内容正文:
第05讲 平面向量与复数(2022-2024高考真题)
(新高考专用)
一、单项选择题
1.(2024·北京·高考真题)设 ,是向量,则“”是“或”的( ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【解题思路】根据向量数量积分析可知等价于,结合充分、必要条件分析判断.
【解答过程】因为,可得,即,
可知等价于,
若或,可得,即,可知必要性成立;
若,即,无法得出或,
例如,满足,但且,可知充分性不成立;
综上所述,“”是“且”的必要不充分条件.
故选:B.
2.(2024·全国·高考真题)设向量,则( )
A.“”是“”的必要条件 B.“”是“”的必要条件
C.“”是“”的充分条件 D.“”是“”的充分条件
【解题思路】根据向量垂直和平行的坐标表示即可得到方程,解出即可.
【解答过程】对A,当时,则,
所以,解得或,即必要性不成立,故A错误;
对C,当时,,故,
所以,即充分性成立,故C正确;
对B,当时,则,解得,即必要性不成立,故B错误;
对D,当时,不满足,所以不成立,即充分性不立,故D错误.
故选:C.
3.(2024·全国·高考真题)已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.1
【解题思路】由得,结合,得,由此即可得解.
【解答过程】因为,所以,即,
又因为,
所以,
从而.
故选:B.
4.(2024·全国·高考真题)已知向量,若,则( )
A. B. C.1 D.2
【解题思路】根据向量垂直的坐标运算可求的值.
【解答过程】因为,所以,
所以即,故,
故选:D.
5.(2023·北京·高考真题)已知向量满足,则( )
A. B. C.0 D.1
【解题思路】利用平面向量数量积的运算律,数量积的坐标表示求解作答.
【解答过程】向量满足,
所以.
故选:B.
6.(2024·北京·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】直接根据复数乘法即可得到答案.
【解答过程】由题意得.
故选:C.
7.(2024·全国·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.2
【解题思路】先根据共轭复数的定义写出,然后根据复数的乘法计算.
【解答过程】依题意得,,故.
故选:D.
8.(2024·全国·高考真题)若,则( )
A. B. C.10 D.
【解题思路】结合共轭复数与复数的基本运算直接求解.
【解答过程】由,则.
故选:A.
9.(2024·全国·高考真题)已知,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【解题思路】由复数模的计算公式直接计算即可.
【解答过程】若,则.
故选:C.
10.(2024·全国·高考真题)若,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】由复数四则运算法则直接运算即可求解.
【解答过程】因为,所以.
故选:C.
11.(2023·北京·高考真题)在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据复数的几何意义先求出复数,然后利用共轭复数的定义计算.
【解答过程】在复平面对应的点是,根据复数的几何意义,,
由共轭复数的定义可知,.
故选:D.
12.(2023·全国·高考真题)已知向量,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用平面向量模与数量积的坐标表示分别求得,从而利用平面向量余弦的运算公式即可得解.
【解答过程】因为,所以,
则,,
所以.
故选:B.
13.(2023·全国·高考真题)已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】作出图形,根据几何意义求解.
【解答过程】因为,所以,
即,即,所以.
如图,设,
由题知,是等腰直角三角形,
AB边上的高,
所以,
,
.
故选:D.
14.(2023·全国·高考真题)已知的半径为1,直线PA与相切于点A,直线PB与交于B,C两点,D为BC的中点,若,则的最大值为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】由题意作出示意图,然后分类讨论,利用平面向量的数量积定义可得 ,或 然后结合三角函数的性质即可确定的最大值.
【解答过程】如图所示,,则由题意可知:,
由勾股定理可得
当点位于直线异侧时或PB为直径时,设,
则:
,则
当时,有最大值.
当点位于直线同侧时,设,
则:
,
,则
当时,有最大值.
综上可得,的最大值为.
故选:A.
15.(2023·全国·高考真题)已知向量,若,则( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据向量的坐标运算求出,,再根据向量垂直的坐标表示即可求出.
【解答过程】因为,所以,,
由可得,,
即,整理得:.
故选:D.
16.(2023·全国·高考真题)( )
A.1 B.2 C. D.5
【解题思路】由题意首先化简,然后计算其模即可.
【解答过程】由题意可得,
则.
故选:C.
17.(2023·全国·高考真题)( )
A. B.1 C. D.
【解题思路】利用复数的四则运算求解即可.
【解答过程】
故选:C.
18.(2023·全国·高考真题)设,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【解题思路】根据复数的代数运算以及复数相等即可解出.
【解答过程】因为,
所以,解得:.
故选:C.
19.(2023·全国·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】由题意首先计算复数的值,然后利用共轭复数的定义确定其共轭复数即可.
【解答过程】由题意可得,
则.
故选:B.
20.(2023·全国·高考真题)已知,则( )
A. B. C.0 D.1
【解题思路】根据复数的除法运算求出,再由共轭复数的概念得到,从而解出.
【解答过程】因为,所以,即.
故选:A.
21.(2023·全国·高考真题)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
【解题思路】根据复数的乘法结合复数的几何意义分析判断.
【解答过程】因为,
则所求复数对应的点为,位于第一象限.
故选:A.
22.(2022·全国·高考真题)已知向量,若,则( )
A. B. C.5 D.6
【解题思路】利用向量的运算和向量的夹角的余弦公式的坐标形式化简即可求得
【解答过程】解:,,即,解得,
故选:C.
23.(2022·全国·高考真题)已知向量,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解题思路】先求得,然后求得.
【解答过程】因为,所以.
故选:D.
24.(2022·全国·高考真题)已知向量满足,则( )
A. B. C.1 D.2
【解题思路】根据给定模长,利用向量的数量积运算求解即可.
【解答过程】解:∵,
又∵
∴9,
∴
故选:C.
25.(2022·全国·高考真题)在中,点D在边AB上,.记,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据几何条件以及平面向量的线性运算即可解出.
【解答过程】因为点D在边AB上,,所以,即,
所以 .
故选:B.
26.(2022·浙江·高考真题)已知(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用复数相等的条件可求.
【解答过程】,而为实数,故,
故选:B.
27.(2022·全国·高考真题)( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用复数的乘法可求.
【解答过程】,
故选:D.
28.(2022·全国·高考真题)设,其中为实数,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据复数代数形式的运算法则以及复数相等的概念即可解出.
【解答过程】因为R,,所以,解得:.
故选:A.
29.(2022·全国·高考真题)若.则( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据复数代数形式的运算法则,共轭复数的概念以及复数模的计算公式即可求出.
【解答过程】因为,所以,所以.
故选:D.
30.(2022·全国·高考真题)若,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】由共轭复数的概念及复数的运算即可得解.
【解答过程】
故选 :C.
31.(2022·北京·高考真题)若复数z满足,则( )
A.1 B.5 C.7 D.25
【解题思路】利用复数四则运算,先求出,再计算复数的模.
【解答过程】由题意有,故.
故选:B.
32.(2022·全国·高考真题)若,则( )
A. B. C.1 D.2
【解题思路】利用复数的除法可求,从而可求.
【解答过程】由题设有,故,故,
故选:D.
二、填空题
33.(2024·上海·高考真题)已知,且,则的值为 15 .
【解题思路】根据向量平行的坐标表示得到方程,解出即可.
【解答过程】,,解得.
故答案为:15.
34.(2024·天津·高考真题)在边长为1的正方形中,点为线段的三等分点, ,则 ;为线段上的动点,为中点,则的最小值为 .
【解题思路】解法一:以为基底向量,根据向量的线性运算求,即可得,设,求,结合数量积的运算律求的最小值;解法二:建系标点,根据向量的坐标运算求,即可得,设,求,结合数量积的坐标运算求的最小值.
【解答过程】解法一:因为,即,则,
可得,所以;
由题意可知:,
因为为线段上的动点,设,
则,
又因为为中点,则,
可得
,
又因为,可知:当时,取到最小值;
解法二:以B为坐标原点建立平面直角坐标系,如图所示,
则,
可得,
因为,则,所以;
因为点在线段上,设,
且为中点,则,
可得,
则,
且,所以当时,取到最小值为;
故答案为:;.
35.(2024·上海·高考真题)已知虚数,其实部为1,且,则实数为 2 .
【解题思路】设且,直接根据复数的除法运算,再根据复数分类即可得到答案.
【解答过程】设,且.
则,
,,解得,
故答案为:2.
36.(2024·天津·高考真题)已知是虚数单位,复数 .
【解题思路】借助复数的乘法运算法则计算即可得.
【解答过程】.
故答案为:.
37.(2023·全国·高考真题)已知向量,满足,,则 .
【解题思路】法一:根据题意结合向量数量积的运算律运算求解;法二:换元令,结合数量积的运算律运算求解.
【解答过程】法一:因为,即,
则,整理得,
又因为,即,
则,所以.
法二:设,则,
由题意可得:,则,
整理得:,即.
故答案为:.
38.(2023·天津·高考真题)已知是虚数单位,化简的结果为 .
【解题思路】由题意利用复数的运算法则,分子分母同时乘以,然后计算其运算结果即可.
【解答过程】由题意可得.
故答案为:.
39.(2022·天津·高考真题)在中,,D是AC中点,,试用表示为 ,若,则的最大值为 .
【解题思路】法一:根据向量的减法以及向量的数乘即可表示出,以为基底,表示出,由可得,再根据向量夹角公式以及基本不等式即可求出.
法二:以点为原点建立平面直角坐标系,设,由可得点的轨迹为以为圆心,以为半径的圆,方程为,即可根据几何性质可知,当且仅当与相切时,最大,即求出.
【解答过程】方法一:
,,
,当且仅当时取等号,而,所以.
故答案为:;.
方法二:如图所示,建立坐标系:
,,
,所以点的轨迹是以为圆心,以为半径的圆,当且仅当与相切时,最大,此时.
故答案为:;.
40.(2022·浙江·高考真题)设点P在单位圆的内接正八边形的边上,则的取值范围是 .
【解题思路】根据正八边形的结构特征,分别以圆心为原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,即可求出各顶点的坐标,设,再根据平面向量模的坐标计算公式即可得到,然后利用即可解出.
【解答过程】以圆心为原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,如图所示:
则,,设,于是,
因为,所以,故的取值范围是.
故答案为:.
41.(2022·全国·高考真题)已知向量.若,则 .
【解题思路】直接由向量垂直的坐标表示求解即可.
【解答过程】由题意知:,解得.
故答案为:.
42.(2022·全国·高考真题)设向量,的夹角的余弦值为,且,,则 .
【解题思路】设与的夹角为,依题意可得,再根据数量积的定义求出,最后根据数量积的运算律计算可得.
【解答过程】解:设与的夹角为,因为与的夹角的余弦值为,即,
又,,所以,
所以.
故答案为:.
43.(2022·天津·高考真题)已知是虚数单位,化简的结果为 .
【解题思路】根据复数代数形式的运算法则即可解出.
【解答过程】.
故答案为:.
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第05讲 平面向量与复数(2022-2024高考真题)
(新高考专用)
一、单项选择题
1.(2024·北京·高考真题)设 ,是向量,则“”是“或”的( ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(2024·全国·高考真题)设向量,则( )
A.“”是“”的必要条件 B.“”是“”的必要条件
C.“”是“”的充分条件 D.“”是“”的充分条件
3.(2024·全国·高考真题)已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.1
4.(2024·全国·高考真题)已知向量,若,则( )
A. B. C.1 D.2
5.(2023·北京·高考真题)已知向量满足,则( )
A. B. C.0 D.1
6.(2024·北京·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
7.(2024·全国·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.2
8.(2024·全国·高考真题)若,则( )
A. B. C.10 D.
9.(2024·全国·高考真题)已知,则( )
A.0 B.1 C. D.2
10.(2024·全国·高考真题)若,则( )
A. B. C. D.
11.(2023·北京·高考真题)在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数( )
A. B.
C. D.
12.(2023·全国·高考真题)已知向量,则( )
A. B. C. D.
13.(2023·全国·高考真题)已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.
14.(2023·全国·高考真题)已知的半径为1,直线PA与相切于点A,直线PB与交于B,C两点,D为BC的中点,若,则的最大值为( )
A. B.
C. D.
15.(2023·全国·高考真题)已知向量,若,则( )
A. B.
C. D.
16.(2023·全国·高考真题)( )
A.1 B.2 C. D.5
17.(2023·全国·高考真题)( )
A. B.1 C. D.
18.(2023·全国·高考真题)设,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
19.(2023·全国·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.
20.(2023·全国·高考真题)已知,则( )
A. B. C.0 D.1
21.(2023·全国·高考真题)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
22.(2022·全国·高考真题)已知向量,若,则( )
A. B. C.5 D.6
23.(2022·全国·高考真题)已知向量,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
24.(2022·全国·高考真题)已知向量满足,则( )
A. B. C.1 D.2
25.(2022·全国·高考真题)在中,点D在边AB上,.记,则( )
A. B. C. D.
26.(2022·浙江·高考真题)已知(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
27.(2022·全国·高考真题)( )
A. B. C. D.
28.(2022·全国·高考真题)设,其中为实数,则( )
A. B. C. D.
29.(2022·全国·高考真题)若.则( )
A. B. C. D.
30.(2022·全国·高考真题)若,则( )
A. B. C. D.
31.(2022·北京·高考真题)若复数z满足,则( )
A.1 B.5 C.7 D.25
32.(2022·全国·高考真题)若,则( )
A. B. C.1 D.2
二、填空题
33.(2024·上海·高考真题)已知,且,则的值为 .
34.(2024·天津·高考真题)在边长为1的正方形中,点为线段的三等分点, ,则 ;为线段上的动点,为中点,则的最小值为 .
35.(2024·上海·高考真题)已知虚数,其实部为1,且,则实数为 .
36.(2024·天津·高考真题)已知是虚数单位,复数 .
37.(2023·全国·高考真题)已知向量,满足,,则 .
38.(2023·天津·高考真题)已知是虚数单位,化简的结果为 .
39.(2022·天津·高考真题)在中,,D是AC中点,,试用表示为 ,若,则的最大值为 .
40.(2022·浙江·高考真题)设点P在单位圆的内接正八边形的边上,则的取值范围是 .
41.(2022·全国·高考真题)已知向量.若,则 .
42.(2022·全国·高考真题)设向量,的夹角的余弦值为,且,,则 .
43.(2022·天津·高考真题)已知是虚数单位,化简的结果为 .
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