(新高考)2021届高考二轮精品专题二:平面向量与复数(教师版)

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1、 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 一、平面向量 1平面向量基本定理 如果1e,2e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1,2,使 = 11+ 22 其中,不共线的非零向量1e,2e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11,x ya,22,

2、x yb,则1212,xx yyab,1212,xx yyab, 11,xya,2211xya 3平面向量共线的坐标表示 设11,x ya,22,x yb,其中0b,12210 x yx yab 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cosa b叫做向量和的数量积, 记作 = |cos 规定:零向量与任一向量的数量积为0 命题趋势命题趋势 考点清单考点清单 专题专题 2 2 平面向量与复数平面向量与复数 (2)投影:cos,aab叫做向量在方向上的投影 (3)数量积的坐标运算:设向量11,x ya,22,x yb, 则1212x xy ya b 121200

3、x xy yaba b 12210 x yx y0abab b 121222221122cos,x xy yxyxya b 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 + + = (1)为外心2sinaOAOBOCAuuu ruuu ruuu r (2)为重心 + + = (4)为垂心 = = 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

4、 = 特别地, + = 0 = 0, = 0 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 + , , = 0时为实数; 0时为虚数, = 0, 0时为纯虚数, 即复数( + , )000bba实数虚数当时为纯虚数 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

5、数用 表示,即如果 = + ,那么 = , (2)共轭复数的性质 = ;非零复数 是纯虚数 + = 0; + = , = ; 1 2= 1 2; 1 2= 1 2;112220zzzzz (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 = | |2= | |2 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| | = | + | = = 2+ 2(显然 0, ) 当 = 0时,复数 + 表示实数,此时 = 2= | 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

6、), 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 1= + , 2= + , , 则它们的积 1 2= + + = + + (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 1, 2, 3 , 有 1 2= 2 1 (交换律); 1 2 3= 1 2 3 (结合律); 1 2+ 3 = 1 2+ 1 3 (分配律) 9复数的除法 复数除法的实质是分母实数化, 即 222222, , ,0abicdiacbdbcad iabiacbdbcadi a b c dcdicdicdicdicdcdcdR 一、选择题 1如

7、图,若 = , = , = ,是线段上靠近点的一个三等分点,且bac, 则( ) A2133, B1344, C3144, D1233, 【答案】D 【解析】22123333OBOAABOAACOAOCOAOAOCuuu ruuu ruuu ruuu ruuu ruuu ruuu ruuu ruuu ruuu r, 即1233bac,得1233,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3a,4b,且与反向,则3 abb( ) A36 B48 C57 D64 【答案】A 【解析】因为与反向,所以a b, 又3a,4b,所以2333

8、413 436 abba bb b,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 C2 D 【答案】A 【解析】因为 = , , = , ,所以 = ( + , ), 当 时,则有 + + = 0,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 = ( 1, 1), = ( 2, 2), 则当 时, 1 2+ 1 2= 0 精题集训精题集训 (70 分钟) 经典训练题 4在 中,若 + 2= 0,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

9、】B 【解析】因为 + 2= 0,所以cos + 2= 0, 所以cos = 2,所以22222acbaccac, 所以2+ 2= 2,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2222:1xyCab 0, 0 的左右焦点分别为1,2,且以12为直径的圆与双曲线的渐近线在第四象限交点为 , 1交双曲线左支于 ,若 1 = ,则双曲线的离心率为( ) A1012 B10 C512 D5 【答案】A 【解析】1 ,0 ,2 ,0 ,圆方程为 2+ 2= 2, 由222xycbyxa ,由2+

10、 2= 2, 0, 0,解得xayb ,即 , , 设00,Q x y, 由 1 = , , = + , ,得023acx,03by , 因为 在双曲线上, 2222(2 )199acbab, 2= 0,解得1012e(1102e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121ii( ) A12i B32i Ci Di 【答案】B 【解析】12112122311122iiiiiiiii ,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2

11、4ii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224(24 )42421ii iiiii , 对应的点(4, 2)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a为实数,复数2izaa(i为虚数单位),复数z的共轭复数为z,若z为纯虚数, 则1z( ) A12i B1 2i C2i D2i 【答案】B 【解析】2izaa为纯虚数,2a,则2iz , 2iz ,则112iz ,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|4 | 2zi的

12、复数对应的点的轨迹是圆,则|1|z 的取值范围是( ) A 172, 172 B 171, 171 C 32, 32 D 31, 31 【答案】A 【解析】|4 | 2zi的复数对应的点Z的轨迹是圆,圆心为(0,4)C,半径为2r =, 1z表示点Z到定点(1,0)A的距离,221417AC , 1721172z,故选 A 【点评】本题考查复数的几何意义,z表示复平面上z对应点Z到原点的距离,12zz表示12,z z对应的点12,Z Z间的距离,而0zzr,则复数z对应的点在以0z对应点0Z为圆心,r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,m nR,i是虚数

13、单位,若()(1)miini,则|mni( ) A5 B2 C3 D1 【答案】A 【解析】()(1)(1)(1)miimminiQ,10112mmmnn , 2|1 21 25mnii ,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123,zzz为复数,10z 下列命题中正确的是( ) A若23zz,则23zz B若1 21 3z zz z,则23zz C若23zz,则1 21 3z zz z D若21 21z zz,则12zz 【答案】BC 【解析】由复数模的概念可知,23zz不能得到23zz ,例如23,11iizz ,A 错

14、误; 由1 21 3z zz z可得123()0z zz,因为10z ,所以230zz,即23zz,B 正确; 因为21 21|z zzz,1 313|z zzz,而23zz,所以232| |zzz,所以1 21 3z zz z,C 正确; 取121,1zizi ,显然满足21 21z zz,但12zz,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】4 【解析】 = ( , ), , + = 0,解得 = , 即 = ( , ), 22221 1 3 22cos,21312 a

15、 b, 又与的夹角的范围是0, ,则与的夹角为4,故答案为4 【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 一、填空题 1平面向量,的夹角为60,且| | = ,则2aab的最大值为_ 【答案】2 313 【解析】1cos602 a ba ba b, 因为| | = ,所以21ab,所以22|21aba b, 所以22|1aba b, 所以22222|22aa baabaa baaabba b, 22111313113131bbaabbbbbbaaaaaa, 令1t ba,则1112 313332 333232ttttaab, 当且仅当 = ,即31ba时,等号成

16、立 所以2aab的最大值为2 313,故答案为2 313 【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 一、选择题 高频易错题 精准预测题 1已知向量 = ( , ), = ( , ),若与反向,则 =( ) A30 B18 C30 D18 【答案】A 【解析】若与共线,

17、则 = ,解得 = , = ( , ),2 34630 a b,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 =( ) A1136BABCuuu ruuu r B1163BABCuuu ruuu r C5163BABCuuu ruuu r D5163BABCuuu ruuu r 【答案】B 【解析】依题意,11111113233263DEDAAEACBABCBABABABC uuu ruuu ruuu ruuu ruu u ruuu ruu u ruu u ruu u ruuu r, 故选 B 【点评】

18、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m,n均为单位向量,若向量m,n的夹角为23,则23mn( ) A25 B7 C5 D 【答案】D 【解析】因为平面向量m,n为单位向量,且向量m,n的夹角为23, 所以2221|23 |412949 12 1 172 mnmm nn, 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 + =( ) A0 B1 C D7 【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,

19、则 = ( , ), = ( , ), = ( , ), = + , ( , ) = ( , ) + ( , ), 即1234xyxy ,解得52xy, + = ,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121iiz (i 为虚数单位) , 则z(z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121iiz ,所以121121 313111222iiiiziiii , 所以1322zi ,在复平面内对应的点为13,22,在第三象限,故选 C 【点评】本题考点为

20、复数的运算和复数的概念属于基础题 6已知复数12zi,21 2zi ,则112zzz为( ) A1 B2 C2 D5 【答案】C 【解析】由题意,复数12zi,21 2zi , 可得21121221252125iziiiziiii , 则112(2)2izziz ,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12zi,21 2zi ,则12zz的虚部为( ) A4 B4 C3 D3i 【答案】C 【解析】因为12zi,212zi , 所以1221 2z zii 4 3i ,所以12zz的虚部为3,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

21、础题 8若i为虚数单位,复数 z 满足33zi,则2zi的最大值为( ) A2 B3 C2 3 D3 3 【答案】D 【解析】因为33zi 表示以点3, 1M 为圆心,半径3R 的圆及其内部, 又2zi表示复平面内的点到0,2N的距离,据此作出如下示意图: 所以22max2032133 3ziMNR ,故选 D 【点评】常见的复数与轨迹的结论: (1)00zzr r:表示以0z为圆心,半径为r的圆; (2)1220zzzza a且1 22az z:表示以12,z z为端点的线段; (3)1220zzzza a且1 22az z:表示以12,z z为焦点的椭圆; (4)1220zzzza a且1

22、 202az z:表示以12,z z为焦点的双曲线 9复数2391ziiii L,则复数z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】 111111ziiiiii , 对应的点为1,1,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| | | 1abc,若12a b,且xycab,则 + 的最大值为_ 【答案】2 33 【解析】| = |,且12a b,与的夹角为60, 设(1,0)a,则13,22b, xycab,13,22xyyc, 又1c,2213122xyy,化简得 2+

23、 + 2= , 22()()14xyxyxy ,当且仅当33xy时,等号成立, 2 33xy,故答案为2 33 【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,3AB, = , 点在边上 若 = ,53AD ACuuu r uuu r, 则 的值为_ 【答案】 【解析】设 = 0 ,故 = ( ), 即 = + , 故 = + 2= + , = 2+ = + , 所以 9 11 154123AC ABAC ABuuu r uuu ruuu r uuu r,两式相加可得1953AC ABuuu r uuu r, 此式代入(1)式可得23或125(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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