内容正文:
猜想03 数量积与复数
19 / 19
学科网(北京)股份有限公司
· 题型一 数量积及其应用
· 题型二 求向量模长
· 题型三 夹角及其应用
· 题型四 投影向量
· 题型五 复数的基本运算
· 题型六 复数的分类
· 题型七 复数的模长
· 题型八 复数的几何意义
· 题型九 复数相等
· 题型十 复数范围内方程的根
· 题型十一 复数多选题(多考点综合)
· 题型十二 数量积最值及范围问题
· 题型十三 数量积新定义问题
题型一 数量积及其应用
1.已知,向量,,若,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.设, 是两个非零向量,且, , 则与的夹角是( )
A. B. C. D.
3.已知边长为2的正方形中,点,分别为,的中点,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.在中,已知,点O是的外心,则( )
A.16 B.8 C.4 D.
5.已知平行四边形中,,,E为中点,则 .
6.如图所示,直角梯形中,,点是线段上的动点,,则满足条件的点的个数是 .
7.在平面直角坐标系xOy中,点,,.
(1)求;
(2)若实数满足,求的值.
题型二 求向量模长
8.已知平面向量与的夹角为,,,则( )
A. B. C.4 D.2
9.已知向量 和 的夹角为 ,,,则 .
10.已知两个非零向量,,若,,,则 .
11.设与的夹角为,则 .
12.已知平面向量,,满足,,且,则 .
13.已知正方形的边长为1,点满足,则 .
14.已知向量,满足,,且.
(1)求向量,的夹角;
(2)若,求的值.
题型三 夹角及其应用
15.已知非零向量,满足,若,则与的夹角为( ).
A. B. C. D.
16.已知向量,则( )
A. B. C. D.
17.在中,已知,,,是边上的中点,,与交于点,则的余弦值为( )
A. B. C. D.
18.已知单位向量,,若对任意的,恒成立,则( )
A. B. C. D.
19.已知非零向量满足,则向量与的夹角为
20.已知为单位向量,且与的夹角为60°.
(1)求的值;
(2)若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
21.如图,在四边形中,,,设,.
(1)用,表示,;
(2)若与相交于点,,,,求.
题型四 投影向量
22.已知且单位向量在方向上的投影向量为,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
23.若非零向量,满足,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
24.已知点,则向量在向量方向上的投影的坐标为( )
A. B. C. D.
25.已知平面上四个点,,,,则向量在向量上的投影向量的坐标为 .
26.已知向量,的夹角为,且,,则向量在向量方向上的投影向量的模是 .
题型五 复数的基本运算
27.设,则( )
A. B.
C. D.
28.已知复数,若,则( )
A. B. C. D.2
29.若复数满足,则( )
A. B. C. D.
30.已知复数满足,则的值为( )
A. B. C. D.
31. .
32.若复数,则的虚部为 .
题型六 复数的分类
33.复数是纯虚数,则实数的值为( )
A.0 B. C.3 D.0或3
34.若复数(是虚数单位)是纯虚数,则实数的值为( )
A.1 B.0 C.6 D.
35.已知复数,且,若是纯虚数,则的最小值是( )
A.9 B.4 C.1 D.
36.已知复数,,其中为非零实数.
(1)若是实数,求的值;
(2)若,复数为纯虚数,求实数的值.
37.已知复数(,为虚数单位),其共轭复数为.
(1)若复数为纯虚数,求实数的值;
(2)若复数是实数,求实数的值;
题型七 复数的模长
38.已知复数,,则( )
A. B.3 C. D.2
39.已知复数,则( )
A. B.
C. D.
40.已知复数满足,的共轭复数为,复数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
41.(多选)在复平面内,复数、所对应的点分别为、,对于下列四个等式,正确的为( )
A. B.
C. D.
42.设是虚数,是实数.则的取值范围为 .
题型八 复数的几何意义
43.已知复数,则在复平面内对应的点位于( )
A.第四象限 B.第三象限 C.第二象限 D.第一象限
44.在复平面内,复数、对应的向量分别是、,其中是坐标原点,则向量对应的复数为 .
45.已知复数,且是实数.
(1)求;
(2)在复平面内,复数对应的点在第四象限,求实数m的取值范围.
46.已知复数是虚数单位).
(1)若复数在复平面上对应点落在第一象限,求实数的取值范围;
(2)设,分别记复数在复平面上对应的点为,求与的夹角.
47.已知复数(是虚数单位,),且为纯虚数.
(1)设复数,求;
(2)设复数,且复数所对应的点在第一象限,求实数的取值范围.
题型九 复数相等
48.若复数的实部大于0,且,则( )
A. B.
C. D.
49.若复数满足,i为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
50.复数满足,则( )
A. B. C. D.
51.已知复数满足(为虚数单位),则的虚部为 .
52.已知复数满足:
(1)求复数;
(2)求的值.
题型十 复数范围内方程的根
53.已知是关于的方程的一个解,则( )
A.4 B.8 C.6 D.0
54.设方程在复数范围内的两根分别为、,则下列关于、的说法错误的是( )
A. B. C. D.
55.已知是关于的方程的一个根,则( )
A.4 B. C.2 D.
56.(多选)已知复数是方程的一个根,则下列说法正确的是( )
A. B.复数z的模为5
C.复数z的虚部为 D.方程的另一个根为
57.已知复数不是纯虚数,且满足.
(1)求
(2)若复数是关于的方程(其中,为实数)的根,求.
题型十一 复数多选题(多考点综合)
58.(多选)设 , 是复数,则下列命题中的真命题是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
59.(多选)已知,复数满足,则( )
A. B.
C. D.的最大值为
60.(多选)已知非零复数,,其共轭复数分别为,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
61.(多选)设,,均为复数,则下列命题中正确的是( )
A.若复数,则
B.若,则的最大值为2
C.若,则
D.若,则为纯虚数
62.(多选)设复数在复平面内对应的点为,下列说法正确的是( )
A.
B.若,且,则
C.若,则的最大值为5
D.若,则点的集合所构成图形的面积为
题型十二 数量积最值及范围问题
63.已知与是平面内两个非零向量,,,,点P是平分线上的动点.当取最小值时,的值为( ).
A.. B.. C.. D..
64.如图,边长为的正方形ABCD内接于圆O,P是弧BC(包括端点)上一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
65.中,,,则的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
66.如图,中,,为的三等分点,为边上的动点.
①当时,则 ;
②的最小值为 .
67.如图,在边长为2的菱形中.
(1)求;
(2)若E为对角线上一动点.连结并延长,交于点F,连结,设.当λ为何值时,可使最小,并求出的最小值.
68.如图,已知是直角边长为2的等腰所在平面内一点,是的中点,是的中点.
(1)当时,求的值;
(2)当时,求的取值范围.
69.在中,,,,为边中点.
(1)求的值;
(2)若点满足,求的最小值;
70.如图,已知正方形ABCD的边长为2,过中心O的直线l与两边AB,CD分别交于点M,N.
(1)若Q是BC的中点,求的取值范围;
(2)若P是平面上一点,且满足,求的最小值.
题型十三 数量积新定义问题
71.(多选)设非零向量,的夹角为,定义运算.下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.
C.若,则 D.
72.如图,设是平面内相交成角的两条数轴,分别是与轴、轴正方向同向的单位向量.若向量,则把有序数对叫做向量在斜坐标系中的坐标.设向量在斜坐标系中的坐标分别为,则 .
73.若向量与向量的夹角为θ,我们定义“”为向量与向量的“外积”.两个向量的外积是一个向量,它的长度定义为.在中,,,则的最大值为 .
74.定义两个向量的运算“”与运算“”:,其中是的夹角.若,,,则 .
75.在平面直角坐标系中,对于非零向量,定义这两个向量的“相离度”为,容易知道平行的充要条件为.
(1)已知,求;
(2)(ⅰ)设向量的夹角为,证明:;
(ⅱ)已知非零向量满足,求.
$$猜想03 数量积与复数
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题型一 数量积及其应用
1.已知,向量,,若,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【详解】由,可得,即得,
又因,,
故,解得或(因,故舍去负值).
故选:C
2.设, 是两个非零向量,且, , 则与的夹角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,所以,
所以,①
因为,所以,
所以,②
由②①,得,则,
所以,得,所以,
因为, 是两个非零向量,
所以,
因为,所以.
故选:C
3.已知边长为2的正方形中,点,分别为,的中点,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】因为点,分别为,的中点,
则,且在方向上的投影数量为2,
所以.
故选:B.
4.在中,已知,点O是的外心,则( )
A.16 B.8 C.4 D.
【答案】B
【详解】解:如图,过点O作于D,可知,
则
故选:
5.已知平行四边形中,,,E为中点,则 .
【答案】2
【详解】如图,平行四边形中,,,E为中点,
则,,,
所以,
故答案为:2.
6.如图所示,直角梯形中,,点是线段上的动点,,则满足条件的点的个数是 .
【答案】1
【详解】以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
则、,设点,其中,
则,,
则,整理可得,解得,
所以满足条件的点只有1个.
故答案为:1.
7.在平面直角坐标系xOy中,点,,.
(1)求;
(2)若实数满足,求的值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1),,
所以.
(2),,
因为,所以,
解得
题型二 求向量模长
8.已知平面向量与的夹角为,,,则( )
A. B. C.4 D.2
【答案】B
【详解】因为平面向量与的夹角为,,
所以,,
所以,
故选:B
9.已知向量 和 的夹角为 ,,,则 .
【答案】
【详解】,
,
故答案为:.
10.已知两个非零向量,,若,,,则 .
【答案】2
【详解】对进行平方,可得.
已知,, ,.
将上述值代入可得:.即.
已知,所以.
又因为,所以.可得.
因为为非零向量,所以,可得.
故答案为:2.
11.设与的夹角为,则 .
【答案】/
【详解】由题意知,
又,所以,
展开得,即,解得.
故答案为:.
12.已知平面向量,,满足,,且,则 .
【答案】
【详解】因,
而,,,
则,所以.
故答案为:.
13.已知正方形的边长为1,点满足,则 .
【答案】/
【详解】以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
则点,,,,,
则,,因此,.
故答案为:
14.已知向量,满足,,且.
(1)求向量,的夹角;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)解:由向量,满足,,且.
可得,可得,
设向量与的夹角为,可得,
因为,所以,即向量与的夹角为.
(2)解:因为,可得,
即,解得或.
题型三 夹角及其应用
15.已知非零向量,满足,若,则与的夹角为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,且,所以,
所以,
所以,又,所以.
故选:B
16.已知向量,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,则,所以,
又,,所以,
故选:D.
17.在中,已知,,,是边上的中点,,与交于点,则的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
由题意,,
因为是边上的中点,所以,
则,
因为,
所以,
所以,
所以.
故选:A.
18.已知单位向量,,若对任意的,恒成立,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为单位向量,,所以由平方得:
,
又因为对任意的,上式关于的一元二次不等式恒成立,
则满足,
此时只能满足,即,
因为,所以,
故选:B.
19.已知非零向量满足,则向量与的夹角为
【答案】
【详解】由,可得,
因,,
所以,
又,可得.
即向量与的夹角为.
故答案为:
20.已知为单位向量,且与的夹角为60°.
(1)求的值;
(2)若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)对先平方可得:
展开得:
因为,为单位向量,所以,则,.
又因为与的夹角为,可得:
将,,代入可得:
所以.
(2)因为向量与的夹角为锐角,所以且与不同向共线.
可得:
将,,代入上式可得:
整理得:,即,得:,解得.
若两向量同向共线,则存在实数,使得,即.
所以可得,将代入得,解得.
所以当两向量不同向共线时,.
综合以上两个条件,实数的取值范围是.
21.如图,在四边形中,,,设,.
(1)用,表示,;
(2)若与相交于点,,,,求.
【答案】(1),
(2)
【详解】(1),
;
(2)由图可知得夹角即为,
,
,
所以
题型四 投影向量
22.已知且单位向量在方向上的投影向量为,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为在方向上的投影向量为,所以,
因为,为单位向量,所以,所以与的夹角为.
故选:C.
23.若非零向量,满足,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以两边平方得到:,
在方向上的投影向量为,
故选:D
24.已知点,则向量在向量方向上的投影的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,可得,
则向量在向量方向上的投影为.
故选:C.
25.已知平面上四个点,,,,则向量在向量上的投影向量的坐标为 .
【答案】
【详解】由题可得,,,
所以向量在向量上的投影向量为.
故答案为:.
26.已知向量,的夹角为,且,,则向量在向量方向上的投影向量的模是 .
【答案】
【详解】依题意得,,
所以,
所以向量在向量方向上的投影向量的模是.
故答案为:.
题型五 复数的基本运算
27.设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】,
则.
故选:D.
28.已知复数,若,则( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【详解】方法一:
由题意,,
所以,.
方法二:
已知,则.
已知,则.
因为,根据复数模的性质,可得:
.
故选:B.
29.若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,故,故.
故选:B.
30.已知复数满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,
所以,
故选:C.
31. .
【答案】
【详解】,
所以.
故答案为:.
32.若复数,则的虚部为 .
【答案】
【详解】因为,,
故复数,故的虚部为,
故答案为:
题型六 复数的分类
33.复数是纯虚数,则实数的值为( )
A.0 B. C.3 D.0或3
【答案】A
【详解】由是纯虚数,得,所以.
故选:A
34.若复数(是虚数单位)是纯虚数,则实数的值为( )
A.1 B.0 C.6 D.
【答案】D
【详解】,
因为复数是纯虚数,所以,解得.
故选:D
35.已知复数,且,若是纯虚数,则的最小值是( )
A.9 B.4 C.1 D.
【答案】D
【详解】因为,且,
所以
,
因为是纯虚数,所以,即且,
所以
,当且仅当,即,时取等号.
故选:D
36.已知复数,,其中为非零实数.
(1)若是实数,求的值;
(2)若,复数为纯虚数,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)解:由复数,可得,
因为是实数,可得,即,
∵为非零实数.所以.
(2)解:由,可得,所以,
则,
因为复数为纯虚数,可得,
解得或.
37.已知复数(,为虚数单位),其共轭复数为.
(1)若复数为纯虚数,求实数的值;
(2)若复数是实数,求实数的值;
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)易知,
若复数为纯虚数,可得,
解得;
(2)由可得,
所以,
若复数是实数,可得,
解得;
题型七 复数的模长
38.已知复数,,则( )
A. B.3 C. D.2
【答案】D
【详解】由题意,
则.
故选:D.
39.已知复数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题意得,所以.
故选:A.
40.已知复数满足,的共轭复数为,复数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由得,在复平面内在以为圆心半径为1的圆上,
则在以为圆心半径为1的圆上,
所以表示到点的距离,
数形结合得,
故选:D.
41.(多选)在复平面内,复数、所对应的点分别为、,对于下列四个等式,正确的为( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】对于A,取,则,,显然,A错;
对于B,由平面向量数量积的定义可得,B对;
对于C,因为,则,
所以,,C错.
对于D,设,,
则,
所以,
,D对;
故选:BD.
42.设是虚数,是实数.则的取值范围为 .
【答案】
【详解】设,且,
,
为实数,则,得,且,
因此复数在复平面内对应点的轨迹是以原点为圆心,1为半径的圆(不含点),
表示点与点的距离,而点与圆心的距离为1,则,
所以的取值范围为.
故答案为:
题型八 复数的几何意义
43.已知复数,则在复平面内对应的点位于( )
A.第四象限 B.第三象限 C.第二象限 D.第一象限
【答案】A
【详解】由复数,则,
所以复数在复平面内对应的点位于第四象限.
故选:A.
44.在复平面内,复数、对应的向量分别是、,其中是坐标原点,则向量对应的复数为 .
【答案】/
【详解】因为复数、对应的向量分别是、,则,,
所以,则向量对应的复数为.
故答案为:.
45.已知复数,且是实数.
(1)求;
(2)在复平面内,复数对应的点在第四象限,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为
所以
由是实数,得,
∴,
(2)由(1)知,
∴,
∵复数对应的点在第四象限,
∴,解得
实数m的取值范围是.
46.已知复数是虚数单位).
(1)若复数在复平面上对应点落在第一象限,求实数的取值范围;
(2)设,分别记复数在复平面上对应的点为,求与的夹角.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意, ,
第一象限需满足:,解得 .
(2)当 时,点 , ,
设的夹角为,则,
且.
47.已知复数(是虚数单位,),且为纯虚数.
(1)设复数,求;
(2)设复数,且复数所对应的点在第一象限,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1).
又为纯虚数,,解得.
;
(2),
又复数所对应的点在第一象限,
,解得:.
题型九 复数相等
48.若复数的实部大于0,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设,其中,,
则.
又,
∴,解得,∴.
故选:C.
49.若复数满足,i为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设,
则,
即,解得,
所以,,
故选:A
50.复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设(),则,,
因为,所以,
所以解得
即.
故选:D.
51.已知复数满足(为虚数单位),则的虚部为 .
【答案】
【详解】设,因为,所以,
可得,解得为,则的虚部为.
故答案为:.
52.已知复数满足:
(1)求复数;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设,,
;
(2)原式.
题型十 复数范围内方程的根
53.已知是关于的方程的一个解,则( )
A.4 B.8 C.6 D.0
【答案】B
【详解】由题意可得,,化简整理得,
则,得,
则.
故选:B
54.设方程在复数范围内的两根分别为、,则下列关于、的说法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由可得,可得,解得或,
由韦达定理可得,,
对于A选项,由题意可知,方程的两个虚根、互为共轭复数,即,A对;
对于B选项,,所以,,B对;
对于C选项,,
所以,C错;
对于D选项,,D对.
故选:C.
55.已知是关于的方程的一个根,则( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】B
【详解】因为是关于的方程的一个根,所以为方程的另一个根,
所以由韦达定理可得,解得.
故选:B
56.(多选)已知复数是方程的一个根,则下列说法正确的是( )
A. B.复数z的模为5
C.复数z的虚部为 D.方程的另一个根为
【答案】AD
【详解】复数,
对于BC,,复数z的虚部为,BC错误;
对于AD,方程的另一个根为,
,AD正确.
故选:AD
57.已知复数不是纯虚数,且满足.
(1)求
(2)若复数是关于的方程(其中,为实数)的根,求.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由已知,设
代入并整理得:
,
解得,所以,
所以.
(2)由(1)可得,由是方程的根,
所以也是方程的根,
由一元二次方程根与系数的关系得,
得,解得,,则.
题型十一 复数多选题(多考点综合)
58.(多选)设 , 是复数,则下列命题中的真命题是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
【答案】ABC
【详解】对于A,若,则 ,,所以 为真;
对于B,若,则 和 互为共轭复数,所以 为真;
对于C,设 ,,
若 ,则 ,即 ,
所以 ,所以 为真;
对于D,若,,则,
而 ,,所以 为假.
故选:ABC
59.(多选)已知,复数满足,则( )
A. B.
C. D.的最大值为
【答案】ABD
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,则,
所以,B正确;
对于C,因为,
所以,
,所以,C错误;
对于D,复数在复平面内对应的点为,
则表示复数在复平面内对应的点在以为圆心1为半径的圆上,
而表示复数在复平面内对应的点到原点的距离,
所以的最大值为,D正确.
故选:ABD.
60.(多选)已知非零复数,,其共轭复数分别为,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【详解】A:若,,则,故,对;
B:若,则,故,错;
C:若,,,则,,
所以,,
所以,对;
D:同C分析,,
,
所以,对.
故选:ACD
61.(多选)设,,均为复数,则下列命题中正确的是( )
A.若复数,则
B.若,则的最大值为2
C.若,则
D.若,则为纯虚数
【答案】AB
【详解】对于A,设(,),(),
由,则,
所以,
,
所以,A正确;
对于B, 由,得复数在复平面内对应的点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,而的几何意义为复数对应的点与两点间的距离,
所以当点运动到时,最大,取最大值,最大值为2,B正确;
对于C,若,,,但,,C错误;
对于D,若,满足,当不是纯虚数,故D错误.
故选:AB.
62.(多选)设复数在复平面内对应的点为,下列说法正确的是( )
A.
B.若,且,则
C.若,则的最大值为5
D.若,则点的集合所构成图形的面积为
【答案】BD
【详解】对于A,设,则,
而,当时必定不成立,故A错误;
对于B,设且,由
,
可得,解得,即,故B正确;
对于C,因,可设,
则,
则,
故当 时,取得最大值9,故的最大值为3,即C错误;
对于D,由可知,点的集合构成以点为圆心,半径为1和的两同心圆所夹的圆环,
其面积为,故D正确.
故选:BD.
题型十二 数量积最值及范围问题
63.已知与是平面内两个非零向量,,,,点P是平分线上的动点.当取最小值时,的值为( ).
A.. B.. C.. D..
【答案】B
【详解】设点在原点 .
向量 ,因为且沿 轴,
向量 ,且 ,
角平分线的方向向量是 和 的单位向量的和:
,,所以角平分线方向向量为 ,
,
所以方向的单位向量为:,
设,则,
.,, ,
,
这是一个关于的二次函数.当,最小.
此时.
故选:B.
64.如图,边长为的正方形ABCD内接于圆O,P是弧BC(包括端点)上一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】如图,以A为坐标原点,所在直线分别为x轴、y轴,建立平面直角坐标系,则).
设,则.因为,所以.
由题意知,圆O的半径.因为点P在弧(包括端点)上,
所以,所以的取值范围是.
故选:C
65.中,,,则的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【详解】,故为的中点,
,故⊥,,
,故三点共线,
,故当两点重合时,取得最小值,
最小值为.
故选:C
66.如图,中,,为的三等分点,为边上的动点.
①当时,则 ;
②的最小值为 .
【答案】 4
【详解】以为坐标原点建立平面直角坐标系,如下图所示:
设,易知,
①由可得,即,
因此;
②因为为边上的动点,可得,且,
则
,
当时,的最小值为.
故答案为:4;.
67.如图,在边长为2的菱形中.
(1)求;
(2)若E为对角线上一动点.连结并延长,交于点F,连结,设.当λ为何值时,可使最小,并求出的最小值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)在菱形中,易知,,
所以
.
(2)在菱形中,,易知,
由,则,即,
所以
,
故,所以当时,取得最小值为.
68.如图,已知是直角边长为2的等腰所在平面内一点,是的中点,是的中点.
(1)当时,求的值;
(2)当时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意,以为坐标原点,建立平面直角坐标系,
所以,
由,可得,所以,
所以.
(2)
,
当时,点的轨迹表示以为圆心,为半径的圆,
所以,
,
所以的取值范围为:.
69.在中,,,,为边中点.
(1)求的值;
(2)若点满足,求的最小值;
【答案】(1)
(2)最小值为
【详解】(1)如图,以为坐标原点,边所在的直线为轴的正方向建立平面直角坐标系,
所以,,,
为边中点,所以,,,
则;
(2)若点满足,则点在上,
由(1),设,则,,
则,
所以当时的最小值为.
70.如图,已知正方形ABCD的边长为2,过中心O的直线l与两边AB,CD分别交于点M,N.
(1)若Q是BC的中点,求的取值范围;
(2)若P是平面上一点,且满足,求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1)因为直线l过中心O且与两边AB、CD分别交于点M、N.
所以O为MN的中点,所以,
所以.
因为Q是BC的中点,所以,,
所以,
即的取值范围为;
(2)令,则 ,
∴,即:
∴
∴点T 在BC上,
又因为O为MN的中点,
所以,从而,,
因为,
所以,
即的最小值为.
题型十三 数量积新定义问题
71.(多选)设非零向量,的夹角为,定义运算.下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.
C.若,则 D.
【答案】AC
【详解】对于A,,所以,所以,
所以,故A正确;
对于B,因为,所以,故B错误;
对于C,若,则,所以或,
所以,故C正确;
对于D,若,则,
,故D错误.
故选:AC.
72.如图,设是平面内相交成角的两条数轴,分别是与轴、轴正方向同向的单位向量.若向量,则把有序数对叫做向量在斜坐标系中的坐标.设向量在斜坐标系中的坐标分别为,则 .
【答案】
【详解】由平面向量数量积的定义可得,
由题意可得,,
所以.
故答案为:.
73.若向量与向量的夹角为θ,我们定义“”为向量与向量的“外积”.两个向量的外积是一个向量,它的长度定义为.在中,,,则的最大值为 .
【答案】
【详解】设分别为的中点,连接,
则,所以,
所以,故,即,
又因为,,
所以,.
当时,四边形面积最大,最大值为,
故的面积的最大值为,
又,所以的最大值为.
故答案为:.
74.定义两个向量的运算“”与运算“”:,其中是的夹角.若,,,则 .
【答案】
【详解】设是的夹角,因为,
又因为,故,所以,
故答案为:
75.在平面直角坐标系中,对于非零向量,定义这两个向量的“相离度”为,容易知道平行的充要条件为.
(1)已知,求;
(2)(ⅰ)设向量的夹角为,证明:;
(ⅱ)已知非零向量满足,求.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ).
【详解】(1)因为,
可得:.
(2)(ⅰ)证明:因为
,
且,则,
所以.
(ⅱ)已知,则.
因为,
所以,
则可得:.
又因为,
所以,即.
,
将代入上式可得:.
设与的夹角为,,
根据向量的夹角公式.
因为,
所以.
因为,且,所以.
与的夹角为,
则.
$$