内容正文:
考前猜想04 平面向量与复数九种考法
一、题型归纳
1.复数的运算
利用复数的四则运算计算即可
注:有如下性质:如果,那么有
2. 复数的几何意义
利用复数与点的对应解题的步骤
(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数可以用复平面内的点来表示,是解决此类问题的根据.
(2)列出方程:此类问题可建立复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程(组)或不等式(组)求解.
3.复数的模长及应用
(1)两个复数不全为实数时不能比较大小,而任意两个复数的模均可比较大小.
(2)复数模的意义是表示复数对应的点到原点的距离,公式为.
4.向量的线性运算
用基底表示向量的两种方法:
(1) 运用向量的线性运算法则对待求向量不断进行转化,直至用基底表示为止;
(2)通过列向量方程或方程组的形式,利用基底表示向量的唯一性求解.
5.投影向量
将已知量代入在方向上的投影向量公式 (是与方向相同的单位向量,且)中计算即可.
6.向量的数量积运算
向量数量积的求法:
(1) 求两个向量的数量积,首先确定两个向量的模及向量的夹角,其中准确求出两个向量的夹角是求数量积的关键;
(2)根据数量积的运算律,向量的加、减与数量积的混合运算类似于多项式的乘法运算.
7.向量的夹角
(1)求向量的夹角的关键是计算及,在此基础上结合数量积的定义或性质计算,最后借助,求出值;
(2)在个别含有与的等量关系式中,常利用消元思想计算的值.
8.向量的模
(1)求模问题一般转化为求模的平方,与向量数量积联系,并灵活应用,勿忘记开方.
(2)若,则,于是有
9.平面几何与向量数量积的最值范围问题
基底法:
①利用基底转化向量;
②根据向量运算律化简目标;
③运用适当的数学方法如二次函数的思想、基本不等式的思想,三角函数思想等得出结论;
坐标法:
①根据题意建立适当的直角坐标系并写出相应点的坐标;
②将平面向量的运算坐标化;
③运用适当的数学方法如二次函数的思想、基本不等式的思想,三角函数思想等求解
二、重难点例题及变式
类型一、复数的运算
例.(1)已知,则( )
A. B. C.0 D.1
【答案】A
【解析】因为,所以,即.
故选:A
(2)若是纯虚数,则实数a的值为 .
【答案】
【解析】,
因为是纯虚数,
所以,得.
故答案为:
【变式训练1】若,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【解析】由题设有,故,故,
故选:D
【变式训练2】若复数满足,其中i为虚数单位,则等于( )
A.i B. C.1 D.
【答案】C
【解析】依题意,,则,
所以.
故选:C
类型二、复数的几何意义
例.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】A
【解析】因为,
则所求复数对应的点为,位于第一象限.
故选:A.
【变式训练1】在复平面内,点对应的复数为,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【解析】因为对应点为,
所以,
即得.
故选:D
【变式训练2】已知复数,则在复平面上对应的点位于( )
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】由,得到,
所以,其对应点为,位于第三象限.
故选:C.
类型三、复数的模长及应用
例.设为复数,为虚数单位,关于的方程有实数根,则复数的模的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意知,设是方程的实数根,
则,若,则,等式不成立,
所以,有,
所以,
当且仅当即时等号成立.
所以的取值范围为.
故选:B.
【变式训练1】已知(为虚数单位),则( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【解析】由,得,即,
所以,
故选:B
【变式训练2】已知复平面内坐标原点为,复数对应点满足,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【解析】由可得;
所以可得,即;
即.
故选:C
类型四、向量的线性运算
例.在中,点D在边AB上,.记,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为点D在边AB上,,所以,即,
所以.
故选:B.
【变式训练1】在中,M,N分别是AB,AC的中点,若,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【解析】,,
故
,
故,解得.
所以.
故选:A.
【变式训练2】在中,,若,线段与交于点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】如下图所示:
由可得分别为的中点,
由中线性质可得,
又,所以,
因此.
故选:B
类型五、投影向量
例.已知向量满足,且,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为向量,且,那么,
所以向量在向量上的投影向量为,
故选:D.
【变式训练1】已知,,在上的投影向量为,则向量与夹角余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在上的投影向量为,故,
而,故,故,
故即,
故选:A.
【变式训练2】在平面直角坐标系中,点在直线上.若向量,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意设直线的方向向量为,则,
而,则,即为直线的法向量,
又O到直线的距离为,
故在上的投影向量为,
故选:C
类型六、向量的数量积运算
例.在中,,点是的中点,则( )
A. B.7 C. D.
【答案】A
【解析】在中,点是的中点,所以,,
所以.
故选:A
【变式训练1】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
【答案】B
【解析】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.
【变式训练2】已知等边三角形ABC的边长为2,⊙A的半径为1,PQ为⊙A的任意一条直径,则= .
【答案】1
【解析】
.
故答案为: 1.
类型七、向量的夹角
例.已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知,
所以,
得,又,
所以.
故选:C.
【变式训练1】已知向量、满足,则与的夹角是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,则,所以,,
所以,,则,
又因为,
所以,,
因为,因此,.
故选:A
【变式训练2】平面向量,满足,且,则与夹角的正弦值的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图所示:设,,则,设,,,
,
当,即时等号成立,故,
当最小时,最大,
故与夹角的正弦值的最大值为.
故选:B
类型八、向量的模
例.已知向量,满足,,则 .
【答案】
【解析】因为,即,
则,整理得,
又因为,即,
则,所以.
故答案为:.
【变式训练1】若平面向量与的夹角为60°,,,则等于( )
A. B. C.4 D.12
【答案】B
【解析】因为,所以,又因为向量与的夹角为60°,,
所以,所以.
故选:B
【变式训练2】已知向量,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】已知,,则.
因为,即.
即,解得.
由,则.所以.
故选:C.
类型九、平面几何与向量数量积的最值范围问题
例.如图,在平行四边形中,为线段的中点,,,,则( )
A.20 B.22 C.24 D.25
【答案】B
【解析】由题意可得,,
所以
因为,,,所以,
所以.
故选:B
【变式训练1】已知正方形的边长为2,若,则( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【解析】以点为坐标原点建立平面直角坐标系,如下图所示:
由可得为的中点,所以,
易知,可得,
所以.
故选:B
【变式训练2】如图所示,边长为2的正,以BC的中点O为圆心,BC为直径在点A的另一侧作半圆弧,点P在圆弧上运动,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】过点作交半圆弧于点,连接,如图,
而是正三角形,则,令夹角为,
当点P在弧上时,,当点P在弧上时,,于是,
显然,,
所以
.
故选:B
三、考前突破练
1.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,故,故
故选:C.
2.复数在复平面内对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【解析】,所以该复数对应的点为,
该点在第一象限,
故选:A
3.已知复数与在复平面内对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为复数与在复平面内对应的点关于实轴对称,所以,
所以.
故选:B
4.复数z满足,(i为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知得:,
所以,.
故选:C.
5.在中,为上一点,且,则实数值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,
因此,
因为三点共线,所以,,
故选:B.
6.已知,向量,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意,向量,,
则,即,
变形可得,
则
又由,则,
当且仅当时等号成立,
则,
则的最小值为
故选:B
7.已知O是的外心,外接圆半径为2,且满足,若在上的投影向量为,则( )
A. B. C.0 D.2
【答案】A
【解析】由,故为中点,又O是的外心,
易知:,且,
由在上的投影向量,即,
所以,
由图,.
故选:A
8.已知、、都是平面向量,且,若,则的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】A
【解析】依题意可设,,,
则,又,
所以,即,则点在以为圆心,半径的圆上运动,
因为,所以点在()上运动,根据对称性不妨令点在()上,
则表示圆上的点与()上的点连线段的长度,
因为圆心到()的距离,
所以的最小值为,即的最小值为.
故选:A
9.(多选)已知为坐标原点,点,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】A:,,所以,,故,正确;
B:,,所以,同理,故不一定相等,错误;
C:由题意得:,,正确;
D:由题意得:,
,故一般来说故错误;
故选:AC
10.(多选)如图所示,在中,,,,分别是边上的两个三等分点,是的中点,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】由,所以,所以A正确;
由,
设,因为,
所以,即,
可得,则,所以B正确;
由,所以C正确;
由,
所以,所以D错误.
故选:ABC.
11.若复数满足为虚数单位,为的共轭复数,则 .
【答案】5
【解析】由可得;
则可得,因此.
故答案为:5
12.已知向量,在上的投影向量为,,则 .
【答案】
【解析】向量,,
在上的投影向量为,则,得,
,则,
解得.
故答案为:
13.已知点,,O为坐标原点,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】设点,,
所以,即,
所以,
因为,
所以.
故答案为:
14.为等边三角形,且边长为2,则与的夹角大小为 ,若,则的最小值为 .
【答案】 /
【解析】由题意知,如图,
由为等比三角形,得,
所以;
因为,所以点E为AC的中点,
则,又,
所以
,
,
又,所以,
所以.
故答案为:;.
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考前猜想04 平面向量与复数九种考法
一、题型归纳
1.复数的运算
利用复数的四则运算计算即可
注:有如下性质:如果,那么有
2. 复数的几何意义
利用复数与点的对应解题的步骤
(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数可以用复平面内的点来表示,是解决此类问题的根据.
(2)列出方程:此类问题可建立复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程(组)或不等式(组)求解.
3.复数的模长及应用
(1)两个复数不全为实数时不能比较大小,而任意两个复数的模均可比较大小.
(2)复数模的意义是表示复数对应的点到原点的距离,公式为.
4.向量的线性运算
用基底表示向量的两种方法:
(1) 运用向量的线性运算法则对待求向量不断进行转化,直至用基底表示为止;
(2)通过列向量方程或方程组的形式,利用基底表示向量的唯一性求解.
5.投影向量
将已知量代入在方向上的投影向量公式 (是与方向相同的单位向量,且)中计算即可.
6.向量的数量积运算
向量数量积的求法:
(1) 求两个向量的数量积,首先确定两个向量的模及向量的夹角,其中准确求出两个向量的夹角是求数量积的关键;
(2)根据数量积的运算律,向量的加、减与数量积的混合运算类似于多项式的乘法运算.
7.向量的夹角
(1)求向量的夹角的关键是计算及,在此基础上结合数量积的定义或性质计算,最后借助,求出值;
(2)在个别含有与的等量关系式中,常利用消元思想计算的值.
8.向量的模
(1)求模问题一般转化为求模的平方,与向量数量积联系,并灵活应用,勿忘记开方.
(2)若,则,于是有
9.平面几何与向量数量积的最值范围问题
基底法:
①利用基底转化向量;
②根据向量运算律化简目标;
③运用适当的数学方法如二次函数的思想、基本不等式的思想,三角函数思想等得出结论;
坐标法:
①根据题意建立适当的直角坐标系并写出相应点的坐标;
②将平面向量的运算坐标化;
③运用适当的数学方法如二次函数的思想、基本不等式的思想,三角函数思想等求解
二、重难点例题及变式
类型一、复数的运算
例.(1)已知,则( )
A. B. C.0 D.1
(2)若是纯虚数,则实数a的值为 .
【变式训练1】若,则( )
A. B. C.1 D.2
【变式训练2】若复数满足,其中i为虚数单位,则等于( )
A.i B. C.1 D.
类型二、复数的几何意义
例.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
【变式训练1】在复平面内,点对应的复数为,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
【变式训练2】已知复数,则在复平面上对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
类型三、复数的模长及应用
例.设为复数,为虚数单位,关于的方程有实数根,则复数的模的范围是( )
A. B. C. D.
【变式训练1】已知(为虚数单位),则( )
A. B. C.1 D.
【变式训练2】已知复平面内坐标原点为,复数对应点满足,则( )
A. B. C.1 D.2
类型四、向量的线性运算
例.在中,点D在边AB上,.记,则( )
A. B. C. D.
【变式训练1】在中,M,N分别是AB,AC的中点,若,则( )
A. B. C.1 D.2
【变式训练2】在中,,若,线段与交于点,则( )
A. B. C. D.
类型五、投影向量
例.已知向量满足,且,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【变式训练1】已知,,在上的投影向量为,则向量与夹角余弦值为( )
A. B. C. D.
【变式训练2】在平面直角坐标系中,点在直线上.若向量,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
类型六、向量的数量积运算
例.在中,,点是的中点,则( )
A. B.7 C. D.
【变式训练1】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
【变式训练2】已知等边三角形ABC的边长为2,⊙A的半径为1,PQ为⊙A的任意一条直径,则= .
类型七、向量的夹角
例.已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.
【变式训练1】已知向量、满足,则与的夹角是( )
A. B. C. D.
【变式训练2】平面向量,满足,且,则与夹角的正弦值的最大值为( )
A. B. C. D.
类型八、向量的模
例.已知向量,满足,,则 .
【变式训练1】若平面向量与的夹角为60°,,,则等于( )
A. B. C.4 D.12
【变式训练2】已知向量,且,则的值为( )
A. B. C. D.
类型九、平面几何与向量数量积的最值范围问题
例.如图,在平行四边形中,为线段的中点,,,,则( )
A.20 B.22 C.24 D.25
【变式训练1】已知正方形的边长为2,若,则( )
A.2 B. C.4 D.
【变式训练2】如图所示,边长为2的正,以BC的中点O为圆心,BC为直径在点A的另一侧作半圆弧,点P在圆弧上运动,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
三、考前突破练
1.已知,则( )
A. B. C. D.
2.复数在复平面内对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.已知复数与在复平面内对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
4.复数z满足,(i为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
5.在中,为上一点,且,则实数值为( )
A. B. C. D.
6.已知,向量,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7.已知O是的外心,外接圆半径为2,且满足,若在上的投影向量为,则( )
A. B. C.0 D.2
8.已知、、都是平面向量,且,若,则的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.3
9.(多选)已知为坐标原点,点,,,,则( )
A. B.
C. D.
10.(多选)如图所示,在中,,,,分别是边上的两个三等分点,是的中点,若,则( )
A. B.
C. D.
11.若复数满足为虚数单位,为的共轭复数,则 .
12.已知向量,在上的投影向量为,,则 .
13.已知点,,O为坐标原点,则的取值范围是 .
14.为等边三角形,且边长为2,则与的夹角大小为 ,若,则的最小值为 .
学科网(北京)股份有限公司
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