新高考数学二轮精品专题二 平面向量与复数(2份打包,原卷版+教师版)
展开命题趋势
1.平面向量
平面向量是高考的重点和热点,在选择题、填空题、解答题中均有出现.选择题、填空题主要考查平面向量的基本运算,难度中等偏低;解答题中常与三角函数、直线与圆锥曲线的位置关系问题相结合,通常涉及向量共线与数量积.
2.复数
复数的考查主要为复数的运算、复数的几何意义、复数概念的考查.
考点清单
一、平面向量
1.平面向量基本定理
如果 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是同一平面内的两个不共线的非零向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数,,使.
其中,不共线的非零向量 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
2.平面向量的坐标运算
向量加法、减法、数乘向量及向量的模
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
3.平面向量共线的坐标表示
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
4.平面向量的数量积
(1)定义:已知两个非零向量和,它们的夹角为,则数量 SKIPIF 1 < 0 叫做向量和的数量积,
记作.
规定:零向量与任一向量的数量积为.
(2)投影: SKIPIF 1 < 0 叫做向量在方向上的投影.
(3)数量积的坐标运算:设向量 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则① SKIPIF 1 < 0
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ② SKIPIF 1 < 0
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③ SKIPIF 1 < 0
④ SKIPIF 1 < 0
5.三角形“四心”向量形式的充要条件
设为所在平面上一点,角所对的边长分别为,
则:为内心
为外心 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
为重心 SKIPIF 1 < 0
(4)为垂心 SKIPIF 1 < 0
二、复数
1.形如的数叫做复数,复数通常用字母表示.
全体复数构成的集合叫做复数集,一般用大写字母表示.其中,分别叫做复数的实部与虚部.
2.复数相等
如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.
如果,那么且.
特别地,,.
两个实数可以比较大小,但对于两个复数,如果不全是实数,就只能说相等或不相等,不能比较大小.
3.复数的分类
复数,时为实数;时为虚数,,时为纯虚数,
即复数(,) SKIPIF 1 < 0 .
4.复平面
直角坐标系中,表示复数的平面叫做复平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴.实轴上的点表示实数,除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
复数集和复平面内所有的点所成的集合是一一对应的,即复数对应复平面内的点.
5.共轭复数
(1)当两个复数实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.
复数的共轭复数用表示,即如果,那么.
(2)共轭复数的性质
①;②非零复数是纯虚数;③,;④;; SKIPIF 1 < 0 .
(3)两个共轭复数的积
两个共轭复数,的积是一个实数,这个实数等于每一个复数的模的平方,即.
6.复数的模
向量的模叫做复数的模(或长度),记作或.
由模的定义可知(显然,).
当时,复数表示实数,此时.
7.复数的加法与减法
两个复数相加(减)就是把实部与实部、虚部与虚部分别相加(减),
即.
8.复数的乘法
(1)复数的乘法法则
复数乘法按多项式乘法法则进行,设,,
则它们的积.
(2)复数乘法的运算律
复数的乘法满足交换律、结合律以及乘法对加法的分配律.对任何,
有① (交换律);
② (结合律);
③ (分配律).
9.复数的除法
复数除法的实质是分母实数化,
即 SKIPIF 1 < 0 .
精题集训
(70分钟)
经典训练题
一、选择题.
1.如图,若是线段上靠近点的一个三等分点,且 SKIPIF 1 < 0 ,
则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .故选D.
【点评】本题考查了平面向量的基本定理,结合向量的线性运算即可解题,属于基础题.
2.已知向量,满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且与反向,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.36B.48C.57D.64
【答案】A
【解析】因为与反向,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选A.
【点评】本题考查了平面向量的数量积,属于基础题.
3.设向量,,,且,则( )
A.B.C. SKIPIF 1 < 0 D.
【答案】A
【解析】因为,,所以,
当时,则有,解得,故选A.
【点评】本题主要考查向量垂直的坐标运算公式,设向量,,
则当时,.
4.在中,若,则的形状一定是( )
A.等边三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等腰直角三角形
【答案】B
【解析】因为,所以,
所以,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,所以三角形是直角三角形,故选B.
【点评】判断三角形的形状,常用的方法有:(1)边化角;(2)角化边.在边角互化时常利用正弦定理和余弦定理.
5.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为,,且以为直径的圆与双曲线的渐近线在第四象限交点为,交双曲线左支于,若,则双曲线的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】,圆方程为,
由 SKIPIF 1 < 0 ,由,,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
由,,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为在双曲线上,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,,解得 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 舍去),
故选A.
【点评】解题关键是找到关于的齐次关系式,由题意中向量的线性关系,可得解法,圆与渐近线相交得点坐标,由向量线性关系得点坐标,代入双曲线方程可得.
6.复数 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,故选B.
【点评】本题主要考查了复数的运算,属于基础题.
7.在复平面内,复数 SKIPIF 1 < 0 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
【答案】D
【解析】由复数的运算法则,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
对应的点 SKIPIF 1 < 0 位于第四象限,故选D.
【点评】本题主要考了复数的运算,以及复数平面的概念,属于基础题.
8.已知 SKIPIF 1 < 0 为实数,复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),复数 SKIPIF 1 < 0 的共轭复数为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 为纯虚数,
则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】∵ SKIPIF 1 < 0 为纯虚数,∴ SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故选B.
【点评】本题主要考查了复数的相关概念,属于基础题.
9.对于给定的复数z,若满足 SKIPIF 1 < 0 的复数对应的点的轨迹是圆,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】∵ SKIPIF 1 < 0 的复数对应的点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是圆,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 表示点 SKIPIF 1 < 0 到定点 SKIPIF 1 < 0 的距离, SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,故选A.
【点评】本题考查复数的几何意义, SKIPIF 1 < 0 表示复平面上 SKIPIF 1 < 0 对应点 SKIPIF 1 < 0 到原点的距离, SKIPIF 1 < 0 表示 SKIPIF 1 < 0 对应的点 SKIPIF 1 < 0 间的距离,而 SKIPIF 1 < 0 ,则复数 SKIPIF 1 < 0 对应的点在以 SKIPIF 1 < 0 对应点 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆上,利用几何意义题中问题转化为求定点到圆心的距离即可得.
10.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是虚数单位,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,故选A.
【点评】本题考查复数代数形式的乘法运算、复数相等的充要条件、复数的模,属于基础题.
11.(多选)设 SKIPIF 1 < 0 为复数, SKIPIF 1 < 0 .下列命题中正确的是( )
A.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
C.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 D.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】BC
【解析】由复数模的概念可知, SKIPIF 1 < 0 不能得到 SKIPIF 1 < 0 ,例如 SKIPIF 1 < 0 ,A错误;
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,B正确;
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,C正确;
取 SKIPIF 1 < 0 ,显然满足 SKIPIF 1 < 0 ,但 SKIPIF 1 < 0 ,D错误,
故选BC.
【点评】本题主要考了复数的一些抽象概念,难度中等偏易.
二、填空题.
12.已知,,若,则与的夹角为________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】,
,,解得,
即,
SKIPIF 1 < 0 ,
又与的夹角的范围是,则与的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为 SKIPIF 1 < 0 .
【点评】本题考查了向量的垂直,向量的坐标运算,向量夹角的求法,考查计算能力.
高频易错题
一、填空题.
1.平面向量,的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,且,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为_________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,
因为,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当,即 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立.
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为 SKIPIF 1 < 0 .
【点评】利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号,则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
精准预测题
一、选择题.
1.已知向量,,若与反向,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】若与共线,则,解得,
∴,∴ SKIPIF 1 < 0 ,故选A.
【点评】本题考查了向量共线的条件以及向量的坐标运算,属于基础题.
2.如图所示的中,点是线段上靠近的三等分点,点是线段的中点,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】依题意, SKIPIF 1 < 0 ,
故选B.
【点评】本题考查了平面向量的基本定理,以及向量的线性运算,属于基础题.
3.已知平面向量 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 均为单位向量,若向量 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.25B.7C.5D.
【答案】D
【解析】因为平面向量 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为单位向量,且向量 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故故选D.
【点评】本题考查了向量模长的计算,运用“遇模则平方”的思想即可解题.
4.如图,在的方格纸中,若起点和终点均在格点的向量满足,则( )
A.0B.1C.D.7
【答案】D
【解析】将向量放入如图所示的坐标系中,每个小正方形的边长为1,
则,
,,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
,故选D.
【点评】本题主要考查向量的分解,利用向量的坐标运算是解决本题的关键.
5.已知复数z满足 SKIPIF 1 < 0 (i为虚数单位),则 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为z的共轭复数)在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【答案】C
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,在复平面内对应的点为 SKIPIF 1 < 0 ,在第三象限,故选C.
【点评】本题考点为复数的运算和复数的概念属于基础题.
6.已知复数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】由题意,复数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,故选C.
【点评】本题主要考了复数的运算和复数的几何意义,属于基础题.
7.已知复数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的虚部为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.4C.3D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的虚部为 SKIPIF 1 < 0 ,故选C.
【点评】本题考点为复数的运算及复数的相关概念,属于基础题.
8.若i为虚数单位,复数z满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A.2B.3C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 表示以点 SKIPIF 1 < 0 为圆心,半径 SKIPIF 1 < 0 的圆及其内部,
又 SKIPIF 1 < 0 表示复平面内的点到 SKIPIF 1 < 0 的距离,据此作出如下示意图:
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选D.
【点评】常见的复数与轨迹的结论:
(1) SKIPIF 1 < 0 :表示以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,半径为 SKIPIF 1 < 0 的圆;
(2) SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 :表示以 SKIPIF 1 < 0 为端点的线段;
(3) SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 :表示以 SKIPIF 1 < 0 为焦点的椭圆;
(4) SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 :表示以 SKIPIF 1 < 0 为焦点的双曲线.
9.复数 SKIPIF 1 < 0 ,则复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内所对应的点在第( )象限.
A.一B.二C.三D.四
【答案】A
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,
对应的点为 SKIPIF 1 < 0 ,在第一象限,故选A.
【点评】本题主要考查了复数的周期性、复数的运算法则、复数的几何意义,属于基础题.
二、填空题.
10.已知向量| SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则的最大值为_______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】∵,且 SKIPIF 1 < 0 ,∴与的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,化简得,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,故答案为 SKIPIF 1 < 0 .
【点评】本题考查了平面向量的混合运算,还涉及利用基本不等式解决最值问题,考查学生的逻辑推理能力和运算求解能力,属于中档题.
11.在中, SKIPIF 1 < 0 ,,点在边上.若, SKIPIF 1 < 0 ,则的值为_________.
【答案】
【解析】设,故,
即,
故,
,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,两式相加可得 SKIPIF 1 < 0 ,
此式代入(1)式可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
代入(1)式可得,
故答案为.
【点评】本题考查平面向量的基本定理、数量积的运算,以及方程思想的运用,属于中档题.
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