選B。
答案 B
3.復數(shù)z滿足=i(i為虛數(shù)單位),則=( )
A.1+i B.1-i C. D.
解析 因為=i,所以z=(z-i)i=zi+1,z==,=,故選D。
答案 D
1.(考向一)(2018·河北、河南、山西聯(lián)考)如圖,在等邊△AB
15、C中,O為△ABC的重心,點D為BC邊上靠近B點的四等分點,若=x+y,則x+y=( )
A. B.
C. D.
解析 設點E為BC的中點,連接AE,可知O在AE上,由=+=+=(+)+(-)=-,故x=,y=-,x+y=。故選B。
答案 B
2.(考向一)(2018·天津高考)如圖,在平面四邊形ABCD中,AB⊥BC,AD⊥CD,∠BAD=120°,AB=AD=1。若點E為邊CD上的動點,則·的最小值為( )
A. B.
C. D.3
解析 解法一:如圖,以D為原點DA所在直線為x軸,DC所在直線為y軸,建立平面直角坐標系,則A(1,0),B,C(
16、0,),令E(0,t),t∈[0,],所以·=(-1,t)·=t2-t+,因為t∈[0,],所以當t=-=時,·取得最小值,(·)min=-×+=。故選A。
解法二:令=λ(0≤λ≤1),由已知可得DC=,因為=+λ,所以=+=++λ,所以·=(+λ)·(++λ)=·+2+λ·+2=3λ2-λ+。當λ=-=時,·取得最小值。故選A。
答案 A
3.(考向二)(2018·株洲二模)設i為虛數(shù)單位,1-i=,則實數(shù)a=( )
A.2 B.1
C.0 D.-1
解析 因為1-i=,所以2+ai=(1-i)(1+i)=2,所以a=0。故選C。
答案 C
4.(考向二)已知復數(shù)z的共軛復數(shù)為,若(1-2i)=5-i(i為虛數(shù)單位),則在復平面內(nèi),復數(shù)z對應的點位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析 依題意,設z=a+bi(a,b∈R),則+=2a+bi,故2a+bi==1+i,故a=,b=,則在復平面內(nèi),復數(shù)z對應的點為,位于第一象限。故選A。
答案 A
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