《(浙江專用)2020高考數(shù)學二輪復習 專題二 三角函數(shù)、平面向量與復數(shù) 第3講 平面向量與復數(shù)專題強化訓練》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(浙江專用)2020高考數(shù)學二輪復習 專題二 三角函數(shù)、平面向量與復數(shù) 第3講 平面向量與復數(shù)專題強化訓練(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3講 平面向量與復數(shù)
專題強化訓練
1.(2019·紹興諸暨高考二模)已知復數(shù)z滿足z(1+i)=2i,則z的共軛復數(shù)等于( )
A.1+i B.1-i
C.-1+i D.-1-i
解析:選B.由z(1+i)=2i,得z===1+i,
則z的共軛復數(shù)=1-i.故選B.
2.在等腰梯形ABCD中,=-2,M為BC的中點,則=( )
A.+ B.+
C.+ D.+
解析:選B.因為=-2,所以=2.又M是BC的中點,
所以=(+)=(++)=(++)=+,故選B.
3.(2019·嘉興一中高考模擬)復數(shù)z滿足z·(2-i)=3-4i(其中
2、i為虛數(shù)單位),則復數(shù)||=( )
A. B.2
C. D.
解析:選D.復數(shù)z滿足z·(2-i)=3-4i(其中i為虛數(shù)單位),所以z·(2-i)(2+i)=(3-4i)(2+i),化為:5z=10-5i,可得z=2-i.則復數(shù)||===|-1-2i|=|1+2i|==.故選D.
4.在邊長為2的正方形ABCD中,E,F(xiàn)分別為BC和DC的中點,則·=( )
A.- B.
C.-4 D.-2
解析:選C.通過建系求點的坐標,然后求解向量的數(shù)量積.在邊長為2的正方形ABCD中,E,F(xiàn)分別為BC和DC的中點,以A為坐標原點,AB,AD為坐標軸,建立平面直角坐標系,
3、則B(2,0),D(0,2),E(2,1),F(xiàn)(1,2).所以=(2,-1),=(-1,2),所以·=-4.
5.(2019·臺州市書生中學檢測)已知點O是△ABC的外接圓圓心,且AB=3,AC=4.若存在非零實數(shù)x、y,使得=x+y,且x+2y=1,則cos∠BAC的值為( )
A. B.
C. D.
解析:選A.設線段AC的中點為點D,則直線OD⊥AC.因為=x+y,所以=x+2y.又因為x+2y=1,所以點O、B、D三點共線,即點B在線段AC的中垂線上,則AB=BC=3.在△ABC中,由余弦定理得,cos∠BAC==.故選A.
6.在△ABC中,AB=,BC=2,∠A
4、=,如果不等式|-t|≥||恒成立,則實數(shù)t的取值范圍是( )
A.[1,+∞) B.
C.∪[1,+∞) D.(-∞,0]∪[1,+∞)
解析:選C.在直角三角形ABC中,易知AC=1,cos∠ABC=,由|-t|≥||,得2-2t·+t22≥2,即2t2-3t+1≥0,解得t≥1或t≤.
7.稱d(a,b)=|a-b|為兩個向量a,b間的“距離”.若向量a,b滿足:①|b|=1;②a≠b;③對任意的t∈R,恒有d(a,tb)≥d(a,b),則( )
A.a(chǎn)⊥b B.b⊥(a-b)
C.a(chǎn)⊥(a-b) D.(a+b)⊥(a-b)
解析:選B.由于d(a,b)
5、=|a-b|,因此對任意的t∈R,恒有d(a,tb)≥d(a,b),即|a-tb|≥|a-b|,即(a-tb)2≥(a-b)2,t2-2ta·b+(2a·b-1)≥0對任意的t∈R都成立,因此有(-2a·b)2-4(2a·b-1)≤0,即(a·b-1)2≤0,得a·b-1=0,故a·b-b2=b·(a-b)=0,故b⊥(a-b).
8.(2019·溫州市高考模擬)記max{a,b}=,已知向量a,b,c 滿足|a|=1,|b|=2,a·b=0,c=λa+μb(λ,μ≥0,且λ+μ=1,則當max{c·a,c·b}取最小值時,|c|=( )
A. B.
C.1 D.
解析:選A
6、.如圖,
設=a,OB=b,則a=(1,0),b=(0,2),
因為λ,μ≥0,λ+μ=1,所以0≤λ≤1.
又c=λa+μb,
所以c·a=(λa+b-λb)·a=λ;
c·b=(λa+b-λb)·b=4-4λ.
由λ=4-4λ,得λ=.
所以max{c·a,c·b}=.
令f(λ)=.
則f(λ)∈.
所以f(λ)min=,此時λ=,μ=,
所以c=a+b=.
所以|c|==.故選A.
9.(2019·紹興市柯橋區(qū)高三期中檢測)已知平面向量a,b,c滿足|a|=4,|b|=3,|c|=2,b·c=3,則(a-b)2(a-c)2-[(a-b)·(a-c)]2的最大值
7、為( )
A.4+3 B.4+3
C.(4+3)2 D.(4+3)2
解析:選D.設=a,=b,=c,a-b與a-c所成夾角為θ,
則(a-b)2(a-c)2-[(a-b)·(a-c)]2
=|AB|2|AC|2-|AB|2|AC|2cos2θ
=|AB|2|AC|2sin2θ=|AB|2|AC|2sin2∠CAB=4S,
因為|b|=3,|c|=2,b·c=3,所以b,c的夾角為60°,
設B(3,0),C(1,),則|BC|=,
所以S△OBC=×3×2×sin 60°=,設O到BC的距離為h,
則·BC·h=S△OBC=,
所以h=,
因為|a|=4,所
8、以A點落在以O為圓心,以4為半徑的圓上,
所以A到BC的距離最大值為4+h=4+.
所以S△ABC的最大值為
××
=2+,
所以(a-b)2(a-c)2-[(a-b)·(a-c)]2最大值為4=(4+3)2.故選D.
10.(2019·金華市東陽二中高三月考)若a,b是兩個非零向量,且|a|=|b|=λ|a+b|,λ∈,則b與a-b的夾角的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析:選B.因為|a|=|b|=λ|a+b|,λ∈,
不妨設|a+b|=1,則|a|=|b|=λ.
令=a,=b,以OA、OB為鄰邊作平行四邊形OACB,
則平行四邊形OACB為菱
9、形.故有△OAB為等腰三角形,故有∠OAB=∠OBA=θ,且0<θ<.而由題意可得,b與a-b的夾角,即與的夾角,等于π-θ,△OAC中,由余弦定理可得|OC|2=1=|OA|2+|AC|2-2|OA|·|AC|·cos 2θ=λ2+λ2-2·λ·λcos 2θ,解得cos 2θ=1-.再由≤λ≤1,可得≤≤,所以-≤cos 2θ≤,所以≤2θ≤,所以≤θ≤,故≤π-θ≤,即b與a-b的夾角π-θ的取值范圍是.
11.(2019·杭州市高考二模)已知復數(shù)z=(a∈R)的實部為1,則a=________,|z|=________.
解析:因為z===a-i的實部為1,
所以a=1,則z=1
10、-i,|z|=.
答案:1
12.(2019·嘉興一中高考適應性考試)設e1,e2為單位向量,其中a=2e1+e2,b=e2,且a在b上的投影為2,則a·b=________,e1與e2的夾角為________.
解析:設e1,e2的夾角為θ,因為a在b上的投影為2,
所以==2e1·e2+|e2|2=2|e1|·|e2|cos θ+1=2,解得cos θ=,則θ=.a·b=(2e1+e2)·e2=2e1·e2+|e2|2=2|e1|·|e2|cos θ+1=2.
答案:2
13.已知向量a,b,|a|=1,|b|=2.若對任意單位向量e,均有|a·e|+|b·e|≤,則a·b
11、的最大值是________.
解析:由題意,令e=(1,0),a=(cos α,sin α),b=(2cos β,2sin β),則由|a·e|+|b·e|≤,可得|cos α|+2|cos β|≤.①令sin α+2sin β=m,②
①2+②2得4[|cos αcos β|+sin αsin β]≤1+m2對一切實數(shù)α,β恒成立,所以4[|cos αcos β|+sin αsin β]≤1,
故a·b=2(cos αcos β+sin αsin β)≤2[|cos αcos β|+sin αsin β]≤.
答案:
14.(2019·溫州市十五校聯(lián)合體聯(lián)考)已知坐標平面上的凸四邊
12、形ABCD滿足=(1,),=(-,1),則凸四邊形ABCD的面積為________;·的取值范圍是________.
解析:由=(1,),=(-,1)得⊥,且||=2,||=2,所以凸四邊形ABCD的面積為×2×2=2;因為ABCD為凸四邊形,所以AC與BD交于四邊形內一點,記為M,則·=(-)(-)=·+·-·-·,
設=λ,=μ,則λ,μ∈(0,1),且=-λ,=(1-λ),
=-μ,=(1-μ),所以·=-4μ(1-μ)-4λ(1-λ)∈[-2,0),所以有λ=μ=時,·取到最小值-2.
答案:2 [-2,0)
15.(2019·嘉興一中高考適應性考試)在△ABC中,∠ACB為
13、鈍角,AC=BC=1,=x+y且x+y=1,函數(shù)f(m)=|-m|的最小值為,則||的最小值為________.
解析:在△ABC中,∠ACB為鈍角,AC=BC=1,函數(shù)f(m)的最小值為.
所以函數(shù)f(m)=|-m|
=
=≥,
化為4m2-8mcos∠ACB+1≥0恒成立.
當且僅當m==cos∠ACB時等號成立,代入得到
cos∠ACB=-,所以∠ACB=.
所以||2=x22+y22+2xy·=x2+y2+2xy×cos=x2+(1-x)2-x(1-x)=3+,
當且僅當x==y(tǒng)時,||2取得最小值,
所以||的最小值為.
答案:
16.在△OAB中,已知||=
14、,||=1,∠AOB=45°,若=λ+μ,且λ+2μ=2,則在上的投影的取值范圍是________.
解析:由=λ+μ,且λ+2μ=2,
則·=·
=λ2+·,
又||=,||=1,∠AOB=45°,
所以由余弦定理求得||=1,
所以·=λ+×1××=1+,
||=
=
= ,
故在上的投影=
=· (*).
當λ<-2時,(*)式=-·
=-=-∈;
當λ≥-2時,(*)式可化為;
①λ=0,上式=;
②-2≤λ<0,上式=∈;
③λ>0,上式=∈.
綜上,在上的投影的取值范圍是.
答案:
17.已知,是非零不共線的向量,設=·+,定義點集P=,
15、當K1,K2∈P時,若對于任意的r≥3,不等式||≤c||恒成立,則實數(shù)c的最小值為________.
解析:由=·+,可得A,B,C三點共線,
由=,可得||cos∠AKC=||cos∠BKC,
即有∠AKC=∠BKC,則KC為∠AKB的角平分線.
由角平分線的性質定理可知==r,
以AB所在的直線為x軸,以線段AB上某一點為原點建立直角坐標系,設點K(x,y),A(-a,0),B(b,0),
所以=r2,
化簡得(1-r2)x2+(1-r2)y2+(2a+2br2)x+(a2-b2r2)=0.
由方程知K的軌跡是圓心在AB上的圓,當|K1K2|為直徑時最大,方便計算,令K1
16、K2與AB共線,如圖,
由|K1A|=r|K1B|,可得|K1B|=,
由|K2A|=r|K2B|,可得|K2B|=,
可得|K1K2|=+=|AB|=|AB|,
而易知r-≥3-=,
即有|K1K2|≤|AB|,即≤,
即c≥=,
故c的最小值為.
答案:
18.在△ABC中,已知C=,向量p=(sin A,2),q=(2,cos B),且p⊥q.
(1)求角A的值;
(2)若=2,AD=,求△ABC的面積.
解:(1)因為p⊥q,所以p·q=0?p·q=2sin A+2cos B=0,又C=,
所以sin A+cos B=sin A+cos=0,
化簡得ta
17、n A=,A∈(0,π),所以A=.
(2)因為=2,所以D為BC邊的中點,
設||=x,||=2x,
由(1)知A=C=,所以||=2x,B=,
在△ABD中,由余弦定理,得
||2=||2+||2-2||·||·cos
=(2x)2+x2-2·2x·x·cos=7,
所以x=1,所以AB=BC=2,
所以S△ABC=BA·BC·sin B=×2×2×sin=.
19.已知m=(2sin x,sin x-cos x),n=(cos x,sin x+cos x),記函數(shù)f(x)=m·n.
(1)求函數(shù)f(x)的最大值以及取得最大值時x的取值集合;
(2)設△ABC的角A,
18、B,C所對的邊分別為a,b,c,若f(C)=2,c=,求△ABC面積的最大值.
解:(1)由題意,得f(x)=m·n=2sin xcos x+sin2x-cos2x=sin 2x-(cos2 x-sin2 x)=sin 2x-cos 2x=2sin,所以f(x)max=2;
當f(x)取最大值時,即sin=1,此時2x-=2kπ+(k∈Z),解得x=kπ+(k∈Z),所以x的取值集合為.
(2)由f(C)=2,得sin=1,又0<C<π,
即-<2C-<,
所以2C-=,解得C=,
在△ABC中,由余弦定理c2=a2+b2-2abcos C,
得3=a2+b2-ab≥ab,即ab≤3,當且僅當a=b=時,取等號,所以S△ABC=absin C=ab≤,
所以△ABC面積的最大值為.
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