(共49张PPT)
第一阶段 突破核心 升华思维
专题一 送分考点 自我研习
研习二 复数、平面向量
考点1 复数
(一)
考点2 平面向量的线性运算
(二)
考点3 平面向量的数量积
(三)
考点1 复数
1.复数z=a+bi(a,b∈R)是纯虚数 a=0且b≠0,复数的实部为a,虚部为b.
2.虚数单位i的in(n∈N)周期为4.
3.求复数的模时,直接根据复数的模的公式|a+bi|=和性质|,|z1·z2|=|z1|·|z2|,=进行计算.
提醒:实系数方程的复根成对出现.
1.(2024·全国甲卷)若z=5+i,则i(+z)=( )
A.10i B.2i
C.10 D.2
题号
1
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7
9
10
√
A [由z=5+i +z)=10i.
故选A.]
2.(2024·新高考Ⅱ卷)已知z=-1-i,则|z|=( )
A.0 B.1
C. D.2
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√
C [若z=-1-i,则|z|==.故选C.]
题号
3.(多选)(教材改编)方程x3-x2+x-1=0的根是( )
A.-2i B.1
C.i D.-i
1
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√
BCD [原方程可化为(x-1)(x2+1)=0,所以x=1或x=±i.故选BCD.]
√
√
题号
4.(教材改编)若复数为实数,则实数m等于( )
A. B.-1
C.- D.2
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√
D [==+i,若复数为实数,则2-m=0,即m=2.
故选D.]
题号
5.(教材改编)复数z=+mi+m(m∈R,i 是虚数单位)对应的点在第二象限, 则( )
A.m<-1或m>2 B.1C.-11
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√
C [由z=+mi+m=+mi+m=m-2+(m+1)i,
故有解得-1题号
6.(2024·新高考Ⅰ卷)若=1+i,则z=( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
1
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√
C [因为==1+=1+i,所以z=1+=1-i.故选C.]
题号
7.(2024·河北石家庄模拟)若(1+ai)(a-i)>0,a∈R,则( )
A.a=1 B.a=±1
C.a≤-1或a≥1 D.a≥1
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√
A [(1+ai)(a-i)=2a+(a2-1)i,依题意,2a+(a2-1)i是正实数,因此
所以a=1.故选A.]
题号
8.(多选)(2024·福建泉州模拟)已知复数z1,z2是方程x2-x+2=0的两根,则( )
A.=z2
B.z1z2=1
C.z1z2=|z1|2
D.在复平面内所对应的点位于第四象限
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√
√
题号
AC [复数z1,z2是方程x2-x+2=0的两根,则有z1=-i,z2=+i,=+i=z2,A选项正确;
z1z2=-=+=2,B选项错误;
|z1|2=+=2,z1z2=|z1|2,C选项正确;
==+i,在复平面内所对应的点位于第一象限,D选项错误.
故选AC.]
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题号
9.(多选)(2024·山东济南二模)若复数z 满足z(1+i)=2-i(i为虚数单位),则下列说法正确的是( )
A.|z|=
B.z的虚部为-i
C.z·=
D.若复数ω满足|ω-2z|=1,则|ω|的最大值为
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√
√
题号
AC [对于A,因为z(1+i)=2-i,所以z===-i,
所以|z|==,故A正确;
对于B,由上可知,z 的虚部为-,故B错误;
对于C,因为=·=,故C正确;
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题号
对于D,记复数ω对应的点为A(a,b),复数2z对应的点为B(1,-3),则由|ω-2z|=1可得==1,即点A在以点B为圆心,1为半径的圆上,所以的最大值为+1=+1,即|ω|的最大值为+1,D错误.
故选AC.]
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题号
10.设复数z1,z2满足|z1|=|z2|=2,z1+z2=+i,则|z1-z2|=________.
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2 [法一(代数法):设z1=a+bi(a∈R,b∈R),z2=c+di(c∈R,d∈R),∴z1+z2=a+c+(b+d)i=+i,∴
又|z1|=|z2|=2,∴a2+b2=4,c2+d2=4,∴(a+c)2+(b+d)2=a2+c2+b2+d2+2(ac+bd)=4,∴ac+bd=-2,∴|z1-z2|=|(a-c)+(b-d)i|====2.
2
题号
法二(几何法):如图所示,设复数z1,z2在复平面内对应的点分别为Z1,Z2,=,
1
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10
由已知||==2=||=||,∴平行四边形OZ1PZ2为菱形,且△OPZ1,△OPZ2都是正三角形,∴∠Z1OZ2=120°,||2=||2+||2-2||||cos 120°=22+22-2×2×2×=12.
∴|z1-z2|=||=2.]
题号
考点2 平面向量的线性运算
解决平面向量问题的3种常用方法
(1)直接法:灵活运用三角形法则、平行四边形法则、共线向量定理,紧密结合图形的几何性质进行运算,如P是AB的中点 =+;A,P,B三点共线 =(1-t)+t(O为平面内任意一点,t∈R).
(2)坐标法:若平面图形(如长方形、等腰三角形、菱形、直角梯形等)建系方便,则可借助向量的坐标运算巧解题.
(3)基底法:若平面图形建系不方便,则考虑选取合适基底求解.
1.(教材改编)已知不共线的平面向量a,b满足∥,则正数λ=( )
A.1 B. C. D.2
题号
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√
B [法一:由已知有1×2=λ·λ,λ>0,解得λ=.
法二:设=μ,μ∈R,由题意解得λ=.故选B.]
2.(教材改编)已知平面向量a,b不共线,=4a+6b,=-a+3b,=a+3b,则( )
A.A,B,D三点共线
B.A,B,C三点共线
C.B,C,D三点共线
D.A,C,D三点共线
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√
题号
D [对于A项,==-a+3b+a+3b=6b与不共线,A错误;
对于B项,=4a+6b,=-a+3b,则与不共线,B错误;
对于C项,=-a+3b,=a+3b,则与不共线,C错误;
对于D项,==4a+6b+=3a+9b=3,即∥,又线段AC与CD有公共点C,所以A,C,D三点共线,D正确.故选D.]
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题号
3.(教材改编)设D,E,F分别为△ABC的三边BC,CA,AB的中点,则=( )
A. B. C. D.
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√
A [==
=+=()=,故选A.]
题号
4.(教材改编)已知点G是△ABC的重心,点M是线段AC的中点,若=λ+μ,则λ+μ=( )
A. B. C.- D.-
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√
C [==()==-+,
所以λ=-,μ=,λ+μ=-.
故选C.]
题号
5.(2024·安徽合肥模拟)已知O为等边三角形ABC的中心,若=3a,=2b,则=___________.(用a,b表示)
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-9a-2b [如图所示,∵O是等边三角形ABC的重心,=3a,O是△ABC各边中线的交点, ∴= =a,∴==a =-a.
又D为BC的中点,=2b,∴=),
∴=2,∴=-9a-2b.]
-9a-2b
题号
6.在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=( )
A.- B.-
C.+ D.+
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√
A [法一(直接法):作出示意图如图所示.
===)
+)=.故选A.
题号
法二(坐标法):不妨设△ABC为等腰直角三角形,
且∠BAC=,AB=AC=1.
建立如图所示的平面直角坐标系,
则A(0,0),B(1,0),C(0,1),D,E.
故=(1,0),=(0,1),=(1,0)-=,
即=-.故选A.]
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题号
7.已知O是平面上一定点,A,B,C是平面上不共线的三个点,动点P满足=+λ(),λ∈(0,+∞),则P的轨迹一定通过△ABC的( )
A.重心 B.外心 C.内心 D.垂心
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10
√
A [由题意=λ(),当λ∈(0,+∞)时,如图,
可知点P在BC边上的中线所在直线上,
∴动点P的轨迹一定通过△ABC的重心.故选A.]
题号
8.(2024·江苏苏锡常镇二模)已知非零向量a=,b=,若a∥b,则sin 2α=( )
A.-1 B. C. D.
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10
√
D [因为a,b为非零向量,所以
即.
题号
因为a∥b,所以sin2=cos2α,
则1-cos =2cos 2α,即1+sin 2α=2cos 2α,
即sin2α+cos2α+2sin αcos α=2cos2α-2sin2α,
由于cos α≠0,所以两边同除以cos2α,
可得3tan2α+2tan α-1=0,
解得tan α=或tan α=-1(舍去),
所以sin 2α===.故选D.]
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10
题号
9.(2024·浙江宁波模拟)点O在△ABC的内部,且满足:=+,则△ABC的面积与△AOB的面积之比是( )
A. B.3 C. D.2
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10
√
C [因为=+,所以=+,
即+2+2=0,取AC的中点为点D,则=2,即4=-,所以O在中线BD上,且OB=BD.
题号
过O,D分别作边AB上的高,垂足分别为M,N,
则==,
所以S△AOB=S△ABD,S△ABD=S△ABC,
所以S△AOB=S△ABC,
所以=.故选C.]
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题号
10.如图,在△ABC中,=,P是BN的中点,若=m+n,则m+n=________.
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[因为P是BN的中点,所以=.
所以==+=+()=+=+,所以m=,n=,所以m+n=.]
题号
平面向量的数量积的运算转换技巧
(1)抓住数量积的定义、几何意义及其性质,实现向量数量积、夹角、模的转换.
①若a=(x,y),则|a|==.
②若A(x1,y1),B(x2,y2),则||=.
③设θ为a与b(a≠0,b≠0)的夹角,且a=(x1,y1),b=(x2,y2),则cos θ==.
(2)用坐标法或极化恒等式a·b=[(a+b)2-(a-b)2],解决与数量积有关的最值问题.
考点3 平面向量的数量积
1.(教材改编)已知向量a,b满足=1,a·b=-1,则a·(a-b)的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.0
题号
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10
11
√
C [由题意知,a·(a-b)=a2-a·b=1-(-1)=2.故选C.]
√
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11
2.若平面向量a,b,c两两的夹角相等,且==1,=3,则=( )
A.2 B.5 C.2或5 D.或5
C [由向量a,b,c两两的夹角相等,得〈a,b〉=〈b,c〉=〈a,c〉=0或〈a,b〉=〈b,c〉=〈a,c〉=,当〈a,b〉=〈b,c〉=〈a,c〉=0时,|a+b+c|=5,当〈a,b〉=〈b,c〉=〈a,c〉=时,|a+b+c|==
=2.故选C.]
题号
3.(教材改编)已知点O为△ABC的外接圆圆心,=1,则=( )
A. B. C.2 D.
√
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11
A [如图所示,取AB的中点D,连接OD,则OD⊥AB,
所以=||·||·cos ∠OAD=||·(||·cos ∠OAD)=||·||=||2=1,所以||2=2,所以||=.
故选A.]
题号
4.(多选)(2024·山东聊城二模)已知向量a=(-1,2),b=(1,λ),若b在a上的投影向量为a,则( )
A.λ=3
B.a∥b
C.a⊥
D.a与b的夹角为45°
√
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10
11
√
√
题号
ACD [对于A,因为b在a上的投影向量为a,即=a,所以=1,即=1,解得λ=3,故A正确;对于B,a=(-1,2),b=(1,3),所以(-1)×3-2×1≠0,故B错误;对于C,a·=(-1,2)·(2,1)=-2+2=0,所以a⊥,故C正确;对于D,cos 〈a,b〉===,所以a与b的夹角为45°,故D正确.故选ACD.]
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11
题号
5.在△ABC中,M是BC的中点,AM=3,BC=10,则=________.
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11
-16 [法一:如图,设∠AMB=θ,则∠AMC=π-θ.
又==,∴=()·()==-25-5×3cos θ-3×5cos(π-θ)+9=-16.
法二:因为M是BC的中点,
由极化恒等式得:=||2-||2=9-×100=-16.]
-16
题号
6.若向量a,b满足=1,=2,|2a+b|=2,则向量a,b夹角的大小为( )
A. B. C. D.
√
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11
D [由=2,两边平方,得=4a2+4a·b+b2=4,
设向量a,b的夹角为θ,则有4+8cos θ+4=4,
则cos θ=-,因为0≤θ≤π,故θ=.故选D.]
题号
7.(2024·浙江绍兴二模)已知e1,e2是单位向量,且它们的夹角是60°,若a=2e1+e2,b=λe1-e2,且a⊥b,则λ=( )
A. B.
C.1 D.2
√
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2
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11
B [由a⊥b,得a·b=(2e1+e2)·(λe1-e2)=2λ+(λ-2)e1·e2-=0,即2λ+-1=0,解得λ=.故选B.]
题号
8.(2024·湖北荆门模拟)如图,四边形ABCD是边长为2的正方形,P为半圆弧BC上的动点(含端点),则的取值范围为( )
A.[2,6] B.[2,3]
C.[4,6] D.[4,8]
√
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11
题号
C [=,由投影的定义知cos ∠PAB
即为在上的投影向量的长度,结合图形得,当过P的直线与半圆弧BC相切于P点且平行于BC时,cos ∠PAB最大为3,此时=·(||cos ∠PAB)=2×3=6.
当P与C或B点重合时,cos ∠PAB最小为2,此时==2×2=4,∴的取值范围为[4,6].故选C.]
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11
题号
9.(2024·山东济南模拟)已知非零向量满足=,且=,则△ABC为( )
A.钝角三角形
B.直角三角形
C.等腰直角三角形
D.等边三角形
√
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10
11
题号
D [∵=,∴=,
∴cos 〈〉=cos 〈〉,∴B=C,
∴△ABC为等腰三角形.
又∵=,
∴cos 〈〉=,
∴cos A=.又A∈(0,π),∴A=,
∴△ABC为等边三角形.故选D.]
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7
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11
题号
10.(2023·新高考Ⅱ卷)已知向量a,b满足|a-b|=,|a+b|=|2a-b|,则|b|=________.
1
3
5
2
4
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8
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9
10
11
[由|a-b|=,得a2-2a·b+b2=3,即2a·b=a2+b2-3.由|a+b|=|2a-b|,得a2+2a·b+b2=4a2-4a·b+b2,整理得3a2-6a·b=0,所以3a2-3(a2+b2-3)=0,所以b2=3,所以|b|=.]
题号
11.(2024·江西上饶一模)如图,正六边形的边长为2,半径为1的圆O的圆心为正六边形的中心,若点M在正六边形的边上运动,动点A,B在圆O上运动且关于圆心O对称,则的取值范围为________.
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2
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7
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11
[5,7]
题号
[5,7] [由题意可得,=()·()=()·()=||2-||2=||2-1,
当OM与正六边形的边垂直时,||min=,
当点M运动到正六边形的顶点时,||max=2,
所以||∈[,2],则||2∈[6,8],
即的取值范围为[5,7].]
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2
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题号
THANK YOU