内容正文:
1
高一期末复习专题 2: 量与复数 考题 梳理
模块一 三角函数
【题 1】 量的 行与 直,共线问题
【题 2】投 量,模长,夹角相关计
【题 3】 量的线 运 与 用
【题 4】 量的数量积计 (投 法,基 法,极化 ,建系法)
【题 5】 量中的斜 标系问题
【题 6】 量共线定理的推论与 线
【题 7】 量与三角 四
【题 8】 量综 问题
模块二 向量数量积中档题
【题 9】复数基本 质辨析
【题 10】复数的 期
【题 11】复数中的轨迹类最值问题
【题 12】一元二次方 的复数根
【题 13】 定系数法
【题 14】复数与 量综 问题
模块一 三角函数
【题型 1】向量的平行与垂直,共线问题
1. (23- 24高一下· 苏扬州·期末)已知 a= 0,1 ,b
= -1,2 .设AB
= a+ 2b
,BC
= λa+ b
λ∈R .
(1)若A,B,C三点共线, λ的 ;
(2)若AB⊥BC, λ的 .
【 】 (1)λ= 1
2
(2)λ=- 12
5
.
【 析】 (1) 用 量共线的 标表示计 可 λ= 1
2
;
(2)根据 量 直的 标表示可 λ=- 12
5
.
【详解】 (1)因为AB
= a+ 2b
= 0,1 + 2 -1,2 = -2,5 ,
2
BC
= λa+ b
= 0,λ + -1,2 = -1,λ+2 ,
又因为A,B,C三点共线,所以AB
∥BC
,
-2× λ+2 =-1× 5, λ= 1
2
.
(2)由AB⊥BC,可 AB
⋅BC
= 0,即 -1 -2 + 5 λ+2 = 0, λ=- 12
5
.
2. (23- 24高一下· 苏南 ·期末)已知 a= -2,4 , b
= 1,x ,若 a∥ b
, |b
| = ( )
A.
5
2
B. 5 C. 2 5 D. 4 5
【 】B
【 析】根据 量共线定理, 可以 出 x的值,然 用模长公 模长.
【详解】因为 a∥ b
,所以 a= λb
,即 -2,4 = λ 1,x ⇒ -2,4 = λ,xλ
所以
-2=λ
4=xλ
⇒
λ=-2
x=-2
,所以 b
= 1,-2
所以 |b
| = 12+ -2 2= 5,
3. (23- 24高一下· 苏苏州·期末)设 m = (1,3), n = (4, -2), p= λm + n,若m ⊥ p, 实
数 λ的 为 .
【 】
1
5
/0.2
【 析】 出 p, 用m ⊥ p,即可 出实数 λ的值.
【详解】由题意,m = (1,3),n= (4, -2), p= λm +n,∴ p= λ+4,3λ-2
∵m ⊥ p,∴ 1× λ+4 + 3 3λ-2 = 0,解 : λ= 1
5
,
4. (23- 24高一下· 东 州·期末)设 x∈R, a= x,1 , b
= 4,-2 ,若 a⎳ b
, x= ( )
A. - 2 B. - 1
2
C.
1
2
D. 2
【 】A
【详解】 量 a= x,1 , b
= 4,-2 ,由 a⎳ b
, -2x= 4,解 x=-2.
5. (23- 24高一下· 东 ·期末)已知 a,b
不共线,若 a+2b
⎳ ka-b k= ( )
A. - 2 B. - 1
2
C.
1
2
D. 2
【 】B
【 析】根据共线定理 面 量基本定理 解可 .
【详解】因为 a+2b
⎳ ka-b ,
所以存 λ∈R, a+ 2b
= λ ka-b = kλa- λb,
又 a,b
不共线,所以
kλ=1
-λ=2
,解 k=-
1
2
.
3
6. (23- 24高一下· 东深 ·期末)已知 △ABC 中, AE
= 2AB
,BM
= 2MC
,若 AF
= xAC
,
且 E,M,F 三点共线, x= ( )
A.
2
3
B.
3
4
C.
4
5
D.
5
6
【 】C
【 析】先 用 面 量基本定理,再根据三点共线的 质 参即可.
【详解】
因为BM
= 2MC
,所以AM
= 1
3
AB
+ 2
3
AC
,AE
= 2AB
,AF
= xAC
,
因为E,M ,F三点共线,所以AM
= λAE
+ μAF
,λ+ μ= 1,
1
3
AB
+ 2
3
AC
= 2λAB
+ xμAC
,所以 2λ= 1
3
,λ= 1
6
, μ= 5
6
,xμ= 2
3
,μ= 4
5
.
【题型 2】投影向量,模长,夹角相关计算
7. (23- 24高一下· 北武 ·期末)已知 a与 b
的夹角为 30°, a = 3, b
= 2, a-b
=
( )
A. 1 B. 2- 3 C. 2+ 3 D. 13
【 】A
【 析】借 量模长与数量积的关系与数量积的计 公 计 即可 .
【详解】 a-b
= a-b
2
= a
2
-2 a ⋅ b
cos30°+ b
2
= 3-2× 3×2× 3
2
+4= 1.
8. (23- 24高一下· 南郑州·期末)已知点A 1,0 ,B 0,2 ,C 3,2 , AB
AC
上的投
的 为 ( )
A. - 1
2
, 1
2 B.
1
2
,- 1
2 C.
1
2
, 1
2 D. -
1
2
,- 1
2
【 】C
【 析】根据投 量的定义,结 面 量数量积的 标表示公 进行 解即可.
【详解】因为AB
= -1,2 ,AC
= 2,2 ,所以AB
·AC
=-2+ 4= 2, AC
= 22+22= 2 2
所以AB
AC
上的投 量的 标为:
AB
⋅AC
AC
⋅ 1
AC
⋅ 2,2 = AB
⋅AC
AC
2
⋅ 2,2 = 2
8
⋅ 2,2 = 1
2
, 1
2 ,
4
9. (23- 24高一下· 州·期末)已知 e1 e
2满足 e
2 = 2 e1 = 2, e1 e2方 上的投
为- 1
4
e2, e
2 e
1方 上的投 为 ( )
A. - 1 B. - 1
2
C. - 1
2
e1 D. - e
1
【 】D
【 析】先根据投 量公 出 量数量积,再 出投 量即可.
【详解】因为 e1
e2
方 上的投 量为- 1
4
e2
,所以- 1
4
e2
= e1
·e2
e2
× e2
e2
,
又因为 e1
= 1, e2
= 2,所以 e1
·e2
4
=- 1
4
,e1
·e2
=-1,e2
e1
方 上的投 量为
e1
·e2
e1
× e1
e1
=
-1
1
× e1
=-e1
.
10. (23- 24高一下· 宁波·期末)若 a,b
,c两两的夹角相 ,且 a = 1, b
= 1, c =
2, a+b
+c = ( )
A. 1 B. 4 C. 1或 4 D. 1或 2
【 】C
【 析】根据题意 θ= 0或 2π
3
,然 用数量积的运 模即可.
【详解】设 a,b
,c的夹角为 θ, θ= 0或 2π
3
,
a ⋅ b
= cosθ, a ⋅ c= 2cosθ, b
⋅ c= 2cosθ,
a+b
+c
2
= a
2
+ b
2
+ c
2
+ 2a ⋅ b
+ 2b
⋅ c+ 2a ⋅ c
= 1+ 1+ 4+ 10cosθ
= 6+ 10cosθ,
θ= 0时, a+b
+c = 4,
θ= 2π
3
时, a+b
+c = 1.
11. (23- 24高一下· 州·期末)已知 a,b
单 ,满足 a-2b
= 7,记 a与 b
夹角为 θ.
(1) θ;
(2)若 c a上的投 为 a,b
⋅ c= 1, c .
【 】 (1)θ= 2π
3
;(2) c = 2
【 析】 (1)由题意可知 a = b
= 1, a ⋅ b
= cosθ,由 a-2b
= 7结 数量积的运 可 cosθ
=- 1
2
,即可 结果;
(2)设 c= xa+ yb
,x,y∈R,结 题意 解 x= y= 2,结 模长与数量积的运 析 解.
【详解】 (1)因为 a = b
= 1, a ⋅ b
= a b
cosθ= cosθ,
5
若 a-2b
= 7, a-2b
2
= a2- 4a ⋅ b
+ 4b
2,
即 7= 1- 4cosθ+ 4,可 cosθ=- 1
2
,
且 θ∈ 0,π ,所以 θ= 2π
3
.
(2)由 (1)可知: a = b
= 1, a ⋅ b
=- 1
2
,
由题意可设 c= xa+ yb
,x,y∈R,
因为 面 量 c a上的投 量为 a, a ⋅ c= a
2
= 1,
由题意可 :
a⋅c=xa2+ya⋅b
b
⋅c=xa⋅b
⋅+yb
2
,可
x- 12 y=1
- 12 x+y=1
,解 x= y= 2,
c= 2 a+b
,可 c2= 4 a2+2a⋅b
+b
2 = 4 1-1+1 = 4,所以 c = 2.
12. (23- 24高一下· 东惠州·期末)已知 a= 1, 2 , b
= 2,0 , a b
方 上的投
为 ( )
A. 1,2 B. 2,0 C. 1,0 D. 2,1
【 】C
【详解】根据题意 cosa ⋅ b
= a
⋅b
a ⋅ b
= 2
2 3
= 3
3
,
所以 量 a b
方 上的投 量为 a cosa ⋅ b
b
b
= 3 × 3
3
×
2,0
2
= 1,0 ,
13. (23- 24高一下· 东 ·期末)已知 a= 2,1 , b
= 3,x .
(1)若 a∥ b
, b
;
(2)若 a ⋅ b
-a = 0, cos a+b
,b
.
【 】 (1) 3 5
2
;(2) 3 10
10
【 析】 (1)根据 量共线的 标表示 方 ,解出 x值,再 用 量的 标表示即可
案;
(2)根据 量 直的 标表示 x=-1,再 用 量夹角的 标表示即可.
【详解】 (1)因为 a= (2,1),b
= (3,x),
又因为 a⎳ b
,所以 2x= 3,解 x= 3
2
,
所以 |b
| = 3
2
2
+(3)2= 3 5
2
.
(2)因为 b
- a= (1,x- 1),
所以 a ⋅ (b
- a)= 2+ (x- 1) = 0,解 x=-1.
所以 b
= (3, -1),a+ b
= (5,0),
6
所以 cos‹a+ b
,b
›= (a
+b
)⋅b
|a+b
||b
|
= 15
5× 10
= 3 10
10
.
14. (23 - 24高一下· 东 ·期末)已知 a = 3, b
= 4,且 b
a上的投 的数 为 -2,
a+b
= ( )
A. 37 B. 31 C. 19 D. 13
【 】D
【 析】根据 量投 概念 模长公 进行推 即可 出结果.
【详解】由题意可 量 b
量 a上的投 数量为: b
cosa,b
=-2,
又 a = 3, b
= 4, b
cosa,b
= a
·b
a
=-2, a ∙ b
=-6,
所以 a+b
= a+b
2
= a|2+2a⋅b
+ b
|2= 32+2×(-6)+42= 13 .
15. (23- 24高一下· 东 州·期末) △ABC中,已知 AB
+AC
= AB
-AC
= 2 AB
,
CA
CB
上的投 为 .
【 】
3
4
CB
【 析】由 AB
+AC
= AB
-AC
,可 AB
⊥AC
,再由 AB
-AC
= 2 AB
, CB
=
2 AB
, ∠ACB= π6 ,然 根据投 量的定义 解即可.
【详解】因为 AB
+AC
= AB
-AC
,所以AB
2+ 2AC
⋅AB
+AC
2=AB
2- 2AC
⋅AB
+AC
2
,
所以AC
⋅AB
= 0,所以AB
⊥AC
,
因为 AB
-AC
= 2 AB
,所以 CB
= 2 AB
,所以∠ACB= π6 ,
所以 CA
= CB
2- AB
2= CB
2- 1
4
CB
2= 3
2
CB
,
所以 量CA
量CB
上的投 量为
CA
⋅CB
CB
⋅ CB
CB
=
CA
⋅ CB
cos π6
CB
2
⋅CB
=
3
2 CB
⋅ CB
× 32
CB
2
⋅CB
= 3
4
CB
.
16. (23- 24高一下· 苏苏州·期末)如图, 行四边 ABCD中,已知A= π
3
,AB= 2,AD
= 1,E为线段AB的中点,F为线段BC上的 点 (不 端点).记BF
=mBC
.
7
(1)若m= 1
2
, 线段EF的长;
(2)若m= 1
4
,设AB
= xCE
+ yDF
, 实数 x y的 ;
(3)若CE与DF交于点G,AG
∥EF
, GE
与GF
的夹角的 .
【 】 (1) 7
2
(2)x=- 6
11
,y= 8
11
(3) - 21
7
【 析】 (1)由 量的线 运 可 EF
= 1
2
AD
+ 1
2
AB
,两边 方可 解;
(2)由已知可 DF
=DC
+CF
=AB
- 3
4
AD
,CE
=CB
+BE
=-AD
- 1
2
AB
,可 结论;
(3) 用 量的线 关系可 GE
=- 1
5
AB
- 2
5
AD
,GF
=- 9
35
AD
+ 3
10
AB
,计 可 结论.
【详解】 (1)若m= 1
2
, BF
= 1
2
BC
= 1
2
AD
,BE
=- 1
2
AB
,
所以EF
=BF
-BE
= 1
2
AD
+ 1
2
AB
,
两边 方可 EF
2= 1
4
(AD
+AB
)2= 1
4
(AD
2+ 2AD
∙AB
+AB
2) = 1
4
12+2×1×2× 1
2
+22 =
7
4
,
所以EF= 7
2
;
(2)若m= 1
4
, BF
= 1
4
BC
= 1
4
AD
,所以CF
=- 3
4
AD
,
DF
=DC
+CF
=AB
- 3
4
AD
①,
CE
=CB
+BE
=-AD
- 1
2
AB
②,
由①②可 AB
=- 6
11
CE
+ 8
11
DF
;
(3)EF
=EB
+BF
= 1
2
AB
+mBC
= 1
2
AB
+mAD
,
EC
=EB
+BC
= 1
2
AB
+BC
= 1
2
AB
+AD
,
设EG
= λEC
= λ
2
AB
+ λAD
,又AG
=AE
+EG
=AE
+ λ
2
AB
+ λAD
= 1+λ
2
AB
+ λAD
,
8
又AG
∥EF
,所以
1
2
1+λ
2
= m
λ
①,
由EG
= λEC
,可 GE
= λCE
,所以CE
-CG
= λCE
,所以CG
= (1- λ)CE
,
所以CG
= (1- λ)CE
= (1- λ) - 1
2
AB
-BC
= (1- λ)CB
+ 1-λ
2
CD
,
由BF
=mBC
,可 CF
= (1-m)CB
, CB
= 1
1-m CF
所以CG
= (1- λ)CE
= 1-λ
1-m CF
+ 1-λ
2
CD
,
又D,F,G三点共线,所以 1-λ
1-m +
1-λ
2
= 1②,
联立①②解 λ= 1
2
,m= 1
3
,所以EG
= 1
4
AB
+ 1
2
AD
,所以GE
=- 1
4
AB
- 1
2
AD
,
CG
= 1
2
CB
+ 1
4
CD
=- 1
2
BC
- 1
4
DC
=- 1
2
AD
- 1
4
AB
,
GF
=CF
-CG
=- 2
3
AD
- - 1
2
AD
- 1
4
AB
=- 16 AD
+ 1
4
AB
,
所以GE
·GF
= - 1
6
AD
+ 1
4
AB
· - 14 AB
- 1
2
AD
= 1
24
AD
·AB
+ 1
12
AD
2- 1
16
AB
2- 1
8
AD
·AB
= 1
24
+ 1
12
- 1
4
- 1
8
=- 1
4
,
又GE
2= - 1
4
AB
- 1
2
AD
2
= 1
16
AB
2+ 1
4
AB
∙AD
+ 1
4
AD
2= 1
4
+ 1
4
+ 1
4
= 3
4
,
所以 |GE
|= 3
2
, 理可 |GF
|= 7
6
,所以 cos GE
,GF
=
- 14
3
2 ×
7
6
=- 21
7
.
关键点点 :本题 三问的关键 用基 表示 , 模或者夹角 可以 用公 直 计 .
17. (22- 23高一下· 东东 ·期末)已知复数 z满足 z+ z= 2, z- z= 4i.
(1) 3+z ;
(2)设复数 zz, z+ 2z, 10
z
复 内对 的点 为A,B,C, cos AB
,BC
.
【 】 (1)2 5
(2) 3 10
10
【 析】 (1)根据已知 出 z= 1+ 2i, 用共轭复数定义 模的计 公 解即可.
(2) 用复数的运 出A,B,C三点 标,然 用数量积的变 公 解 量夹角的
值即可.
【详解】 (1)因为 z+ z= 2, z- z= 4i,
两 相 z= 1+ 2i,
所以 z= 1- 2i,
故 3+z = 4-2i = 16+4= 2 5.
(2)由 (1) zz= (1+ 2i) (1- 2i) = 1- 4i2= 5,
A 5,0 ,
9
z+ 2z= 1+ 2i+ 2- 4i= 3- 2i, B 3,-2 ,
10
z
= 10
1+2i =
10(1-2i)
5
= 2- 4i, C 2,-4 ,
所以AB
= -2,-2 ,BC
= -1,-2 ,
故 cos AB
,BC
= AB
⋅BC
AB
BC
= 6
2 2× 5
= 3 10
10
.
18. (23- 24高一下·福建福州·期末) (多 )若 a= 2,0 , b
= 1, 3 , ( )
A. a ⋅ b
= 2 B. a+b
= a-b
C. a,b
不能 为一组基 D. b
a方 上的投 为 1
2
a
【 】AD
【 析】根据 量数量积的 标运 可 断A,根据 量的模长公 可 断B,根据 面 量基
本定理可 断C,根据投 量的定义可 断D.
【详解】∵ a= (2,0), b
= (1, 3 ),
∴ a ⋅ b
= 2, |a| = 2, |b
| = 1+3= 2,
A. a ⋅ b
= 2,故 项正 , 题意;
B. a+ b
= (3, 3 ), a- b
= (1, - 3 ),
∴ |a+ b
| = 9+3= 2 3, |a- b
| = 1+3= 2,
∴ |a+ b
| ≠ |a- b
|,故 项错误,不 题意;
C. 然 a, b
不共线, a,b
可以 为一组基 ,故错误,不 题意;
D. b
a方 上的投 量为 a
⋅b
a
2
a
= 2
22 a
= 1
2
a,故 项正 , 题意.
19. (23 - 24高一下·福建厦门·期末) (多 ) ABCD中, AD
= 2BC
, AD
= 2 AB
,AN
=
2ND
, ( )
A. DC
=AB
- 1
2
AD
B. AB
⋅BD
= 0
C. AC
⋅CD
= 0 D. AN
AC
上的投 为
2
3
AC
【 】ACD
【 析】根据 量即 面几 知识即可 解.
【详解】
取AD的中点E,连接BE,CE,AC,BD,AE= 1
2
AD
10
根据题意可知,AD⎳BC且AD= 2BC, BC=AE,BC=ED,
所以四边 AECB为 行四边 ,所以DC
=EB
=AB
-AE
=AB
- 1
2
AD
,故A正 ;
因为题意 有说 BC与CD的大 关系,所以不能证 AC⊥BD,故B错误;
因为AE= 1
2
AD,BC= 1
2
AD,且 AB
= 12 AD
,所以AB=AE,
所以四边 AECB为菱 ,所以AC⊥BE,因为BE⎳CD,
所以AC⊥CD,所以AC
⋅CD
= 0,故C正 ;
过N AC的 线, 足为F,连接NF,
因为AC⊥CD且AC⊥NF,AN
= 2ND
,
所以AN= 2
3
AC,AN
AC
上的投 量为 2
3
AC
,故D正 ;
【题型 3】向量的线性运算与应用
20. (23- 24高一下· 宁波·期末)如图, ABCD中, 2AD= 2DC= 2CB=AB= 2a,
E,F 为AB,AD的中点,BF与DE交于点M .
(1)用AD
,AE
表示BF
;
(2) 线段AM的长.
【 】 (1)BF
= 1
2
AD
- 2AE
(2) 7
3
a
【 析】 (1)根据 量的线 运 直接可 解;
(2)根据转化法可 量的模.
【详解】 (1)由已知 2AD= 2DC= 2CB=AB= 2a,
且E为AB的中点,
四边 BCDE为 行四边 ,△ADE为 边三角 ,
即∠DAB= 60°,
又F为AD的中点,
BF
=BA
+AF
=-2AE
+ 1
2
AD
,
即BF
= 1
2
AD
- 2AE
;
(2)由已知B,M,F三点共线,
AM
= λAB
+ 1-λ AF
= 2λAE
+ 1-λ
2
AD
,
又因为D,M,E三点共线, 有 2λ+ 1-λ
2
= 1,解 λ= 1
3
,
11
故有AM
= 2
3
AE
+ 1
3
AD
,
所以 AM
= 23 AE
+ 1
3
AD
2
= 7
3
a.
21. (23- 24高一下· 东 ·期末)已知四边 ABCD 中,AC
= -2,1 ,BD
= 2,4 , 四边
ABCD 的 积为 ( )
A. 3 B. 5 C. 6 D. 10
【 】B
【 析】先 断AC
⊥BD
,然 量的模代入公 S= 1
2
AC ⋅BD可 .
【详解】因为-2× 2+ 1× 4= 0,所以AC
⊥BD
,
又 AC
= -2 2+12= 5 , BD
= 22+42= 2 5,
所以四边 ABCD 的面积S= 1
2
AC ⋅BD= 1
2
× 5 × 2 5= 5.
22. (23- 24高一下· 苏镇 ·期末) 直角 系 xOy中,已知 OA
= 1,-1 ,OB
= 3,1 ,
OC
= m,3 (其中m∈R),D为 内一点.
(1)若A,B,C三点共线, m的 ;
(2)若 AB
与AC
的夹角为
π
4
, m的 ;
(3)若四边 ABCD为矩 , D点 .
【 】 (1)m= 5
(2)m= 1
(3)D -1,1
【 析】 (1)根据 面 量的 标运 出AB
、AC
, 用A,B,C三点共线 方 出m
的值.
(2) 用 量的夹角公 即可 解.
(3)由 面 量的 标运 矩 的定义, 方 组 出m、 x、 y的值即可 D的 标.
【详解】 (1) 量OA
= 1,-1 ,OB
= 3,1 ,OC
= m,3 ,
所以AB
=OB
-OA
= (2,2),AC
=OC
-OA
= (m- 1,4),
由A,B,C三点共线知,AB
⎳AC
,
即 2(m- 1) - 2× 4= 0,解 m= 5;
(2)cosAB
,AC
= AB
⋅AC
AB
AC
=
2 m-1 +8
22+22 m-1 2+42
= 2
2
,
m= 1,
(3)设D x,y ,
由AB
= (2,2),BC
=OC
-OB
= (m- 3,2),
AD
=OD
-OA
= (x- 1,y+ 1),
12
CD
=OD
-OC
= (x-m,y- 3),
若四边 ABCD为矩 , AB
⊥BC
,
即AB
⋅BC
= 2(m- 3) + 4= 0,解 m= 1;
由-AB
=CD
,
x-m=x-1=-2
y-3=-2
,
x=-1,y= 1,
故D -1,1
23. (23- 24高一下· 东东 ·期末)已知 OA
= a,OB
= b
,且 a = b
= a ⋅ b
= 3,任 点M关
于点A的对称点为S,点S关于点B的对称点为N, MN
= ( )
A. 4 3 B. 6 C. 2 3 D. 3
【 】A
【 析】根据题意,由条件可 AB △SMN的中 线,再由 量模长的计 公 代入计 ,
即可 结果.
【详解】因为任意点M关于点A的对称点为S,点S关于点B的对称点为N,
AB △SMN的中 线,所以MN
= 2AB
= 2 OB
-OA
= 2 b
-a ,
又 a = b
= a ⋅ b
= 3, MN
2= 4 b
-a
2
= 4 b
2
-2a⋅b
+ a
2
= 4 9-2×3+9 = 48, MN
= 4 3 .
故 :A
24. (23- 24高一下·福建福州·期末) 行四边 ABCD中,E BC的中点, DE
= ( )
A. AB
+ 1
2
AD
B. -AB
+ 1
2
AD
C. AB
- 1
2
AD
D. -AB
- 1
2
AD
【 】C
【 析】直接根据 行四边 的 质 解 量即可.
【详解】
DE
=DC
+CE
=AB
- 1
2
AD
.
故 :C
25. (23- 24高一下· 东 南·期末) △ABC中,记AB
=m,AC
=n,若BC
= 3DC
, AD
=
( )
A.
1
3
m + 2
3
n B. 2
3
m + 1
3
n C. 1
3
m - 2
3
n D. 2
3
m - 1
3
n
【 】A
【 析】直接根据已知条件以及 量 法 数乘的运 质 结果.
13
【详解】由已知有AD
-AB
=BD
= 1
3
⋅ 3BD
= 1
3
3BC
-3DC
= 13 3BC
-BC
= 23 BC
=
2
3
AC
- 2
3
AB
.
故AD
=AB
+ 2
3
AC
- 2
3
AB
=m + 23 n
- 2
3
m = 13 m
+ 2
3
n.
26. (23- 24高一下· 北石家 ·期末) 菱 OABC中、O为 原点、A(3, -1),C(1,3), OA
⋅OB
的 为 .
【 】 10
【 析】 用 量的线 运 OB
,再由数量积运 即可 解.
【详解】如图,
菱 OABC中,A 3,-1 ,C 1,3 ,
所以OA
= 3,-1 ,OC
= 1,3 ,
OB
=OA
+OC
= (4,2),
故OA
⋅OB
= 3× 4+ (-1) × 2= 10.
27. (23- 24高一下· 东 ·期末)如图, 直角 ABCD中,AB⎳CD,AD⊥AB,AB=
AD= 2CD= 4,E BC的中点.
(1) AE
⋅BE
;
(2)连 BD,交AE于点M, AM
;
(3)若P1,P2,P3,⋯,Pn为BC边上的n+ 1 点, n= 100时,
MP1
+MP2
+MP3
+⋅⋅⋅+MPn
⋅AB
的 .
【 】 (1)1
14
(2) 4 13
5
(3)240
【 析】 (1)建立 的直角 标系,再 出相关 量,根据 量数量积的 标公 即可;
(2)设AM
= λAE
,BM
= μBD
, λ,μ∈R,根据 量 标运 方 组,解出 λ,μ,最 用
量模的 标公 即可;
(3)首先证 MP1
+MP2
+MP3
+⋯+MP100
= 100ME
,最 转化为 解ME
⋅AB
即可.
【详解】 (1)因为AB⊥AD,所以以A为 标原点,AB为 x轴,AD为 y轴,
建立如图所示 面直角 标系, A(0,0),B(4,0),C(2,4),E(3,2),AE
= (3,2),BE
= (-1,2),所
以AE
⋅BE
=-3+ 4= 1.
(2)设AM
= λAE
,BM
= μBD
, λ,μ∈R,
AM
-BM
= λAE
- μBD
,所以AB
= λAE
- μBD
,
所以 (4,0) = λ(3,2) - μ(-4,4) = (3λ+ 4μ,2λ- 4μ),
所以
3λ+4μ=4
2λ-4μ=0
,解
λ= 45
μ= 25
,
所以 |AM
|= 4
5
|AE
|= 4
5
× 13= 4
5
13 .
(3) △MBC中,因为E为BC中点,所以MC
+MB
= 2ME
,
又因为P1,P2,P3,⋯ ,P100 边BC的 101 点,
MP1
+MP100
= 2ME
,MP2
+MP99
= 2ME
,⋯ ,MP50
+MP51
= 2ME
,
所以MP1
+MP2
+MP3
+⋯+MP100
= 100ME
,
所以 MP1
+MP2
+MP3
+⋯+MP100
⋅AB
= 100ME
⋅AB
由 (2) ME
= 1
5
AE
= 3
5
, 2
5 ,AB
= (4,0),
所以ME
⋅AB
= 3
5
× 4= 12
5
,
所以 MP1
+MP2
+MP3
+⋯+MP100
⋅AB
= 100× 12
5
= 240.
28. (23- 24高一下· 东 州·期末)如图,一条 两 行, 的宽 为 400m,一艘船从 边
的A 出发, 对 航行.已知船的 大 为 5km/h, 的大 为 3km/h, 航 最短
时,这艘船行驶完全 共 要时间 min.
15
【 】 6
【 析】 实 直于 航 最短,根据 量 法的 行四边 法 解即可.
【详解】 实 直于 ,船的航 最短.
设实 、船 、 为 v、 v1
、 v2
,
如图, v= v1
+ v2
,已知 v1
= 5, v2
= 3,
v = v1
2- v2
2= 4(km/h), 宽 d= 400m= 0.4km,
所以,船的航行时间 t= d
|v|
= 0.4
4
× 60= 6(min).
所以, 航 最短时,这艘船行驶完全 需要 6min.
【题型 4】向量的数量积计算 (投影法,基底法,极化恒等式,建系法)
29. (23 - 24高一下· ·期末) ABCD中, AB ⎳ CD, AB= 2, AD= 2, CD= 1,
∠BAD= 45 °,P,Q 为线段AD 线段AC上 (包括线段端点)的 点, AP
⋅AQ
的最大
为 ( )
A. 2 5 B. 2 2 C. 10 D. 3
【 】D
【 析】根据图 特 建系写出 标,再根据数量积公 计 化 ,最 最值即可.
【详解】
以AB为 x轴,过A 直于AB的直线为 y轴,
因为AD= 2 ,∠DAB= 45°,所以D 1,1
因为CD= 1,AB= 2,∠DAB= 45°,所以C 2,1 ,
AP
= λAD
,0≤ λ≤ 1,AQ
= tAC
,0≤ t≤ 1,
16
AP
·AQ
= λAD
·tAC
= λt 1,1 · 2,1 = λt 2+1 = 3λt,
λ= t= 1时,AP
·AQ
的最大值为 3.
故 :D.
30. (23- 24高一下· 苏扬州·期末)如图, △ABC中,D,E BC上的两个三 点,AB= 12,
AC= 9,∠BAC= 60°, AD
⋅AE
的 为 ( )
A. 50 B. 80 C. 86 D. 110
【 】B
【 析】根据题意 用 量基本定理 AD
,AE
用AB
,AC
表示出来,然 用数量积的运
解即可.
【详解】因为 △ABC中,D,E BC上的两个三 点,AB= 12,AC= 9,∠BAC= 60°,
所以AD
=AB
+BD
=AB
+ 1
3
BC
=AB
+ 1
3
(AC
-AB
)= 2
3
AB
+ 1
3
AC
,
AE
=AB
+BE
=AB
+ 2
3
BC
=AB
+ 2
3
(AC
-AB
)= 1
3
AB
+ 2
3
AC
,
所以AD
⋅AE
= 2
3
AB
+ 1
3
AC
⋅ 13 AB
+ 2
3
AC
= 2
9
AB
2+ 4
9
AB
⋅AC
+ 1
9
AB
⋅AC
+ 2
9
AC
2
= 2
9
× 144+ 5
9
× 12× 9× 1
2
+ 2
9
× 81
= 32+ 30+ 18= 80.
故 :B
31. (23- 24高一下· 杭州·期末)如图,点P,Q 矩 ABCD的边DC,BC上的点,AB=
2,AD= 3.
(1)若DP
= λDC
,BQ
= λBC
,0≤ λ≤ 1, AP
⋅AQ
的取 围;
(2)若P DC的中点,M1,M2, ⋅⋅⋅ ,M2024 次为边AB的 2025 点.
PA
+PM1
+PM2
+⋅⋅⋅+PM2024
+PB
的 .
17
【 】 (1) [0,7];
(2)2026 3 .
【 析】 (1) 用 量的线 运 及数量积运 计 即 .
(2)取AB的中点E, 用中点 量公 即可 解.
【详解】 (1) 矩 ABCD中,AP
=AD
+DP
=AD
+ λAB
,AQ
=AB
+BQ
= λAD
+AB
,
AD⊥AB,即AD
⋅AB
= 0,
所以AP
⋅AQ
= (AD
+ λAB
) ⋅ (λAD
+AB
)= λAD
2+ λAB
2= 7λ∈ [0,7].
(2)取AB的中点E,连接PE,由M1,M2, ⋅⋅⋅ ,M2024 次为边AB的 2025 点,
PE=AD= 3,
PM1
+PM2024
=PM2
+PM2023
=⋯=PM1012
+PM1013
=PA
+PB
= 2PE
,
所以 |PA
+PM1
+PM2
+⋅⋅⋅+PM2024
+PB
|= 2026|PE
|= 2026 3 .
32. (23- 24高一下· 东惠州·期末) △ABC中,已知BC= 3,AC= 4,点P为线段BC中点,
AQ
= 2
3
AB
,设CB
= a,CA
= b
.
(1)用 a, b
表示CQ
;
(2)若∠ACB= 90°, AP
⋅CQ
.
【 】 (1)CQ
= 2
3
a+ 1
3
b
(2) - 7
3
【 析】 (1)用三点共线的 量表达 结论可解;
(2) AP
⋅CQ
用基 {CA
,CB
}表示出来,再用数量积运 质可解.
【详解】 (1)如图所示,
18
AQ
= 2
3
AB
,
所以CQ
=CA
+AQ
=CA
+ 2
3
CB
-CA
= 13 CA
+ 2
3
CB
= 2
3
a+ 1
3
b
,
所以CQ
= 2
3
a+ 1
3
b
.
(2)点P为线段BC中点,用三点共线的 量表达 结论 AP
= 1
2
AC
+ 1
2
AB
=- 1
2
CA
+ 1
2
(
-CA
+CB
)=-CA
+ 1
2
CB
= 1
2
a- b
,
由 (1)知CQ
= 2
3
a+ 1
3
b
, AP
⋅CQ
= 1
2
a-b
⋅ 23 a
+ 1
3
b
= 13 |a
|2- 1
2
a ⋅ b
- 1
3
|b
|2,
∠ACB= 90°, a ⋅ b
= 0. AP
⋅CQ
= 1
3
× 32- 1
3
× 42=- 7
3
.
33. (23- 24高一下· 南郑州·期末)如图, 四边 ABCD中,AB ∥ CD,AB= 4, CD= 3,
AD= 5,∠DAB= π
2
,若P为线段AB上一 点 (包 端点), PC
⋅PD
的取 围为 .
【 】
11
4
,9
【 析】 用直角梯 建立直角 标系,用 标法来计 数量积,即可 出结果.
【详解】
因为 四边 ABCD中,AB∥CD,AB= 4,CD= 3,AD= 5,∠DAB= π
2
,
所以可以如图建系,可知D 0, 5 ,C 3, 5 ,设P t,0 ,t∈ 0,4 ,
PC
⋅PD
= 3-t, 5 ⋅ -t, 5 = t2- 3t+ 5= t- 3
2
2
+ 11
4
,
由于 t∈ 0,4 ,所以 t= 3
2
时,PC
⋅PD
有最 值 11
4
,
t= 4时,PC
⋅PD
有最大值 9,所以PC
⋅PD
的取值 围为 11
4
,9
,
19
11
4
,9
.
34. (23- 24高一下· 北石家 ·期末) △ABC中,角A,B,C所对的边 为 a, b, c,且满
足 (2a- c)cosB= bcosC.
(1) 角B的大 ;
(2)若BD
= 2DC
,且CD= 1,AD= 7, △ABC的 积;
(3)如图,过点A BC的 行线AP,且BC
= 7
12
AP
, 四边 ABCP中,AB= 2,AP= 3,
点E,F 线段BC,CP上运 ,且BE
= λBC
,CF
= λCP
, AE
⋅AF
的最 .
【 】 (1)B= π
3
(2) 9 3
4
(3) 81
64
【 析】 (1) 用正 定理 边化成角,即可 解;
(2) 用 定理 出AB, 用面积公 即可 解;
(3)建立 标系,根据 面 量 标表示,表示出E,F两点以 ,即可 解.
【详解】 (1)因为 (2a- c)cosB= bcosC,
所以由正 定理 (2sinA- sinC)cosB= sinBcosC,
所以 2sinAcosB= sin(B+C) = sinA,
又 0<A< π,sinA≠ 0,所以 cosB= 1
2
,
又 0<B< π,所以B= π
3
;
(2)因为BD
= 2DC
,且CD= 1,AD= 7,所以BD= 2,BC= 3,
△ABD中,由 定理 AD2=AB2+BD2- 2AB ⋅BD ⋅ cosB,
即 7=AB2+ 4- 2AB,解 AB= 3,或AB=-1(舍),
所以△ABC的面积S△ABC=
1
2
AB ⋅BC ⋅ sinB= 1
2
× 3× 3× 3
2
= 9 3
4
;
20
(3)以A为 标原点,AP所 直线为 x轴, 直AP的直线为 y轴建立 面直角 标系,
A(0,0),P(3,0),B(-1, 3 ),由BC
= 7
12
AP
C 3
4
, 3 ,
因为BE
= λBC
,CF
= λCP
,0≤ λ≤ 1,所以设E(m, 3 ),F(n,t),
由 (m+ 1,0) = λ 7
4
,0 m= 74 λ- 1,
由 n- 3
4
,t- 3 = λ 94 ,- 3 n=
9
4
λ+ 3
4
,t= 3- 3λ,
所以AE
⋅AF
= 7
4
λ-1 ⋅ 94 λ+
3
4 + 3 ⋅ ( 3- 3λ) =
63
16
λ2- 63
16
λ+ 9
4
= 63
16
λ- 1
2
2
+ 81
64
,
λ= 1
2
时,AE
⋅AF
= 63
16
λ- 1
2
2
+ 81
64
取 最 值,最 值为 81
64
,
所以AE
⋅AF
的最 值为 81
64
35. (23- 24高一下· 东 州·期末)已知O为△ABC的外 ,OA= 2,∠BAC= 45°, AB
⋅OC
的最大 为 ( )
A. 2 B. 4 C. 2 D. 2 2
【 】B
【 析】 用 的 质, ∠BOC= 90°, AB
⋅OC
转换为-4cos OA
,OC
,进而 出最大
值.
【详解】如图所示:
因为O为△ABC的外接 ,OA= 2,∠BAC= 45°,所以∠BOC= 2∠BAC= 90°,
且 OA
= OB
= OC
= 2,
所以AB
⋅OC
= OB
-OA
⋅OC
=OB
⋅OC
-OA
⋅OC
=-OA
⋅OC
=-4cos OA
,OC
,
故 OA
,OC
共线反 时,AB
⋅OC
取 最大值 4.
故 :B.
关键点点 :本题解 的关键 导出∠BOC= 90°,再由数 积的运 AB
⋅OC
=-OA
⋅
21
OC
=-4cos OA
,OC
.
【题型 5】向量中的斜坐标系问题
36. (23- 24高一下· 东 南·期末)如图,设Ox,Oy 内夹角为 θ θ≠ π
2 的两条数轴, e1
,
e2
与 x轴、 y轴正方 的单 .若 OA
= xe1
+ ye2
, 有 数对 x,y 叫 点A
系Oxy中的 . 该 系下,A x1,y1 ,B x2,y2 ,C x3,y3 为不共线的三点,下 结
论错误的 ( )
A. 线段AB中点的 为
x1+x2
2
,
y1+y2
2
B. △ABC 的 为 x1+x2+x3
3
,
y1+y2+y3
3
C. A,B两点的距离为 x1-x2 2+ y1-y2 2
D. 若 x1y2= x2y1, O,A,B三点共线
【 】C
【 析】 题意可 OA
= x1e1
+ y1e2
,OB
= x2e1
+ y2e2
,OC
= x3e1
+ y3e2
,根据 面 量线
运 断A、B,表示出AB
,再根据数量积的运 断C,根据 量共线定理 断D.
【详解】根据题意,OA
= x1e1
+ y1e2
,OB
= x2e1
+ y2e2
,OC
= x3e1
+ y3e2
,
对于A,设AB的中点为M, OM
= 1
2
(OA
+OB
)= 1
2
(x1e1
+ y1e2
+ x2e1
+ y2e2
)= x1+x2
2
e1
+ y1+y2
2
e2
,
故线段AB中点的 标为
x1+x2
2
, y1+y2
2 ,故A正 .
对于B,设△ABC重 为G, OG
=OA
+AG
=OA
+ 2
3
× 1
2
(AB
+AC
)=OA
+ 1
3
(AB
+
AC
)
=OA
+ 1
3
(OB
-OA
+OC
-OA
)= 1
3
(OA
+OB
+OC
)= x1+x2+x3
3
e1
+ y1+y2+y3
3
e2
,
22
故△ABC重 的 标为 x1+x2+x3
3
, y1+y2+y3
3 ,故B正 ;
对于C,AB
=OB
-OA
= x2e1
+y2e2
- x1e1
+y1e2
= x2-x1 e1
+ y2-y1 e2
,
所以 AB
= x2-x1 e1
+ y2-y 1e2
2
= x2-x1 2e1
2+ y2-y1 2e2
2+2 x2-x1 y2-y1 e1
⋅e2
= x2-x1 2 e1
2+ y2-y1 2 e2
2+2 x2-x1 y2-y1 e1
⋅ e2
cosθ
= x1-x2 2×12+ y1-y2 2×12+2 x1-x2 y1-y2 ×1×1×cosθ
= x1-x2 2+ y1-y2 2+2 x1-x2 y1-y2 cosθ
即该 标系中A x1,y1 ,B x2,y2 两点间的距离为:
x1-x2 2+ y1-y2 2+2 x1-x2 y1-y2 cosθ,故C错误;
对于D,OA
= x1e1
+ y1e2
,OB
= x2e1
+ y2e2
,
若 x1y2= x2y1= 0, OA
⎳OB
, O、A、B三点共线,
若 x1y2= x2y1≠ 0,变 可
x1
x2
= y1
y2
= t t≠0 ,所以OA
= tOB
,
所以OA
⎳OB
,所以O、A、B三点共线,
综 可 :若 x1y2= x2y1, O,A,B三点共线,故D正 .
故 :C.
37. (23- 24高一下� 苏镇 �期末) (多 )设 e1
, e2
夹角为 60 °的单 ,由 基
本定理知:对 内任一 p,存 唯一有 实数对 λ,μ , p= λe1
+ μe2
,我们称有 数对
λ,μ 为 p的“仿 ”.若 a b
的“仿 ” 为 1,2 , m,-1 , 下 说法
正 的 ( )
A. a = 7
B. 若m= 3, a+ b
的“仿 ”为 4,1
C. 若 a⊥ b
, m= 2
D. 若 a⎳ b, m=- 1
2
【 】ABD
【 析】根据“仿 标”定义, a= e1
+ 2e2
,b
=me1
- e2
. 生的仿 标转化为熟 的
量表达 来解题即可.
【详解】根据“仿 标”定义, a= e1
+ 2e2
,b
=me1
- e2
.
对于A, |a| = |e1
+ 2e2
|,即 |a|2= |e1
+ 2e2
|2= |e1
|2+ 4|e1
| ⋅ |e2
|cos60° +4|e2
|2= 7,因此 |a| = 7.
故A正 .
对于B, a= e1
+ 2e2
,b
= 3e1
- e2
, a+ b
= 4e1
+ e2
,根据“仿 标”定义, a+ b
的“仿
标”为 (4,1).故B正 .
对于C,若 a⊥ b
, a ⋅ b
= (e1
+ 2e2
) ⋅ (me1
- e2
)= 0, 化 a ⋅ b
=m|e1
|2+ (2m- 1)|e1
| ⋅
|e2
|cos60° -2|e2
|2= 0,
即m+ (2m- 1) × 1
2
- 2= 0,解 m= 5
4
,故C错误.
23
对于D,若 a⎳ b
, a= λb
⇒ e1
+ 2e2
= λ(me1
- e2
)= λme1
- λe2
,
1= λm,2=-λ,联立 出m=- 1
2
,λ=-2,故D正 .
故 :ABD.
【题型 6】向量共线定理的推论与等和线
38. (23- 24高一下� 州�期末)如图, △ABC中,∠BAC= π
3
,点P 线段BC上,若
△ABC的 积为 4 3,AP
=mAC
+ 1
2
AB
, AP
的最 为 .
【 】 2 3
【 析】先 过三角 面积公 、三点共线结论 出AB ⋅AC= 16以及m= 1
2
,再结 模长公
以及基本不 即可 解.
【详解】若△ABC的面积为 4 3,∠BAC= π
3
, 1
2
AB ⋅AC ⋅ 3
2
= 4 3,所以AB ⋅AC=
16,
又因为AP
=mAC
+ 1
2
AB
,点P 线段BC上,
所以m+ 1
2
= 1,所以m= 1
2
,
AP
= 12 AC
+ 1
2
AB
2
= 1
4
AC2+ 1
2
⋅16 ⋅ 1
2
+ 1
4
AB2
= 1
4
AC2+AB2 +4≥ AC ⋅AB2 +4= 2 3, 号成立 且仅 AC=AB= 4,
所以 AP
的最 值为 2 3 .
2 3 .
39. (23- 24高一下· 东 ·期末) △ABC中,AC= 1,BC= 2,CA
⋅CB
= 1,CD
= 2tCA
+ 1-t CB
(t∈R), CD
的最 为 ( )
A. 2 B. 3 C. 3
2
D. 1
【 】B
【 析】先 CD
2
, 用 量的运 法 ,可以转化为关于 t的函数, 用函数的观点
即可 最 值.
【详解】因为CD
= 2tCA
+ 1-t CB
24
所以 CD
2=CD
2= 2tCA
+ 1-t CB
2= 4t2CA
2+ 4t 1-t CA
⋅CB
+ 1-t 2CB
2
又因为AC= 1,BC= 2,CA
⋅CB
= 1,
所以CA
2= CA
2= 1,CB
2= CB
2= 4,CA
⋅CB
= 1
所以 CD
2= 4t2+ 4t 1-t + 4 1-t 2= 4 t2-t+1 = 4 t- 1
2
2
+ 3
t= 1
2
时, CD
2
min= 3,即 CD
min= 3,
故 :B.
40. (23- 24高一下· 北武 ·期末) 行四边 ABCD中,∠BAD= 2π
3
,AB= 1,AD= 2,
P 以C为 , 3为半 的 上一 点,且AP
= λAB
+ μAD
, λ+ μ的最大 为 ( )
A. 2+ 3 B. 7+ 3 C. 2+ 7 D. 2+ 21
7
【 】C
【 析】先 用 定理 出AC, AC⊥CD,以C为 标原点建立 面直角 标系,设
P( 3cosθ, 3sinθ),根据 面 量线 运 的 标表示结 三角函数即可 解.
【详解】由题意∠ADC= π
3
,
△ACD中,由 定理 AC2=DA2+DC2- 2DA ⋅DC ⋅ cos∠ADC= 3,
所以AC= 3,
AC2+CD2=AD2,故AC⊥CD,
如图,以C为 标原点建立 面直角 标系,
D(-1,0),A(0, 3 ),B(1, 3 ),设P( 3cosθ, 3sinθ),
故AP
= 3cosθ, 3sinθ- 3 ,AB
= (1,0),AD
= (-1, - 3 ),
又AP
= λAB
+ μAD
= λ(1,0) + μ(-1, - 3 ),
即 3cosθ, 3sinθ- 3 = λ-μ,- 3μ ,
所以
3cosθ=λ-μ
3sinθ- 3=- 3μ
,所以
λ=1+ 3cosθ-sinθ
μ=1-sinθ
,
所以 λ+ μ= 2+ 3cosθ- 2sinθ= 2+ 7cos θ+φ ≤ 2+ 7,其中 cosφ= 21
7
,sinφ= 2 7
7
,
且仅 cos θ+φ = 1时, λ+ μ取最大值,且它的最大值为 2+ 7 .
故 :C.
41. (2019·安 黄 ·一模)如图, ΔABC中,∠BAC= π
3
,AD
= 2DB
,P为CD上一点,且满
25
足AP
=mAC
+ 1
2
AB
,若ΔABC的 积为 2 3, AP
的最 为
A. 2 B. 4
3
C. 3 D. 3
【 】D
【 析】运用 面 量基本定理, m的值,结 量模长计 方法,建立 ,计 最值,
即可.
【详解】AP
=AC
+CP
=AC
+ kCD
=AC
+ k AD
-AC
=AC
+ k 2
3
AB
-AC
= 2k
3
AB
+ 1-k AC
=mAC
+ 1
2
AB
, 1- k=m, 2k
3
= 1
2
,所以m= 1
4
,结
ΔABC的面积为 2 3, 1
2
AC
⋅ AB
⋅ 32 = 2 3 , AC
⋅ AB
= 8,所以
AP
= 116 AC
2+ 1
4
AB
2+ 1
8
⋅ AC
⋅ AB
= 1+ 116 AC
2+ 16
AC
2 ≥ 3,故 D.
考查了 基本定理,考查了基本不 的运用, .
42. (23- 24高一下· 东 州·期末)如图,已知△ABC,AB=AC= 2BC= 1,且点P △ABC
的 .过点P的直线 l与线段AB、AC 交于点E、F.设AE
= λAB
,AF
= μAC
(λ≠ 0, μ≠
0).
(1) AB
⋅AC
的 , 断
1
λ
+ 1
μ
为定 ,若 出定 ,若不 请说 理由;
(2)若△AEF的 长为C1,△ABC的 长为C2.设 x= λμ,记 f x =
C1
C2
- x, f x 的取 围.
【 】 (1)AB
⋅AC
= 7
8
,
1
λ
+ 1
μ
定 ,理由见详解
(2) 2
9
, 6+1
10
26
【 析】 (1)根据题意可 AP
= 1
3λ
AE
+ 1
3μ
AF
,变 可 ,根据P,E,F三点共线,即可
1
3λ
+ 1
3μ
= 1⇒ 1
λ
+ 1
μ
= 3的值;
(2)根据题意可 C1= λ+ μ+ μ2+λ2- 74 λμ,C2=
5
2
,故 f x =
C1
C2
- x的表达 ,根据 x
= λμ的 围, 用函数 质,即可 案.
【详解】 (1)已知△ABC,AB=AC= 2BC= 1,所以 cos∠BAC= AB
2+AC2-BC2
2AB ⋅AC =
12+12- 12
2
2×1×1 =
7
8
,
所以AB
⋅AC
= AB
AC
cos∠BAC= 1× 1× 78 =
7
8
,
因为AE
= λAB
,AF
= μAC
, AB
= 1
λ
AE
,AC
= 1
μ
AF
,
因为点P △ABC的重 ,所以AP
= 1
3
AB
+AC
= 13λ AE
+ 1
3μ
AF
,
因为P,E,F 直线 l上,所以 1
3λ
+ 1
3μ
= 1⇒ 1
λ
+ 1
μ
= 3.
(2) EF
= AF
-AE
= AF
2+AE
2-2AF
⋅AE
= μ2+λ2- 7
4
λμ,
所以C1=AE+AF+EF= λ+ μ+ μ2+λ2- 74 λμ,C2=
5
2
设 x= λμ,由 (1) 1
λ
+ 1
μ
= 3,所以 λ+ μ= 3λμ= 3x
所以 f x =
C1
C2
- x= 2
5
λ+μ+ μ2+λ2- 7
4
λμ - x= 25 λ+μ+ μ+λ
2-2λμ- 7
4
λμ - x=
2
5
3x+ 9x2- 15
4
x - x= 25 9x2-
15
4
x+ 1
5
x
因为 0< λ≤ 1,0< μ≤ 1, 1
λ
≥ 1, 1
μ
≥ 1,又因为 1
λ
= 3- 1
μ
≤ 2, 1≤ 1
λ
≤ 2,
因为 μ= λ
3λ-1,所以 λμ=
λ2
3λ-1 =
1
3
λ -
1
λ2
= 1
- 1λ -
3
2
2
+ 94
,
因为 1≤ 1
λ
≤ 2,所以 1
λ
= 3
2
时, λμ的最 值为: 4
9
, 1
λ
= 1或 2时, λμ的最大值为:
1
2
,所以 x= λμ∈ 4
9
, 1
2
,
因为 y1= 9x2- 154 x的对称轴为 x=
5
24
,所以 4
9
, 1
2
上单 ,又因为 y2=
1
5
x
4
9
, 1
2
上也 单 ,所以 f x =
2
5
9x2- 15
4
x+ 1
5
x 4
9
, 1
2
上单 ,
所以 x= 4
9
时, f x min=
2
9
, x= 1
2
时, f x max=
6+1
10
,
所以 f x 的取值 围为
2
9
, 6+1
10
本题的关键 于 用 问 (1)所 的结论 1
3λ
+ 1
3μ
= 1⇒ 1
λ
+ 1
μ
= 3,结 三点共线 定,
双变 函数化为单变 函数,结 函数的定义域 函数的 域.
27
【题型 7】向量与三角形四心
43. (23 - 24高一下· 苏镇 ·期末)已知 OA
, OB
, OC
满足: OA
+ OB
+ OC
= 0
,且
OA
= OB
= OC
= 1, 三角 ABC的 状 ( )
A. 三角 B. 直角三角 C. 直角三角 D. 边三角
【 】D
【 析】由三角 重 、外 质 O 三角 ABC的重 、外 ,从而 三角 ABC
为 边三角 .
【详解】因为OA
+OB
+OC
= 0
,所以O 三角 ABC的重 ,又因为 OA
= OB
= OC
= 1,所以O 三角 ABC的外 ,
所以三角 ABC 边三角 .
44. (23- 24高一下· 北武 ·期末)设O为△ABC的外 ,若AO
=AB
+ 2AC
, sin∠BAC的
为 ( )
A.
6
4
B.
7
4
C. - 6
4
D.
10
4
【 】D
【 析】设△ABC的外接 半 为R,由已知条件可 ,2AC
=BO
,所以AC= 1
2
R,且
AC⎳BO,取AC的中点M,连接OM可 ∠BOM= π
2
,计 cos∠BOC=-sin∠MOC的值,
再由 定理 出BC, △ABC中,由正 定理即可 解.
【详解】
设△ABC的外接 半 为R,因为AO
=AB
+ 2AC
,2AC
=AO
-AB
=BO
,
所以AC= 1
2
BO= 1
2
R,且AC⎳BO,
取AC的中点M,连接OM, OM⊥AC,因为AC⎳BO,
所以OM⊥BO,即∠BOM= π
2
,
所以 cos∠BOC= cos π
2
+∠MOC =-sin∠MOC=-MCOC =-
1
2 AC
OB
=-
1
4 R
R
=- 1
4
,
△BOC中由 定理可 :BC= OB2+OC2-2OB ⋅OC ⋅cos∠BOC =
R2+R2-2R2⋅ - 1
4 =
10
2
R,
△ABC中,由正 定理 : sin∠BAC= BC
2R
=
10
2 R
2R
= 10
4
.
28
45. (23 - 24高一下· 东·期末)如图,点 O △ABC的 ,点 D 边 BC上一点,且 BC
=
4DC
,OD
=mAB
+nAC
,
m
n
= ( )
A.
1
5
B. - 1
4
C. - 1
5
D.
1
4
【 】C
【 析】延长AO交BC于E,根据题意, AO
= 2OE
且AE
= 1
2
AB
+AC
,再由BC
=
4DC
,可 D BC的四 点,根据 量的运 法 , OD
=- 1
12
AB
+ 5
12
AC
,
m,n的值,即可 解.
【详解】如图所示,延长AO交BC于E,
由已知O为△ABC的重 , 点E为BC的中点,可 AO
= 2OE
,且AE
= 1
2
AB
+AC
,
又由BC
= 4DC
,可 D BC的四 点,
OD
=OE
+ED
= 1
3
AE
+ 1
4
BC
= 1
3
× 1
2
AB
+AC
+ 14 AC
-AB
=- 112 AB
+ 5
12
AC
,
因为OD
=mAB
+nAC
,所以m=- 1
12
,n= 5
12
,所以 m
n
=- 1
5
.
46. (23- 24高一下·四川成都· 段练习) (多 )G △ABC的 ,AB= 2,AC= 4,∠CAB= 120°,
P △ABC所 内的一点, 下 结论正 的 ( )
A. GA
+GB
+GC
= 0
B. AB
AC
上的投 于- 1
2
AC
.
C. AG
= 2 33 D. AP
⋅ BP
+CP
的最 为- 32
【 】ACD
【 析】根据 量的线 运 , 结 重 的 质,即可 断A,根据投 量的定义, 断
B;根据 量数量积公 ,以及重 的 质, 断C;根据 量数量积的运 率,结 图 转
化,即可 断D.
【详解】A.以GB,GC为 边 行四边 GBDC,GD,BC交于点O,O BC的中点,
因为G △ABC的重 ,所以A,G,O三点共线,且AG= 2GO,
所以GB
+GC
=GD
= 2GO
,GA
=-AG
=-2GO
,所以GA
+GB
+GC
= 0
,故A正 ;
29
B.AB
AC
上的投 量 于 AB
cos120° × AC
AC
=- 1
4
AC
,故B错误;
C.如图,因为AO
= 1
2
AB
+AC
,所以AO
2= 1
4
AB
2+AC
2+2AB
⋅AC
,
即 AO
2= 1
4
4+16-2×2×4× 1
2 = 3,即 AO
= 3 ,
因为点G △ABC的重 , AG = 2
3
AO = 2 3
3
,故C正 ;
D. 取BC的中点O,连结PO,PA,取AO中点M, PA
+PO
= 2PM
,AO
= 1
2
AB
+AC
,
AO
2= 1
4
AB
2+2AB
⋅AC
+AC
2
= 14 × 4-8+16 = 3,
AP
⋅ BP
+CP
=PA
⋅ PB
+PC
= 2PA
⋅PO
= 2× 1
4
PA
+PO
2- PA
-PO
2
,
= 2PM
2- 1
2
OA
2= 2PM
2- 3
2
,
然 P,M重 时,PM
2= 0,AP
⋅ BP
+CP
取最 值- 32 ,故D正 .
47. (23- 24高一下· 南长 ·期末) (多 )点O △ABC所 的 内, 以下说法正 的有
( )
A. 若OA
⋅OB
=OB
⋅OC
=OC
⋅OA
, 点O为△ABC的外 (外 )
B. 若AO
= λ AB
AB
sinB
+ AC
AC
sinC
λ∈R , 点O的轨迹一定 过△ABC的
C. 若 2OA
+OB
+ 3OC
= 0
,S△AOC,S△ABC 表示△AOC,△ABC的 积, S△AOC:
S△ABC= 1:6
D. 若OA
⋅ AB
AB
+ CA
CA
=OB
⋅ BA
BA
+ CB
CB
=OC
⋅ BC
BC
+ CA
CA
= 0, 点O
△ABC的内
【 】BCD
【 析】A 项,计 出OB
⋅CA
= 0,OB⊥CA, 理可 OC⊥AB,OA⊥BC, 点O
为△ABC的 ;B 项, 出辅 线, AO
= 2λ
AE
AF
,故点O 中线AF上,故 量
一定经过△ABC的重 ;C 项, 出辅 线, -2OH
=OF
,从而 所以OH= 1
3
HF
30
= 1
6
AB,故S△AOC:S△ABC= 1:6;D 项, 出辅 线,
AB
AB
+ CA
CA
=MN
,故OA⊥
MN, O ∠A的 线上, 理可 ,O ∠B,∠C的 线上.
【详解】A 项,OA
⋅OB
-OB
⋅OC
= 0,即OB
⋅ OA
-OC
=OB
⋅CA
= 0,故OB⊥CA,
理可 OC⊥AB,OA⊥BC, 点O为△ABC的 ,A错误;
B 项,过点A AE⊥BC于点E,取BC的中点F,连接AF,
AB
sinB= AE
, AC
sinC= AE
,
AO
= λ AB
AB
sinB
+ AC
AC
sinC
= λ
AB
AE
+ AC
AE
= λ
AE
AB
+AC
= 2λ
AE
AF
,
故点O 中线AF上,故 量一定经过△ABC的重 ,B正 ;
C 项,如图,F,H 为BC,AC的中点,OA
+OB
+ 3OC
= 0
⇒ 2 OA
+OC
+OB
+OC
= 0
,
4OH
+ 2OF
= 0
,故-2OH
=OF
,
所以OH= 1
3
HF= 1
6
AB,
故S△AOC:S△ABC= 1:6,C正 ;
D 项,
AB
AB
, CA
CA
表示AB
,CA
方 上的单 量AN
,MA
,
故
AB
AB
+ CA
CA
=AN
+MA
=MN
,
OA
⋅ AB
AB
+ CA
CA
=OA
⋅MN
= 0,故OA⊥MN,
由三线 一可 ,O ∠A的 线上, 理可 ,O ∠B,∠C的 线上,
点O △ABC的内 ,D正 .
故 :BCD
结论点 :点O为△ABC所 内的点,且OA
+OB
+OC
= 0
, 点O为△ABC的 ,
点O为△ABC所 内的点,且OA
⋅OB
=OB
⋅OC
=OA
⋅OC
, 点O为△ABC的 ,
1
高一期末复习专题 2:向量与复数常考题 梳理
模块一 三角函数
【题 1】向量的平行与 直,共线问题
【题 2】投 向量,模长,夹角相关计算
【题 3】向量的线性运算与应用
【题 4】向量的数量积计算 (投 法,基底法,极化恒等 ,建系法)
【题 5】向量中的斜 标系问题
【题 6】向量共线定理的推论与等和线
【题 7】向量与三角 四
【题 8】向量综合问题
模块二 向量数量积中档题
【题 9】复数基本性质辨析
【题 10】复数的周期性
【题 11】复数中的轨迹类最值问题
【题 12】一元二次方 的复数根
【题 13】 定系数法
【题 14】复数与向量综合问题
模块一 三角函数
【题型 1】向量的平行与垂直,共线问题
1. (23- 24高一下· 苏扬州·期末)已知 a= 0,1 ,b
= -1,2 .设AB
= a+ 2b
,BC
= λa+ b
λ∈R .
(1)若A,B,C三点共线, λ的 ; (2)若AB⊥BC, λ的 .
2. (23- 24高一下· 苏南 ·期末)已知 a= -2,4 , b
= 1,x ,若 a∥ b
, |b
| = ( )
A.
5
2
B. 5 C. 2 5 D. 4 5
2
3. (23- 24高一下· 苏苏州·期末)设 m = (1,3), n = (4, -2), p= λm + n,若m ⊥ p, 实
数 λ的 为 .
4. (23- 24高一下· 东 州·期末)设 x∈R, a= x,1 , b
= 4,-2 ,若 a⎳ b
, x= ( )
A. - 2 B. - 1
2
C.
1
2
D. 2
5. (23- 24高一下· 东 ·期末)已知 a,b
不共线,若 a+2b
⎳ ka-b k= ( )
A. - 2 B. - 1
2
C.
1
2
D. 2
6. (23- 24高一下· 东深 ·期末)已知 △ABC 中, AE
= 2AB
,BM
= 2MC
,若 AF
= xAC
,
且 E,M,F 三点共线, x= ( )
A.
2
3
B.
3
4
C.
4
5
D.
5
6
3
【题型 2】投影向量,模长,夹角相关计算
7. (23- 24高一下· 北武 ·期末)已知 a与 b
的夹角为 30°, a = 3, b
= 2, a-b
=
( )
A. 1 B. 2- 3 C. 2+ 3 D. 13
8. (23- 24高一下· 南郑州·期末)已知点A 1,0 ,B 0,2 ,C 3,2 , AB
AC
上的投
的 标为 ( )
A. - 1
2
, 1
2 B.
1
2
,- 1
2 C.
1
2
, 1
2 D. -
1
2
,- 1
2
9. (23- 24高一下· 州·期末)已知 e1 e
2满足 e
2 = 2 e1 = 2, e1 e2方 上的投
为- 1
4
e2, e
2 e
1方 上的投 为 ( )
A. - 1 B. - 1
2
C. - 1
2
e1 D. - e
1
10. (23- 24高一下· 宁波·期末)若 a,b
,c两两的夹角相 ,且 a = 1, b
= 1, c =
2, a+b
+c = ( )
A. 1 B. 4 C. 1或 4 D. 1或 2
4
11. (23- 24高一下· 州·期末)已知 a,b
单 ,满足 a-2b
= 7,记 a与 b
夹角为 θ.
(1) θ; (2)若 c a上的投 为 a,b
⋅ c= 1, c .
12. (23- 24高一下· 东惠州·期末)已知 a= 1, 2 , b
= 2,0 , a b
方 上的投
为 ( )
A. 1,2 B. 2,0 C. 1,0 D. 2,1
13. (23- 24高一下· 东 ·期末)已知 a= 2,1 , b
= 3,x .
(1)若 a∥ b
, b
; (2)若 a ⋅ b
-a = 0, cos a+b
,b
.
14. (23 - 24高一下· 东 ·期末)已知 a = 3, b
= 4,且 b
a上的投 的数 为 -2,
a+b
= ( )
A. 37 B. 31 C. 19 D. 13
15. (23- 24高一下· 东 州·期末) △ABC中,已知 AB
+AC
= AB
-AC
= 2 AB
,
CA
CB
上的投 为 .
5
16. (23- 24高一下· 苏苏州·期末)如图, 行四边 ABCD中,已知A= π
3
,AB= 2,AD
= 1,E为线段AB的中点,F为线段BC上的 点 (不 端点).记BF
=mBC
.
(1)若m= 1
2
, 线段EF的长;
(2)若m= 1
4
,设AB
= xCE
+ yDF
, 实数 x y的 ;
(3)若CE与DF交于点G,AG
∥EF
, GE
与GF
的夹角的 .
17. (22- 23高一下· 东东 ·期末)已知复数 z满足 z+ z= 2, z- z= 4i.
(1) 3+z ;
(2)设复数 zz, z+ 2z, 10
z
复 内对 的点 为A,B,C, cos AB
,BC
.
6
18. (23- 24高一下·福建福州·期末) (多 )若 a= 2,0 , b
= 1, 3 , ( )
A. a ⋅ b
= 2 B. a+b
= a-b
C. a,b
不能 为一组基 D. b
a方 上的投 为 1
2
a
19. (23 - 24高一下·福建厦门·期末) (多 ) 梯 ABCD中, AD
= 2BC
, AD
= 2 AB
,AN
=
2ND
, ( )
A. DC
=AB
- 1
2
AD
B. AB
⋅BD
= 0
C. AC
⋅CD
= 0 D. AN
AC
上的投 为
2
3
AC
【题型 3】向量的线性运算与应用
20. (23- 24高一下· 宁波·期末)如图, 梯 ABCD中, 2AD= 2DC= 2CB=AB= 2a,
E,F 为AB,AD的中点,BF与DE交于点M .
(1)用AD
,AE
表示BF
; (2) 线段AM的长.
7
21. (23- 24高一下· 东 ·期末)已知四边 ABCD 中,AC
= -2,1 ,BD
= 2,4 , 四边
ABCD 的 积为 ( )
A. 3 B. 5 C. 6 D. 10
22. (23- 24高一下· 苏镇 ·期末) 直角 标系 xOy中,已知 OA
= 1,-1 ,OB
= 3,1 ,
OC
= m,3 (其中m∈R),D为 标 内一点.
(1)若A,B,C三点共线, m的 ;
(2)若 AB
与AC
的夹角为
π
4
, m的 ;
(3)若四边 ABCD为矩 , D点 标.
23. (23- 24高一下· 东东 ·期末)已知 OA
= a,OB
= b
,且 a = b
= a ⋅ b
= 3,任 点M关
于点A的对称点为S,点S关于点B的对称点为N, MN
= ( )
A. 4 3 B. 6 C. 2 3 D. 3
8
24. (23- 24高一下·福建福州·期末) 行四边 ABCD中,E BC的中点, DE
= ( )
A. AB
+ 1
2
AD
B. -AB
+ 1
2
AD
C. AB
- 1
2
AD
D. -AB
- 1
2
AD
25. (23- 24高一下· 东 南·期末) △ABC中,记AB
=m,AC
=n,若BC
= 3DC
, AD
=
( )
A.
1
3
m + 2
3
n B. 2
3
m + 1
3
n C. 1
3
m - 2
3
n D. 2
3
m - 1
3
n
26. (23- 24高一下· 北石家 ·期末) 菱 OABC中、O为 标原点、A(3, -1),C(1,3), OA
⋅OB
的 为 .
27. (23- 24高一下· 东 ·期末)如图, 直角梯 ABCD中,AB⎳CD,AD⊥AB,AB=
AD= 2CD= 4,E BC的中点.
(1) AE
⋅BE
; (2)连 BD,交AE于点M, AM
;
(3)若P1,P2,P3,⋯,Pn为BC边上的n+ 1 点, n= 100时,
MP1
+MP2
+MP3
+⋅⋅⋅+MPn
⋅AB
的 .
9
28. (23- 24高一下· 东 州·期末)如图,一条 两 行, 的宽 为 400m,一艘船从 边
的A 出发, 对 航行.已知船的 大 为 5km/h, 的大 为 3km/h, 航 最短
时,这艘船行驶完全 共 要时间 min.
【题型 4】向量的数量积计算 (投影法,基底法,极化恒等式,建系法)
29. (23 - 24高一下· ·期末) 梯 ABCD中, AB ⎳ CD, AB= 2, AD= 2, CD= 1,
∠BAD= 45 °,P,Q 为线段AD 线段AC上 (包括线段端点)的 点, AP
⋅AQ
的最大
为 ( )
A. 2 5 B. 2 2 C. 10 D. 3
30. (23- 24高一下· 苏扬州·期末)如图, △ABC中,D,E BC上的两个三 点,AB= 12,
AC= 9,∠BAC= 60°, AD
⋅AE
的 为 ( )
A. 50 B. 80 C. 86 D. 110
31. (23- 24高一下· 杭州·期末)如图,点P,Q 矩 ABCD的边DC,BC上的点,AB=
2,AD= 3.
(1)若DP
= λDC
,BQ
= λBC
,0≤ λ≤ 1, AP
⋅AQ
的取 围;
(2)若P DC的中点,M1,M2, ⋅⋅⋅ ,M2024 次为边AB的 2025 点.
PA
+PM1
+PM2
+⋅⋅⋅+PM2024
+PB
的 .
10
32. (23- 24高一下· 东惠州·期末) △ABC中,已知BC= 3,AC= 4,点P为线段BC中点,
AQ
= 2
3
AB
,设CB
= a,CA
= b
.
(1)用 a, b
表示CQ
; (2)若∠ACB= 90°, AP
⋅CQ
.
33. (23- 24高一下· 南郑州·期末)如图, 四边 ABCD中,AB ∥ CD,AB= 4, CD= 3,
AD= 5,∠DAB= π
2
,若P为线段AB上一 点 (包 端点), PC
⋅PD
的取 围为 .
34. (23- 24高一下· 北石家 ·期末) △ABC中,角A,B,C所对的边 为 a, b, c,且满
足 (2a- c)cosB= bcosC.
(1) 角B的大 ;
(2)若BD
= 2DC
,且CD= 1,AD= 7, △ABC的 积;
(3)如图,过点A BC的 行线AP,且BC
= 7
12
AP
, 四边 ABCP中,AB= 2,AP= 3,
点E,F 线段BC,CP上运 ,且BE
= λBC
,CF
= λCP
, AE
⋅AF
的最 .
11
35. (23- 24高一下· 东 州·期末)已知O为△ABC的外 ,OA= 2,∠BAC= 45°, AB
⋅OC
的最大 为 ( )
A. 2 B. 4 C. 2 D. 2 2
【题型 5】向量中的斜坐标系问题
36. (23- 24高一下· 东 南·期末)如图,设Ox,Oy 内夹角为 θ θ≠ π
2 的两条数轴, e1
,
e2
与 x轴、 y轴正方 的单 .若 OA
= xe1
+ ye2
, 有 数对 x,y 叫 点A
标系Oxy中的 标. 该 标系下,A x1,y1 ,B x2,y2 ,C x3,y3 为不共线的三点,下 结
论错误的 ( )
A. 线段AB中点的 标为
x1+x2
2
,
y1+y2
2
B. △ABC 的 标为 x1+x2+x3
3
,
y1+y2+y3
3
C. A,B两点的距离为 x1-x2 2+ y1-y2 2
D. 若 x1y2= x2y1, O,A,B三点共线
37. (23- 24高一下 苏镇 期末) (多 )设 e1
, e2
夹角为 60 °的单 ,由 基本定
理知:对 内任一 p,存 唯一有 实数对 λ,μ , p = λe1
+ μe2
,我们称有 数对
λ,μ 为 p的“仿 标”.若 a b
的“仿 标” 为 1,2 , m,-1 , 下 说法
正 的 ( )
A. a = 7
B. 若m= 3, a+ b
的“仿 标”为 4,1
C. 若 a⊥ b
, m= 2
D. 若 a⎳ b, m=- 1
2
【题型 6】向量共线定理的推论与等和线
38. (23 - 24高一下 州期末)如图, △ABC中, ∠BAC = π
3
,点 P 线段 BC上,若
△ABC的 积为 4 3,AP
=mAC
+ 1
2
AB
, AP
的最 为 .
12
39. (23- 24高一下· 东 ·期末) △ABC中,AC= 1,BC= 2,CA
⋅CB
= 1,CD
= 2tCA
+ 1-t CB
(t∈R), CD
的最 为 ( )
A. 2 B. 3 C. 3
2
D. 1
40. (23- 24高一下· 北武 ·期末) 行四边 ABCD中,∠BAD= 2π
3
,AB= 1,AD= 2,
P 以C为 , 3为半 的 上一 点,且AP
= λAB
+ μAD
, λ+ μ的最大 为 ( )
A. 2+ 3 B. 7+ 3 C. 2+ 7 D. 2+ 21
7
41. (2019·安 黄 ·一模)如图, ΔABC中,∠BAC= π
3
,AD
= 2DB
,P为CD上一点,且满
足AP
=mAC
+ 1
2
AB
,若ΔABC的 积为 2 3, AP
的最 为
A. 2 B. 4
3
C. 3 D. 3
13
42. (23- 24高一下· 东 州·期末)如图,已知△ABC,AB=AC= 2BC= 1,且点P △ABC
的 .过点P的直线 l与线段AB、AC 交于点E、F.设AE
= λAB
,AF
= μAC
(λ≠ 0, μ≠
0).
(1) AB
⋅AC
的 , 断
1
λ
+ 1
μ
为定 ,若 出定 ,若不 请说 理由;
(2)若△AEF的 长为C1,△ABC的 长为C2.设 x= λμ,记 f x =
C1
C2
- x, f x 的取 围.
【题型 7】向量与三角形四心
43. (23 - 24高一下· 苏镇 ·期末)已知 OA
, OB
, OC
满足: OA
+ OB
+ OC
= 0
,且
OA
= OB
= OC
= 1, 三角 ABC的 状 ( )
A. 三角 B. 直角三角 C. 直角三角 D. 边三角
14
44. (23- 24高一下· 北武 ·期末)设O为△ABC的外 ,若AO
=AB
+ 2AC
, sin∠BAC的
为 ( )
A.
6
4
B.
7
4
C. - 6
4
D.
10
4
45. (23 - 24高一下· 东·期末)如图,点 O △ABC的 ,点 D 边 BC上一点,且 BC
=
4DC
,OD
=mAB
+nAC
,
m
n
= ( )
A.
1
5
B. - 1
4
C. - 1
5
D.
1
4
46. (23- 24高一下·四川成都· 段练习) (多 )G △ABC的 ,AB= 2,AC= 4,∠CAB= 120°,
P △ABC所 内的一点, 下 结论正 的 ( )
A. GA
+GB
+GC
= 0
B. AB
AC
上的投 于- 1
2
AC
.
C. AG
= 2 33 D. AP
⋅ BP
+CP
的最 为- 32
47. (23- 24高一下· 南长 ·期末) (多 )点O △ABC所 的 内, 以下说法正 的有
( )
A. 若OA
⋅OB
=OB
⋅OC
=OC
⋅OA
, 点O为△ABC的外 (外 )
B. 若AO
= λ AB
AB
sinB
+ AC
AC
sinC
λ∈R , 点O的轨迹一定 过△ABC的
C. 若 2OA
+OB
+ 3OC
= 0
,S△AOC,S△ABC 表示△AOC,△ABC的 积, S△AOC:
S△ABC= 1:6
D. 若OA
⋅ AB
AB
+ CA
CA
=OB
⋅ BA
BA
+ CB
CB
=OC
⋅ BC
BC
+ CA
CA
= 0, 点O
△ABC的内
15
【题型 8】向量综合问题
48. (23- 24高一下·福建厦门·期末) e1
,e2
,a满足 e1
⋅ e2
= 0, e1
= e2
= 1, a-e1
,a-e2
=
π
3
,
a 的最大 为 ( )
A. 2 B. 2+ 6
2
C. 2+ 6
2
D. 6
49. (23 - 24 高一下 苏镇 期末 ) △ABC 中,点 M, N 边 BC 上,且满足: AM
=
1
2
AB
+AC
, ABAC =
BN
NC
,若A= 2π
3
,AM= 3
2
,AN= 2
3
, △ABC的 积 于 ( )
A.
1
2
B.
2
3
C.
2
2
D.
3
2
50. (23- 24高一下·福建厦门·期中) (1)已知A 2,3 ,B 4,-3 ,点P 线段AB的延长线上,且
AP
= 32 PB
, 点P的 标;
(2)若 a,b
夹角为 60°的两个单 , : (i) a- 1
2
b
的 ; (ii)函数 f x = a-xb
x∈R 的
最 ;
(3)请 以下三个结论中任 一个用 方法证 .
① 定理;② 行四边 的对角线的 方 于其四边长的 方 ;③三角 的三条中线交于一
点.
注:如果 择多个结论 解 , 一个解 计 .
16
51. (22- 23高一下· 北武 ·期末)已知 a, b
满足 a+b
⋅ b
= 0, a+4b
= 4, a+b
+ b
的最大 为 .
52. (23- 24高一下· 东东 ·期末)已知 O的半 为 1,点A O上的 点,B1B2⋯B2024为
O内 正 2024边 , OA
+OB1
+OB2
+⋯+OB2024
= , AB1
2+ AB2
2+⋯+AB2024
2=
.
模块二 向量数量积中档题
【题型 9】复数基本性质辨析
53. (23- 24高一下· 东 南·期末) (多 )已知 i为虚数单 ,复数 z1= 2i, z2= 1+ i, 下 结论
正 的 ( )
A. z1+z2
所对 的点 一 B. z1z2所对 的点 二
C. z41= z1 4 D. z42= z2 4
54. (23- 24高一下· 东 州·期末) (多 )已知 i为虚数单 ,以下四个说法中正 的 ( )
A. z= i2+ i3+ i4的虚部为-1
B. 若 z 复数,满足 z-1 i= 1+ i, z 复 内对 的点 于 一
C. 若 z1、 z2 零复数,且 z1 = z2 , z21= z22
D. 若 z1、 z2 零复数,且 z21= z1z2, z1= z2
17
55. (23- 24高一下· 东 ·期末) (多 )关于复数 z= cos π
3
+ isin π
3
(i为虚数单 ),下 说法
正 的 ( )
A. z ⋅ z= 1 B. z 复 内对 的点 于 二
C. z3= 1 D. z2- z+ 1= 0
【题型 10】复数的周期性
56. (23- 24高一下· 州·期末)复数 i
2024
1+i = ( )
A. - 1
2
- 1
2
i B. - 1
2
+ 1
2
i C. 1
2
- 1
2
i D. 1
2
+ 1
2
i
57. (23- 24高一下· 宁波·期末) (多 )已知复数 z=- 1
2
+ 3
2
i, 下 说法正 的 ( )
A. z的虚部为 3
2
i B. z
z
=- 1
2
- 3
2
i
C. 复 内 z+ 1
z
对 的点 于 二 D. z2024= z
【题型 11】复数中的轨迹类最值问题
58. (24- 25高一下· 苏连云 ·期中)已知 i为虚数单 ,如果复数 z满足 z+2i + z-2i = 4,
么 z-1 的最 ( )
A. 1 B. 2 C. 2 D. 5
59. (23- 24高一下· 苏扬州·期末)若复数 z满足 z-2i = 1, z 的最 .
18
60. (23- 24高一下· 苏 州·期末) (多 )已知 z1, z2∈C, z1 = 3, z2= 2+ i9, 下 说法正
的 ( )
A. z22为纯虚数 B. z1z2 = 3 5
C. |z1- z2|的最大 为 3+ 5 D. 若 |z1+ z2| = 4, |z1- z2| = 2 2
61. (23- 24高一下· 州·期末) (多 )已知复数 z满足 z = 1, 下 结论正 的 ( )
A. z ⋅ z= 1 B. z+ 1
z
∈R
C. z-1 的最大 为 2 D. z2= 1
【题型 12】一元二次方程的复数根
62. (23- 24高一下· 宁波·期末)已知复数 z1= 1+ i 关于 x的方 x2+ px+ q= 0(p,q∈R)的
一个根,若复数 z满足 z-z1 = p-q ,复数 z 复 内对 的点 Z的 为图 M, M围成
的 积为 ( )
A. π B. 4π C. 16π D. 25π
63. (23- 24高一下· 北武 ·期末) (多 )设复数 z= 1+3i
2+i , 下 题结论正 的 ( )
A. z的虚部为 1 B. z = 2
C. z 复 内对 的点 四 D. z 方 x2- 2x+ 2= 0的根
19
64. (23- 24高一下· 北 台·期中) (多 )已知复数 z1,z2,下 结论正 的有 ( )
A. 若 z1- z2> 0, z1> z2
B. 若 z21= z22, z1 = z2
C. 若复数 z2满足 z2-2i = 3, z2 复 内对 的点的轨迹为
D. 若 z1=-4+ 3i 关于 x的方 x2+ px+ q= 0(p,q∈R)的一个根, p= 8
【题型 13】待定系数法
65. (23- 24高一下·福建厦门·期末)若 z = z- 3 = z- i , z = ( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 2
66. (24- 25高一下·安 州·期中) (多 )已知 z1,z2为复数, 下 说法正 的 ( )
A. 若 z1 = z2 , z21= z22 B. 若 z1-z2 = 0, z1= z2
C. 若 z1+ z2> 0, z2>-z1 D. z1z2 = z1 z2
【题型 14】复数与向量综合问题
67. (23- 24高一下· 东 州·期末) (多 )已知复数 z1= 1+ i,z2= a+ bi,a,b∈R,z1,z2 复 内
对 的 为OZ1
,OZ2
,其中O为原点, 下 结论正 的 ( )
A. 若OZ1
⎳OZ2
, a+ b= 0 B. 若OZ1
⎳OZ2
,
z2
z1
∈R
C. 若OZ1
⊥OZ2
, a= b D. 若OZ1
⊥OZ2
, z1+z2 = z1-z2
20
68. (2024· 南信 ·模拟预 ) (多 )设 z为复数 (i为虚数单 ),下 题正 的有 ( )
A. 若 (1+ i)z=-i, z = 1
B. 对任 复数 z1, z2,有 z1z2 = z1 ⋅ z2
C. 对任 复数 z1, z2,有 z1⋅z2
= z1
⋅ z2
D. 复 内,若M={z z-2 ≤2 , M所构成区域的 积为 6π
69. (23- 24高一下· 北武 ·期末) (多 ) 直角 标系中,可以用有 实数对表示 .类
的,可以把有 复数对 z1,z2 z1,z2∈C 一个 ,记 a
= z1,z2 , 称 a
为复 .类比
的相关运 法 ,对于 a= z1,z2 , b
= z3,z4 , z1,z2,z3,z4∈C,规定如下运 法 :① a
+ b
= z1+z3,z2+z4 ;② a
- b
= z1-z3,z2-z4 ;③ a
⋅ b
= z1z3
+ z2z4
;④ a = a⋅a . 下 结论正
的 ( )
A. 若 a= i,1+ i , b
= 2,2- i , a ⋅ b
= 1+ 5i
B. 若 a = 0, a= 0,0
C. a ⋅ b
= b
⋅ a
D. a ⋅ b
+c = a ⋅ b
+ a ⋅ c
【重难点突破】2024-2025学年高一下学期数学常考题专练(新高考)
高一期末复习专题2:向量与复数常考题型梳理
总览
题型·解读
模块一 三角函数
【题型1】向量的平行与垂直,共线问题
【题型2】投影向量,模长,夹角相关计算
【题型3】向量的线性运算与应用
【题型4】向量的数量积计算(投影法,基底法,极化恒等式,建系法)
【题型5】向量中的斜坐标系问题
【题型6】向量共线定理的推论与等和线
【题型7】向量与三角形四心
【题型8】向量综合问题
模块二 向量数量积中档题
【题型9】复数基本性质辨析
【题型10】复数的周期性
【题型11】复数中的轨迹类最值问题
【题型12】一元二次方程的复数根
【题型13】待定系数法
【题型14】复数与向量综合问题
题型汇编
知识梳理与常考题型
模块一 三角函数
【题型1】向量的平行与垂直,共线问题
1.(23-24高一下�江苏扬州�期末)已知.设.
(1)若三点共线,求的值;
(2)若,求的值.
2.(23-24高一下·江苏南通·期末)已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一下·江苏苏州·期末)设向量,,,若,则实数λ的值为 .
4.(23-24高一下·广东广州·期末)设,向量,,若,则( )
A. B. C. D.2
5.(23-24高一下·广东佛山·期末)已知向量不共线,若则( )
A. B. C. D.2
6.(23-24高一下·广东深圳·期末)已知 中, ,若 ,且 三点共线, 则 ( )
A. B. C. D.
【题型2】投影向量,模长,夹角相关计算
7.(23-24高一下�湖北武汉�期末)已知向量与的夹角为,,,则( )
A.1 B. C. D.
8.(23-24高一下�河南郑州�期末)已知点,,,则在上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
9.(23-24高一下�浙江温州�期末)已知平面向量和满足,在方向上的投影向量为,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
10.(23-24高一下�浙江宁波�期末)若平面向量两两的夹角相等,且,,,则( )
A.1 B.4 C.1或4 D.1或2
11.(23-24高一下�浙江温州�期末)已知是单位向量,满足,记与夹角为.
(1)求;
(2)若平面向量在上的投影向量为,求.
12.(23-24高一下·广东惠州·期末)已知向量,,则向量在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
13.(23-24高一下·山东潍坊·期末)已知平面向量,.
(1)若,求;
(2)若,求.
14.(23-24高一下·山东潍坊·期末)已知,,且在上的投影的数量为,则( )
A. B. C. D.
15.(23-24高一下·广东广州·期末)在中,已知,则向量在向量上的投影向量为 .
16.(23-24高一下·江苏苏州·期末)如图,在平行四边形中,已知,,,为线段的中点,为线段上的动点(不含端点).记.
(1)若,求线段EF的长;
(2)若,设,求实数和的值;
(3)若与交于点,,求向量与的夹角的余弦值.
17.(22-23高一下·山东东营·期末)已知复数满足,.
(1)求;
(2)设复数,,在复平面内对应的点分别为,,,求.
18.(23-24高一下·福建福州·期末)若,,则( )
A. B.
C.不能作为一组基底 D.在方向上的投影向量为
19.(23-24高一下·福建厦门·期末)在梯形中,,则( )
A. B.
C. D.在上的投影向量为
【题型3】向量的线性运算与应用
20.(23-24高一下�浙江宁波�期末)如图,在等腰梯形中,,,分别为,的中点,与交于点.
(1)用,表示;
(2)求线段的长.
21.(23-24高一下�广东佛山�期末)已知四边形 中, ,则四边形 的面积为( )
A.3 B.5 C.6 D.10
22.(23-24高一下�江苏镇江�期末)在直角坐标系中,已知向量,,(其中),为坐标平面内一点.
(1)若,,三点共线,求的值;
(2)若向量与的夹角为,求的值;
(3)若四边形为矩形,求点坐标.
23.(23-24高一下�广东东莞�期末)已知向量,且,任意点关于点的对称点为,点关于点的对称点为,则( )
A. B.6 C. D.3
24.(23-24高一下·福建福州·期末)在平行四边形中,是的中点,则( )
A. B. C. D.
25.(23-24高一下·山东济南·期末)在中,记,,若,则( )
A. B. C. D.
26.(23-24高一下·河北石家庄·期末)在菱形OABC中、O为坐标原点、,则的值为 .
27.(23-24高一下·山东潍坊·期末)如图,在直角梯形中,,,,是的中点.
(1)求;
(2)连接,交于点,求;
(3)若,,,…,为边上的等分点,当时,求的值.
28.(23-24高一下·广东广州·期末)如图,一条河两岸平行,河的宽度为,一艘船从河岸边的A地出发,向河对岸航行.已知船的速度大小为,水流速度的大小为,当航程最短时,这艘船行驶完全程共需要时间 .
【题型4】向量的数量积计算(投影法,基底法,极化恒等式,建系法)
29.(23-24高一下�重庆�期末)在梯形中,,,,,,,分别为线段和线段上(包括线段端点)的动点,则的最大值为( )
A. B. C. D.3
30.(23-24高一下�江苏扬州�期末)如图,在中,是上的两个三等分点,,则的值为( )
A.50 B.80 C.86 D.110
31.(23-24高一下�浙江杭州�期末)如图,点分别是矩形的边上的点,.
(1)若,求的取值范围;
(2)若是的中点,依次为边的2025等分点.求的值.
32.(23-24高一下�广东惠州�期末)在中,已知,,点为线段中点,,设,.
(1)用向量,表示;
(2)若,求.
33.(23-24高一下·河南郑州·期末)如图,在四边形中,,,,,,若为线段上一动点(包含端点),则的取值范围为 .
34.(23-24高一下·河北石家庄·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.
(1)求角B的大小;
(2)若,且,求的面积;
(3)如图,过点A作BC的平行线AP,且,在四边形ABCP中,,动点E,F分别在线段BC,CP上运动,且,求的最小值.
35.(23-24高一下·广东广州·期末)已知为的外接圆圆心,,则的最大值为( )
A.2 B.4 C. D.
【题型5】向量中的斜坐标系问题
36.(23-24高一下·山东济南·期末)如图,设,是平面内夹角为的两条数轴,,分别是与轴、轴正方向同向的单位向量.若向量,则有序数对叫做点在坐标系中的坐标.在该坐标系下,,,为不共线的三点,下列结论错误的是( )
A.线段中点的坐标为 B.重心的坐标为
C.,两点的距离为 D.若,则,,三点共线
37.(23-24高一下�江苏镇江�期末)设,是夹角为的单位向量,由平面向量基本定理知:对平面内任一向量,存在唯一有序实数对,使得,我们称有序数对为向量的“仿射坐标”.若向量和的“仿射坐标”分别为,,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,则的“仿射坐标”为
C.若,则
D.若,则
【题型6】向量共线定理的推论与等和线
38.(23-24高一下�浙江温州�期末)如图,在中,,点P在线段上,若的面积为,,则的最小值为 .
39.(23-24高一下·山东潍坊·期末)在中,,,,(),则的最小值为( )
A.2 B. C. D.1
40.(23-24高一下·湖北武汉·期末)在平行四边形中,,,,是以为圆心,为半径的圆上一动点,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
41.(2019·安徽黄山·一模)如图,在中,,,为上一点,且满足,若的面积为,则的最小值为
A. B. C.3 D.
42.(23-24高一下·广东广州·期末)如图,已知,,且点是的重心.过点的直线与线段、分别交于点、.设,(,).
(1)求的值,并判断是否为定值,若是则求出定值,若不是请说明理由;
(2)若的周长为,的周长为.设,记,求的取值范围.
【题型7】向量与三角形四心
43.(23-24高一下�江苏镇江�期末)已知向量,,满足:,且,则三角形的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
44.(23-24高一下�湖北武汉�期末)设O为△ABC的外心,若,则的值为( )
A. B. C. D.
45.(23-24高一下·广东·期末)如图,点是的重心,点是边上一点,且,,则( )
A. B. C. D.
46.(23-24高一下·四川成都·阶段练习)是的重心,是所在平面内的一点,则下列结论正确的是( )
A.
B.在上的投影向量等于.
C.
D.的最小值为
47.(23-24高一下·湖南长沙·期末)点在所在的平面内,则以下说法正确的有( )
A.若,则点为的外心(外接圆圆心)
B.若,则动点的轨迹一定通过的重心
C.若,,分别表示,的面积,则
D.若,则点是的内心
【题型8】向量综合问题
48.(23-24高一下·福建厦门·期末)向量满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
49.(23-24高一下�江苏镇江�期末)在中,点,在边上,且满足:,,若,,,则的面积等于( )
A. B. C. D.
50.(23-24高一下·福建厦门·期中)(1)已知,,点在线段的延长线上,且,求点的坐标;
(2)若是夹角为的两个单位向量,求:(i)的值;(ii)函数的最小值;
(3)请在以下三个结论中任选一个用向量方法证明.
①余弦定理;②平行四边形的对角线的平方和等于其四边长的平方和;③三角形的三条中线交于一点.
注:如果选择多个结论分别解答,按第一个解答计分.
51.(22-23高一下·湖北武汉·期末)已知向量,满足,,则的最大值为 .
52.(23-24高一下·广东东莞·期末)已知圆的半径为1,点是圆上的动点,为圆内接正2024边形,则 , .
模块二 向量数量积中档题
【题型9】复数基本性质辨析
53.(23-24高一下·山东济南·期末)已知为虚数单位,复数,,则下列结论正确的是( )
A.所对应的点在第一象限 B.所对应的点在第二象限
C. D.
54.(23-24高一下·广东广州·期末)已知为虚数单位,以下四个说法中正确的是( )
A.的虚部为
B.若是复数,满足,则在复平面内对应的点位于第一象限
C.若、是非零复数,且,则
D.若、是非零复数,且,则
55.(23-24高一下·广东佛山·期末)关于复数 (为虚数单位),下列说法正确的是( )
A. B.在复平面内对应的点位于第二象限
C. D.
【题型10】复数的周期性
56.(23-24高一下·浙江温州·期末)复数( )
A. B. C. D.
57.(23-24高一下·浙江宁波·期末)已知复数,则下列说法正确的是( )
A.的虚部为 B.
C.复平面内对应的点位于第二象限 D.
【题型11】复数中的轨迹类最值问题
58.(24-25高一下·江苏连云港·期中)已知为虚数单位,如果复数满足,那么的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
59.(23-24高一下·江苏扬州·期末)若复数满足,则的最小值是 .
60.(23-24高一下·江苏徐州·期末)已知,,,,则下列说法正确的是( )
A.为纯虚数 B.
C.的最大值为 D.若,则
61.(23-24高一下·浙江温州·期末)已知复数z满足,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.的最大值为2 D.
【题型12】一元二次方程的复数根
62.(23-24高一下·浙江宁波·期末)已知复数是关于x的方程的一个根,若复数z满足,复数z在复平面内对应的点Z的集合为图形M,则M围成的面积为( )
A. B. C. D.
63.(23-24高一下·湖北武汉·期末)设复数,则下列命题结论正确的是( )
A.的虚部为1
B.
C.在复平面内对应的点在第四象限
D.是方程的根
64.(23-24高一下·河北邢台·期中)已知复数,下列结论正确的有( )
A.若,则
B.若,则
C.若复数满足,则在复平面内对应的点的轨迹为圆
D.若是关于的方程的一个根,则
【题型13】待定系数法
65.(23-24高一下·福建厦门·期末)若,则( )
A.1 B. C. D.2
66.(24-25高一下·安徽滁州·期中)已知为复数,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.
【题型14】复数与向量综合问题
67.(23-24高一下·广东广州·期末)已知复数在复平面内对应的向量分别为,其中O为原点,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
68.(2024·河南信阳·模拟预测)设z为复数(i为虚数单位),下列命题正确的有( )
A.若,则
B.对任意复数,,有
C.对任意复数,,有
D.在复平面内,若,则集合M所构成区域的面积为
69.(23-24高一下·湖北武汉·期末)在平面直角坐标系中,可以用有序实数对表示向量.类似的,可以把有序复数对看作一个向量,记,则称为复向量.类比平面向量的相关运算法则,对于,,,规定如下运算法则:①;②;③;④.则下列结论正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C. D.
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$$【重难点突破】2024-2025学年高一下学期数学常考题专练(新高考)
高一期末复习专题2:向量与复数常考题型梳理
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题型·解读
模块一 三角函数
【题型1】向量的平行与垂直,共线问题
【题型2】投影向量,模长,夹角相关计算
【题型3】向量的线性运算与应用
【题型4】向量的数量积计算(投影法,基底法,极化恒等式,建系法)
【题型5】向量中的斜坐标系问题
【题型6】向量共线定理的推论与等和线
【题型7】向量与三角形四心
【题型8】向量综合问题
模块二 向量数量积中档题
【题型9】复数基本性质辨析
【题型10】复数的周期性
【题型11】复数中的轨迹类最值问题
【题型12】一元二次方程的复数根
【题型13】待定系数法
【题型14】复数与向量综合问题
题型汇编
知识梳理与常考题型
模块一 三角函数
【题型1】向量的平行与垂直,共线问题
1.(23-24高一下·江苏扬州·期末)已知.设.
(1)若三点共线,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)利用向量共线的坐标表示计算可得;
(2)根据向量垂直的坐标表示可求得.
【详解】(1)因为,
,
又因为三点共线,所以,
则,
解得.
(2)由,可得,即
解得.
2.(23-24高一下·江苏南通·期末)已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据向量共线定理,就可以求出x的值,然后用模长公式求模长.
【详解】因为,所以,即
所以,所以
所以,
故选:B.
3.(23-24高一下·江苏苏州·期末)设向量,,,若,则实数λ的值为 .
【答案】/
【分析】求出,利用,即可求出实数λ的值.
【详解】由题意,
,,,
∴
∵,
∴,解得:,
故答案为:.
4.(23-24高一下·广东广州·期末)设,向量,,若,则( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】利用向量共线的坐标表示求出值.
【详解】向量,,由,得,解得.
故选:A
5.(23-24高一下·广东佛山·期末)已知向量不共线,若则( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【分析】根据共线定理和平面向量基本定理求解可得.
【详解】因为,
所以存在,使得,
又不共线,所以,解得.
故选:B
6.(23-24高一下·广东深圳·期末)已知 中, ,若 ,且 三点共线, 则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先应用平面向量基本定理,再根据三点共线的性质列式求参即可.
【详解】
因为所以,
,
因为三点共线,所以,
,
所以
.
故选:C.
【题型2】投影向量,模长,夹角相关计算
7.(23-24高一下·湖北武汉·期末)已知向量与的夹角为,,,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【分析】借助向量模长与数量积的关系与数量积的计算公式计算即可得.
【详解】
.
故选:A.
8.(23-24高一下·河南郑州·期末)已知点,,,则在上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据投影向量的定义,结合平面向量数量积的坐标表示公式进行求解即可.
【详解】因为,所以
所以在上的投影向量的坐标为:
,
故选 :C.
9.(23-24高一下·浙江温州·期末)已知平面向量和满足,在方向上的投影向量为,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据投影向量公式求出向量数量积,再求出投影向量即可.
【详解】因为在方向上的投影向量为,所以,
又因为,所以,在方向上的投影向量为.
故选:D.
10.(23-24高一下·浙江宁波·期末)若平面向量两两的夹角相等,且,,,则( )
A.1 B.4 C.1或4 D.1或2
【答案】C
【分析】根据题意得到或,然后利用数量积的运算律求模即可.
【详解】设的夹角为,则或,
,,,
,
当时,,
当时,.
故选:C.
11.(23-24高一下·浙江温州·期末)已知是单位向量,满足,记与夹角为.
(1)求;
(2)若平面向量在上的投影向量为,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可知,,由结合数量积的运算可得,即可得结果;
(2)设,结合题意列式解得,结合模长与数量积的运算律分析求解.
【详解】(1)因为,则,
若,则,
即,可得,
且,所以.
(2)由(1)可知:,,
由题意可设,
因为平面向量在上的投影向量为,则,
由题意可得:,可得,解得,
则,可得,
所以.
12.(23-24高一下·广东惠州·期末)已知向量,,则向量在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据投影向量公式可得.
【详解】根据题意得,
所以向量在方向上的投影向量为,
故选:C.
13.(23-24高一下·山东潍坊·期末)已知平面向量,.
(1)若,求;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量共线的坐标表示得到方程,解出值,再利用向量的坐标表示即可得到答案;
(2)根据向量垂直的坐标表示得到,再利用向量夹角的坐标表示即可.
【详解】(1)因为,
又因为,所以,解得,
所以.
(2)因为,
所以,解得.
所以,
所以.
14.(23-24高一下·山东潍坊·期末)已知,,且在上的投影的数量为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据向量投影概念和模长公式进行推算即可求出结果.
【详解】由题意可得向量在向量上的投影数量为:,
又,,则,
所以.
故选:D.
15.(23-24高一下·广东广州·期末)在中,已知,则向量在向量上的投影向量为 .
【答案】
【分析】由,可得,再由,得,则得,然后根据投影向量的定义求解即可.
【详解】因为,所以,
所以,所以,
因为,所以,所以,
所以,
所以向量在向量上的投影向量为
.
故答案为:
16.(23-24高一下·江苏苏州·期末)如图,在平行四边形中,已知,,,为线段的中点,为线段上的动点(不含端点).记.
(1)若,求线段EF的长;
(2)若,设,求实数和的值;
(3)若与交于点,,求向量与的夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由向量的线性运算可得,两边平方可求解;
(2)由已知可得,,可得结论;
(3)利用向量的线性关系可得,,计算可得结论.
【详解】(1)若,则,,
所以,
两边平方可得,
所以;
(2)若,则,所以,
①,
②,
由①②可得;
(3),
,
设,又,
又,所以①,
由,可得,所以,所以,
所以,
由,可得,
所以,
又三点共线,所以②,
联立①②解,
所以,所以,
,
,
所以
,
又,
所以,同理可得,
所以.
【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是用基底表示向量后,求向量模或者夹角就可以利用公式直接计算.
17.(22-23高一下·山东东营·期末)已知复数满足,.
(1)求;
(2)设复数,,在复平面内对应的点分别为,,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知得出,利用共轭复数定义和模的计算公式求解即可.
(2)利用复数的运算分别求出,,三点坐标,然后利用数量积的变形公式求解向量夹角的余弦值即可.
【详解】(1)因为,,
两式相加得,
所以,
故.
(2)由(1)得,
则,
,则,
,则,
所以,,
故.
18.(23-24高一下·福建福州·期末)(多选)若,,则( )
A. B.
C.不能作为一组基底 D.在方向上的投影向量为
【答案】AD
【分析】根据向量数量积的坐标运算可判断A,根据向量的模长公式可判断B,根据平面向量基本定理可判断C,根据投影向量的定义可判断D.
【详解】,,
,,,
A.,故选项正确,符合题意;
B.,,
,,
,故选项错误,不符合题意;
C.显然,不共线,可以作为一组基底,故错误,不符合题意;
D.在方向上的投影向量为,故选项正确,符合题意.
故选:AD.
19.(23-24高一下·福建厦门·期末)(多选)在梯形中,,则( )
A. B.
C. D.在上的投影向量为
【答案】ACD
【分析】根据向量即平面几何知识即可求解.
【详解】
取的中点,连接,
根据题意可知,且,则,,
所以四边形为平行四边形,所以,故A正确;
因为题意没有说明与的大小关系,所以不能证明,故B错误;
因为,,且,所以,
所以四边形为菱形,所以,因为,
所以,所以,故C正确;
过作的垂线,垂足为,连接,
因为且,,
所以,在上的投影向量为,故D正确;
故选:ACD.
【题型3】向量的线性运算与应用
20.(23-24高一下·浙江宁波·期末)如图,在等腰梯形中,,,分别为,的中点,与交于点.
(1)用,表示;
(2)求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量的线性运算直接可得解;
(2)根据转化法可得向量的模.
【详解】(1)由已知,
且为的中点,
则四边形为平行四边形,为等边三角形,
即,
又为的中点,
则,
即;
(2)由已知,,三点共线,
则,
又因为,,三点共线,则有,解得,
故有,
所以.
21.(23-24高一下·广东佛山·期末)已知四边形 中, ,则四边形 的面积为( )
A.3 B.5 C.6 D.10
【答案】B
【分析】先判断,然后求向量的模代入公式可得.
【详解】因为,所以,
又,
所以四边形 的面积.
故选:B
22.(23-24高一下·江苏镇江·期末)在直角坐标系中,已知向量,,(其中),为坐标平面内一点.
(1)若,,三点共线,求的值;
(2)若向量与的夹角为,求的值;
(3)若四边形为矩形,求点坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据平面向量的坐标运算求出、,利用,,三点共线列方程求出的值.
(2)利用向量的夹角公式即可求解.
(3)由平面向量的坐标运算和矩形的定义,列方程组求出、、的值即可得到的坐标.
【详解】(1)向量,,,
所以,,
由,,三点共线知,,
即,解得;
(2),
解得,
(3)设,
由,,
,
,
若四边形为矩形,则,
即,解得;
由,得,
解得,
故
23.(23-24高一下·广东东莞·期末)已知向量,且,任意点关于点的对称点为,点关于点的对称点为,则( )
A. B.6 C. D.3
【答案】A
【分析】根据题意,由条件可得是的中位线,再由向量模长的计算公式代入计算,即可得到结果.
【详解】因为任意点关于点的对称点为,点关于点的对称点为,
则是的中位线,所以,
又,则
,则.
故选:A
24.(23-24高一下·福建福州·期末)在平行四边形中,是的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】直接根据平行四边形的性质分解向量即可.
【详解】
.
故选:C
25.(23-24高一下·山东济南·期末)在中,记,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】直接根据已知条件以及向量加法和数乘的运算性质得到结果.
【详解】由已知有.
故.
故选:A.
26.(23-24高一下·河北石家庄·期末)在菱形OABC中、O为坐标原点、,则的值为 .
【答案】10
【分析】利用向量的线性运算求,再由数量积运算即可得解.
【详解】如图,
在菱形中,,,
所以,,
则,
故.
故答案为:.
27.(23-24高一下·山东潍坊·期末)如图,在直角梯形中,,,,是的中点.
(1)求;
(2)连接,交于点,求;
(3)若,,,…,为边上的等分点,当时,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)建立合适的直角坐标系,再求出相关向量,根据向量数量积的坐标公式即可;
(2)设,,根据向量坐标运算得到方程组,解出,最后利用向量模的坐标公式即可;
(3)首先证明,最后转化为求解即可.
【详解】(1)因为,所以以为坐标原点,为轴,为轴,
建立如图所示平面直角坐标系,则,,所以.
(2)设,,
,所以,
所以,
所以,解得,
所以.
(3)在中,因为为中点,所以,
又因为是边的101等分点,
,
所以,
所以
由(2)得,
所以,
所以.
28.(23-24高一下·广东广州·期末)如图,一条河两岸平行,河的宽度为,一艘船从河岸边的A地出发,向河对岸航行.已知船的速度大小为,水流速度的大小为,当航程最短时,这艘船行驶完全程共需要时间 .
【答案】
【分析】当实际速度垂直于河岸航程最短,根据向量加法的平行四边形法则求解即可.
【详解】当实际速度垂直于河岸,船的航程最短.
设实际速度、船速、水流速度分别为、、,
如图,,已知,
则,河宽,
所以,船的航行时间.
所以,当航程最短时,这艘船行驶完全程需要.
故答案为:.
【题型4】向量的数量积计算(投影法,基底法,极化恒等式,建系法)
29.(23-24高一下·重庆·期末)在梯形中,,,,,,,分别为线段和线段上(包括线段端点)的动点,则的最大值为( )
A. B. C. D.3
【答案】D
【分析】根据图形特征建系写出坐标,再根据数量积公式计算化简,最后求最值即可.
【详解】
以AB为x轴,过A垂直于AB的直线为y轴,
因为,所以
因为,所以,
,
当时,的最大值为3.
故选:D.
30.(23-24高一下·江苏扬州·期末)如图,在中,是上的两个三等分点,,则的值为( )
A.50 B.80 C.86 D.110
【答案】B
【分析】根据题意利用平向量基本定理将用表示出来,然后利用数量积的运算律求解即可.
【详解】因为在中,是上的两个三等分点,,
所以,
,
所以
.
故选:B
31.(23-24高一下·浙江杭州·期末)如图,点分别是矩形的边上的点,.
(1)若,求的取值范围;
(2)若是的中点,依次为边的2025等分点.求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用向量的线性运算及数量积运算计算即得.
(2)取的中点,利用中点向量公式求和即可得解.
【详解】(1)在矩形中,,
,即,
所以.
(2)取的中点,连接,由依次为边的2025等分点,
,
得,
所以.
32.(23-24高一下·广东惠州·期末)在中,已知,,点为线段中点,,设,.
(1)用向量,表示;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)用三点共线的向量表达式结论可解;
(2)将用基底表示出来,再用数量积运算性质可解.
【详解】(1)如图所示,
,
所以,
所以.
(2)点为线段中点,用三点共线的向量表达式结论得,
由(1)知,则,
,则.则.
33.(23-24高一下·河南郑州·期末)如图,在四边形中,,,,,,若为线段上一动点(包含端点),则的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用直角梯形建立直角坐标系,用坐标法来计算数量积,即可求出结果.
【详解】
因为在四边形中,,,,,,
所以可以如图建系,可知,设,
则,
由于,所以当时,有最小值,
当时,有最大值,所以的取值范围为,
故答案为:.
34.(23-24高一下·河北石家庄·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.
(1)求角B的大小;
(2)若,且,求的面积;
(3)如图,过点A作BC的平行线AP,且,在四边形ABCP中,,动点E,F分别在线段BC,CP上运动,且,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理将边化成角,即可求解;
(2)利用余弦定理求出,在利用面积公式即可求解;
(3)建立坐标系,根据平面向量得坐标表示,表示出两点以后,即可求解.
【详解】(1)因为,
所以由正弦定理得,
所以,
又,所以,
又,所以;
(2)因为,且,所以,
在中,由余弦定理得,
即,解得,或(舍),
所以的面积;
(3)以A为坐标原点,AP所在直线为x轴,垂直AP的直线为y轴建立平面直角坐标系,
则,由得,
因为,所以设,
由得,
由得,
所以
,
当时,取得最小值,最小值为,
所以的最小值为
35.(23-24高一下·广东广州·期末)已知为的外接圆圆心,,则的最大值为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】B
【分析】利用圆的性质,得到,将转换为,进而求出最大值.
【详解】如图所示:
因为为的外接圆圆心,,所以,
且,
所以,
故当共线反向时,取到最大值.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是推导出,再由数量积的运算律得到.
【题型5】向量中的斜坐标系问题
36.(23-24高一下·山东济南·期末)如图,设,是平面内夹角为的两条数轴,,分别是与轴、轴正方向同向的单位向量.若向量,则有序数对叫做点在坐标系中的坐标.在该坐标系下,,,为不共线的三点,下列结论错误的是( )
A.线段中点的坐标为 B.重心的坐标为
C.,两点的距离为 D.若,则,,三点共线
【答案】C
【分析】依题意可得,,,根据平面向量线性运算判断A、B,表示出,再根据数量积的运算律判断C,根据向量共线定理判断D.
【详解】根据题意,,,,
对于A,设的中点为,则,
故线段中点的坐标为,故A正确.
对于B,设重心为,则
,
故重心的坐标为,故B正确;
对于C,,
所以
=
即该坐标系中,两点间的距离为:
,故C错误;
对于D,,,
若,易得,则、、三点共线,
若,变形可得,所以,
所以,所以、、三点共线,
综合可得:若,则,,三点共线,故D正确.
故选:C.
37.(23-24高一下�江苏镇江�期末)(多选)设,是夹角为的单位向量,由平面向量基本定理知:对平面内任一向量,存在唯一有序实数对,使得,我们称有序数对为向量的“仿射坐标”.若向量和的“仿射坐标”分别为,,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,则的“仿射坐标”为
C.若,则
D.若,则
【答案】ABD
【分析】根据“仿射坐标”定义,.将陌生的仿射坐标转化为熟悉的向量表达式来解题即可.
【详解】根据“仿射坐标”定义,.
对于A,,即,因此.故A正确.
对于B,,则,根据“仿射坐标”定义,的“仿射坐标”为.故B正确.
对于C,若,则, 化简,
即,解得,故C错误.
对于D,若,,
则,联立得出,故D正确.
故选:ABD.
【题型6】向量共线定理的推论与等和线
38.(23-24高一下�浙江温州�期末)如图,在中,,点P在线段上,若的面积为,,则的最小值为 .
【答案】
【分析】先通过三角形面积公式、三点共线结论得出以及,再结合模长公式以及基本不等式即可求解.
【详解】若的面积为,,则,所以,
又因为,点P在线段上,
所以,所以,
,等号成立当且仅当,
所以的最小值为.
故答案为:.
39.(23-24高一下·山东潍坊·期末)在中,,,,(),则的最小值为( )
A.2 B. C. D.1
【答案】B
【分析】先求,利用向量的运算法则展开后,可以转化为关于的函数,利用函数的观点即可求最小值.
【详解】因为
所以
又因为,,,
所以
所以
当时,,即,
故选:B.
40.(23-24高一下·湖北武汉·期末)在平行四边形中,,,,是以为圆心,为半径的圆上一动点,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用余弦定理求出,易得,以C为坐标原点建立平面直角坐标系,设,根据平面向量线性运算的坐标表示结合三角函数即可得解.
【详解】由题意,
在中,由余弦定理得,
所以,
则,故,
如图,以C为坐标原点建立平面直角坐标系,
则,,,设,
故,,,
又,
即,
所以,所以,
所以,其中,
当且仅当时,取最大值,且它的最大值为.
故选:C.
41.(2019·安徽黄山·一模)如图,在中,,,为上一点,且满足,若的面积为,则的最小值为
A. B. C.3 D.
【答案】D
【分析】运用平面向量基本定理,得到m的值,结合向量模长计算方法,建立等式,计算最值,即可.
【详解】
,得到,所以,结合
的面积为,得到,得到,所以
,故选D.
【点睛】考查了平面向量基本定理,考查了基本不等式的运用,难度偏难.
42.(23-24高一下·广东广州·期末)如图,已知,,且点是的重心.过点的直线与线段、分别交于点、.设,(,).
(1)求的值,并判断是否为定值,若是则求出定值,若不是请说明理由;
(2)若的周长为,的周长为.设,记,求的取值范围.
【答案】(1),是定值,理由见详解
(2)
【分析】(1)根据题意可得,变形可得,根据三点共线,即可得的值;
(2)根据题意可得,,故得的表达式,根据的范围,利用函数性质,即可得答案.
【详解】(1)已知,,所以,
所以,
因为,,则,,
因为点是的重心,所以,
因为在直线上,所以.
(2),
所以,
设,由(1)得,所以
所以
因为,,又因为,则,
因为,所以,
因为,所以当时,的最小值为:,当或时,的最大值为:,所以,
因为的对称轴为,所以在上单调递增,又因为在上也是单调递增,所以在上单调递增,
所以当时,,当时,,
所以的取值范围为
【点睛】本题的关键在于利用小问(1)所得的结论,结合根据三点共线确定,将双变量函数化为单变量函数,结合函数的定义域求函数的值域.
【题型7】向量与三角形四心
43.(23-24高一下·江苏镇江·期末)已知向量,,满足:,且,则三角形的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【答案】D
【分析】由三角形重心、外心性质得到是三角形的重心、外心,从而得到三角形为等边三角形.
【详解】因为,所以是三角形的重心,又因为,所以是三角形的外心,
所以三角形是等边三角形.
故选:D.
44.(23-24高一下·湖北武汉·期末)设O为△ABC的外心,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设的外接圆半径为,由已知条件可得,,所以,且,取的中点,连接可得,计算的值,再由余弦定理求出,在中,由正弦定理即可求解.
【详解】
设的外接圆半径为,因为,,
所以,且,
取的中点,连接,则,因为,
所以,即,
所以,
在中由余弦定理可得:,
在中,由正弦定理得:.
故选:D
45.(23-24高一下·广东·期末)如图,点是的重心,点是边上一点,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】延长交于,根据题意,得到且,再由,可得是的四等分点,根据向量的运算法则,求得,求得的值,即可求解.
【详解】如图所示,延长交于,
由已知为的重心,则点为的中点,可得,且,
又由,可得是的四等分点,
则,
因为,所以,,所以.
故选:C.
46.(23-24高一下·四川成都·阶段练习)(多选)是的重心,是所在平面内的一点,则下列结论正确的是( )
A.
B.在上的投影向量等于.
C.
D.的最小值为
【答案】ACD
【分析】根据向量的线性运算,并结合重心的性质,即可判断A,根据投影向量的定义,判断B;根据向量数量积公式,以及重心的性质,判断C;根据向量数量积的运算率,结合图形转化,即可判断D.
【详解】A.以为邻边作平行四边形,交于点,是的中点,
因为是的重心,所以三点共线,且,
所以,,所以,故A正确;
B.在上的投影向量等于,故B错误;
C.如图,因为,所以,
即,即,
因为点是的重心,,故C正确;
D. 取的中点,连结,取中点,则,,
,
则,
,
显然当重合时,,取最小值,故D正确.
故选:ACD
【点睛】关键点点睛:本题的关键是对于重心性质的应用,以及向量的转化.
47.(23-24高一下·湖南长沙·期末)(多选)点在所在的平面内,则以下说法正确的有( )
A.若,则点为的外心(外接圆圆心)
B.若,则动点的轨迹一定通过的重心
C.若,,分别表示,的面积,则
D.若,则点是的内心
【答案】BCD
【分析】A选项,计算出,⊥,同理可得⊥,⊥,则点为的垂心;B选项,作出辅助线,得到,故点在中线上,故向量一定经过的重心;C选项,作出辅助线,得到,从而得到所以,故;D选项,作出辅助线,得到,故⊥,并得到在的平分线上,同理可得,在的平分线上.
【详解】A选项,,即,故⊥,
同理可得⊥,⊥,则点为的垂心,A错误;
B选项,过点作⊥于点,取的中点,连接,
则,,
则,
故点在中线上,故向量一定经过的重心,B正确;
C选项,如图,分别为的中点,
,
则,故,
所以,
故,C正确;
D选项,分别表示方向上的单位向量,
故,
,故⊥,
由三线合一可得,在的平分线上,同理可得,在的平分线上,
则点是的内心,D正确.
故选:BCD
【点睛】结论点睛:点为所在平面内的点,且,则点为的重心,
点为所在平面内的点,且,则点为的垂心,
点为所在平面内的点,且,则点为的外心,
点为所在平面内的点,且,则点为的内心,
【题型8】向量综合问题
48.(23-24高一下·福建厦门·期末)向量满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令,,,则由已知条件可得,,利用正弦定理求出外接圆的半径,再结合图形可求得结果.
【详解】令,,,
则,
因为,,所以.
因为,所以.
所以过,,的圆的半径,
连接交于点,连接,则,
,
所以,
所以的最大值为,
故选:B
【点睛】关键点点睛:此题考查向量的加减法运算,考查求向量的模,解题的关键是令,,,然后根据已知条件画出图形,结合图形求解,考查数形结合思想和计算能力,属于较难题.
49.(23-24高一下�江苏镇江�期末)在中,点,在边上,且满足:,,若,,,则的面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】因为,则M为BC中点,两边平方化简得到;因为,则AN为角平分线,,化简得到.解出,代入面积公式即可.
【详解】如图,在中,设,
因为,则M为BC中点,两边平方得到,
,
即,化简
因为,则AN为角平分线,,
即,条件代入化简得,
,则,且,
联立解得,解得(负值舍去).
所以.
故选:D.
50.(23-24高一下·福建厦门·期中)(1)已知,,点在线段的延长线上,且,求点的坐标;
(2)若是夹角为的两个单位向量,求:(i)的值;(ii)函数的最小值;
(3)请在以下三个结论中任选一个用向量方法证明.
①余弦定理;②平行四边形的对角线的平方和等于其四边长的平方和;③三角形的三条中线交于一点.
注:如果选择多个结论分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1);(2)(i),(ii);(3)证明见解析
【分析】(1)设,依题意可得,从而得到方程组,解得即可;
(2)(i)根据及数量积的运算律计算可得;(ii)由,结合二次函数的最值即可求解;
(3)根据所选条件,画出图形,结合向量的运算证明即可.
【详解】(1)设,则,,
因为点在线段的延长线上,且,所以,
所以,解得,所以;
(2)(i)因为,为单位向量,所以,,
所以
;
(ii)因为
,
所以当时,函数的最小值为;
(3)若选①:余弦定理:三角形中任何一边的平方,等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍.
证明:如图,设,
由三角形法则有,所以
即.
同理可得,,.
若选②:
在平行四边形中,,为对角线,
证明:.
根据条件作出图形,
因为四边形为平行四边形,
所以,,,
所以,
因为,
所以,
所以,
即平行四边形的对角线的平方和等于其四边长的平方和;
若选③:
在中,,,分别为,,的中点,证明:,,相交于一点.
由题意作出图形,
设,,
则,,
,
设,相交于一点,,,
则,
,
又,
所以,解得,,
所以,
再设,相交于一点,同理可证得,
即,重合,即,,相交于一点,
所以三角形的三条中线交于一点.
51.(22-23高一下·湖北武汉·期末)已知向量,满足,,则的最大值为 .
【答案】/
【分析】利用向量的运算建立平面直角坐标系即可得,由得,则,结合三角函数设,利用三角函数的性质即可求得最值.
【详解】取平行四边形,连接
设,则,
因为向量,满足,所以,即,
设,,如图以为原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,
则
所以,则,故,
所以
因为,又,可设
即,所以,其中,所以,所以,
故的最大值为,即的最大值为.
故选:.
52.(23-24高一下·广东东莞·期末)已知圆的半径为1,点是圆上的动点,为圆内接正2024边形,则 , .
【答案】 1 4048
【分析】根据,可得第一空答案;由、可得第二空答案.
【详解】圆内有1012对对顶角相等的全等三角形,在每一对三角形中,
如,与中,设、中点分别为、,
则、、在一条直线上,且,
则,,可得,
所以,
同理,,
所以,
所以;
.
故答案为:①1;②4048.
【点睛】思路大家:在第二空中,主要是和可得第二空答案.
模块二 向量数量积中档题
【题型9】复数基本性质辨析
53.(23-24高一下·山东济南·期末)(多选)已知为虚数单位,复数,,则下列结论正确的是( )
A.所对应的点在第一象限 B.所对应的点在第二象限
C. D.
【答案】BC
【分析】利用复数的运算和模的运算,即可判断各选项.
【详解】由复数,,则,它对应的点为,故A错误;
由复数,,则,它对应的点为,故B正确;
由复数,则所以,故C正确;
由复数,则故D错误;
故选:BC.
54.(23-24高一下·广东广州·期末)(多选)已知为虚数单位,以下四个说法中正确的是( )
A.的虚部为
B.若是复数,满足,则在复平面内对应的点位于第一象限
C.若、是非零复数,且,则
D.若、是非零复数,且,则
【答案】AD
【分析】利用复数运算计算判断AB;举例说明判断C;分解因式判断D.
【详解】对于A,依题意,,的虚部为,A正确;
对于B,,在复平面内对应的点位于第二象限,B错误;
对于C,取,,满足,而,,C错误;
对于D,由,得,而,则,D正确.
故选:AD
55.(23-24高一下·广东佛山·期末)(多选)关于复数 (为虚数单位),下列说法正确的是( )
A. B.在复平面内对应的点位于第二象限
C. D.
【答案】AD
【分析】根据共轭复数概念和复数乘法运算可判断A;根据复数的几何意义可判断B;根据复数乘法运算直接化简可判断CD;
【详解】对于A,因为,所以,
所以,A正确;
对于B,复数对应点为,位于第四象限,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:AD
【题型10】复数的周期性
56.(23-24高一下·浙江温州·期末)复数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由复数的乘除法运算法则求解即可.
【详解】.
故选:C.
57.(23-24高一下·浙江宁波·期末)(多选)已知复数,则下列说法正确的是( )
A.的虚部为 B.
C.复平面内对应的点位于第二象限 D.
【答案】BD
【分析】根据复数的定义,几何意义及复数的运算分别判断各选项.
【详解】A选项:由,可得的虚部为,A选项错误;
B选项:由,可得,则,B选项正确;
C选项:由,则,
对应的点为,在坐标轴上,C选项错误;
D选项:,,
所以,D选项正确;
故选:BD.
【题型11】复数中的轨迹类最值问题
58.(24-25高一下·江苏连云港·期中)已知为虚数单位,如果复数满足,那么的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】直接利用复数模的几何意义求出点的轨迹.然后作图求解即可.
【详解】设在复平面内对应的点分别为,
因, 且,则复数对应的点的轨迹为线段,如图所示.
故的最小值问题可理解为:动点在线段上移动,求的最小值,
故只需作,交线段于点,则即为所求的最小值1,故的最小值是1.
故选:A.
59.(23-24高一下·江苏扬州·期末)若复数满足,则的最小值是 .
【答案】
【分析】利用复数的模的几何意义,理解等式表示的动点轨迹图形为圆形,由图易得动点到原点的距离最小值即得.
【详解】
如图,设复数对应的点为,则由可知点到点的距离为1,
即点的轨迹为以点为圆心,以1为半径的圆,
而则表示动点到原点的距离,由图可知,圆上与原点距离最小的点为,故的最小值是1.
故答案为:1.
60.(23-24高一下·江苏徐州·期末)(多选)已知,,,,则下列说法正确的是( )
A.为纯虚数 B.
C.的最大值为 D.若,则
【答案】BC
【分析】根据复数的乘方化简,再根据复数的乘方判断A,根据复数模的性质判断B,根据复数模的几何意义判断C,设所对应的向量为,所对应的向量为,再根据向量的数量积的运算律判断D.
【详解】对于A:因为,所以,故A错误;
对于B:因为,,所以,故B正确;
对于C:设,则,
又,所以,所以点为以为圆心,为半径的圆上的点
所以,表示点与点的距离,
因为,
所以,故C正确;
对于D:设所对应的向量为,所对应的向量为,
因为,则,
所以,
所以,
所以,
所以,即,故D错误.
故选:BC
61.(23-24高一下·浙江温州·期末)(多选)已知复数z满足,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.的最大值为2 D.
【答案】ABC
【分析】根据共轭复数及乘法计算判断A,B选项,应用特殊值法判断D选项,结合模长公式判断C选项.
【详解】设,所以,D选项错误;
,C选项正确;
设,因为所以,所以,A选项正确;
,B选项正确.
故选:ABC.
【题型12】一元二次方程的复数根
62.(23-24高一下·浙江宁波·期末)已知复数是关于x的方程的一个根,若复数z满足,复数z在复平面内对应的点Z的集合为图形M,则M围成的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先由是方程的根求出,,然后由复数减法的几何意义求解即可.
【详解】
∵是关于的方程(,)的一个根,
∴(,),化简得,
∴,解得,
∴,
如图所示复平面内,复数和表示的点为和,表示的向量为和,
则由复数减法的几何意义,复数表示的向量为,
若,则,
∴点的集合图形是以为圆心,半径为的圆,
∴围成的面积为.
故选:C.
63.(23-24高一下·湖北武汉·期末)(多选)设复数,则下列命题结论正确的是( )
A.的虚部为1
B.
C.在复平面内对应的点在第四象限
D.是方程的根
【答案】BCD
【分析】利用复数的概念及运算就可以作出判断.
【详解】由,可得:,
所以的虚部为,即A是错误的;
由,可知,即B是正确的;
由可知在复平面内对应的点在第四象限,即C是正确的;
由方程的根为,即D是正确的;
故选:BCD.
64.(23-24高一下·河北邢台·期中)(多选)已知复数,下列结论正确的有( )
A.若,则
B.若,则
C.若复数满足,则在复平面内对应的点的轨迹为圆
D.若是关于的方程的一个根,则
【答案】BCD
【分析】由复数,可判定A错误;根据复数的运算法则,可判定B正确;结合复数的几何意义,可判定C正确;根据复数相等的条件,列出方程,求得的值,可判定D正确.
【详解】对于A中,若复数,满足,但两个虚数不能比大小,所以A项错误;
对于B中,若,则,即,
可得或,所以,所以B项正确;
对于C中,由于表示两个复数在复平面上对应的两点之间的距离,
所以,表示复平面内到点距离为3的点的集合,
所以对应的点的轨迹为圆心在,半径为3的圆,所以C项正确;
对于D中,由是关于的方程的根,
故,即,
可得,所以,所以D项正确.
故选:BCD.
【题型13】待定系数法
65.(23-24高一下·福建厦门·期末)若,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【分析】设,结合条件求出,再求模即可.
【详解】设,则,
又,则,
解得,即,故.
故选:A.
66.(24-25高一下·安徽滁州·期中)(多选)已知为复数,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.
【答案】BD
【分析】对于A令即可判断,对于B设,计算,求即可判断,对于C令,则,但复数不能比较大小,对于D设,计算和即可判断.
【详解】对于A,令,则,不满足,故A错误;
对于B,设,若,则,所以,即,故B正确;
对于C,令,则不是实数,不能比较大小,故C错误;
对于D,设,
易知,
又,所以,故D正确.
故选:BD.
【题型14】复数与向量综合问题
67.(23-24高一下·广东广州·期末)(多选)已知复数在复平面内对应的向量分别为,其中O为原点,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BD
【分析】由复数的几何意义转化为向量的坐标运算
【详解】,,
A项,若,则,故A错误;
B项,由A知,,则,故B正确;
C项,若,则,故C错误;
D项,由C知,,则,
,
则,,
故,故D正确.
故选:BD.
68.(2024·河南信阳·模拟预测)(多选)设z为复数(i为虚数单位),下列命题正确的有( )
A.若,则
B.对任意复数,,有
C.对任意复数,,有
D.在复平面内,若,则集合M所构成区域的面积为
【答案】BC
【分析】借助复数的运算、共轭复数、复数的模及复数的几何意义逐项判断即可得.
【详解】对A:由,故,
故,故A错误;
对B:设、,
则
,
,
故,故B正确;
对C:设、,
有,则,
,故,故C正确;
对D:设,则有,
集合M所构成区域为以为圆心,半径为的圆,
故,故D错误.
故选:BC.
69.(23-24高一下·湖北武汉·期末)(多选)在平面直角坐标系中,可以用有序实数对表示向量.类似的,可以把有序复数对看作一个向量,记,则称为复向量.类比平面向量的相关运算法则,对于,,,规定如下运算法则:①;②;③;④.则下列结论正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C. D.
【答案】ABD
【分析】对于A,用定义求解即可;对于B,用 ,结合求解即可;对于C,用定义求出左右两边是否相等即可;对于D,左边用和定义求出,右边也求出,看是否相等即可;
【详解】对于A,;故A正确;
对于B,若,则,,.故B正确:
对于C,,而,不等.故C错误;
对于D,设,则将,代入可得:
故D正确.
故选:ABD.
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