《(浙江專版)2020屆高考數(shù)學一輪復習 單元檢測六 平面向量與復數(shù)單元檢測(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(浙江專版)2020屆高考數(shù)學一輪復習 單元檢測六 平面向量與復數(shù)單元檢測(含解析)(13頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、單元檢測六 平面向量與復數(shù)
(時間:120分鐘 滿分:150分)
第Ⅰ卷(選擇題 共40分)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.若復數(shù)z滿足iz=3+4i,則|z|等于( )
A.1B.2C.D.5
答案 D
解析 因為z==-(3+4i)i=4-3i,
所以|z|==5.
2.若z1=(1+i)2,z2=1-i,則等于( )
A.1+iB.-1+iC.1-iD.-1-i
答案 B
解析 ∵z1=(1+i)2=2i,z2=1-i,
∴====-1+i.
3.設平面向量m=(-1,2),n
2、=(2,b),若m∥n,則|m+n|等于( )
A.B.C.D.3
答案 A
解析 由m∥n,m=(-1,2),n=(2,b),得b=-4,
故n=(2,-4),所以m+n=(1,-2),
故|m+n|=,故選A.
4.如圖所示,向量=a,=b,=c,點A,B,C在一條直線上,且=-4,則( )
A.c=a+b B.c=a-b
C.c=-a+2b D.c=-a+b
答案 D
解析 c=+=+=+(-)=-=b-a.故選D.
5.設向量a=(x,1),b=(1,-),且a⊥b,則向量a-b與b的夾角為( )
A.B.C.D.
答案 D
解析 因為a⊥b,所以
3、x-=0,解得x=,所以a=(,1),a-b=(0,4),則cos〈a-b,b〉===-,所以向量a-b與b的夾角為,故選D.
6.已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若=a1+a2019,且A,B,C三點共線(O為該直線外一點),則S2019等于( )
A.2019B.2020C.D.1010
答案 C
解析 A,B,C三點共線,且=a1+a2019,則a1+a2019=1,所以S2019=(a1+a2019)=,故選C.
7.如圖,在△ABC中,AB=AC=3,cos∠BAC=,=2,則·的值為( )
A.2B.-2C.3D.-3
答案 B
解析 ·=(+)·=·
4、=·
=·(-)
=-||2+·+||2
=-6+1+3=-2,故選B.
8.(2018·嘉興期末)對任意兩個非零向量a,b,下列說法中正確的是( )
A.(a+b)2≥(a-b)2
B.(a+b)2≥a2+b2
C.(a+b)2≥4|a||b|
D.(a+b)2+(a-b)2≥4a·b
答案 D
解析 因為(a+b)2-(a-b)2=4a·b,與0的大小關系不確定,所以A錯誤;(a+b)2-a2-b2=2a·b,與0的大小關系不確定,所以B錯誤;(a+b)2-4|a||b|=|a|2+|b|2+2|a||b|cosθ-4|a||b|≥2|a||b|(cosθ-1),而2
5、|a||b|(cosθ-1)≤0,所以C錯誤;(a+b)2+(a-b)2-4a·b=2(|a|2+|b|2-2a·b)=2(a-b)2≥0,所以(a+b)2+(a-b)2≥4a·b,故選D.
9.如圖,在等腰梯形ABCD中,已知DC∥AB,∠ADC=120°,AB=4,CD=2,動點E和F分別在線段BC和DC上,且=,=λ,則·的最小值是( )
A.4+13 B.4-13
C.4+ D.4-
答案 B
解析 在等腰梯形ABCD中,AB=4,CD=2,∠ADC=120°,易得AD=BC=2.
由動點E和F分別在線段BC和DC上得,
所以<λ<1.
所以·=(+)·(+)
6、=·+·+·+·
=||·||cos120°+||·||-||·||+||·||cos60°
=4×2×+×2-4×(1-λ)×2+×(1-λ)×2×
=-13+8λ+≥-13+2=4-13,
當且僅當λ=時取等號.
所以·的最小值是4-13.
10.已知共始點的三個向量e1,e2,m,且e1,e2為單位向量,e1·e2=,m=xe1+ye2,若m·e1>0,m·e2<0,且滿足x+y=1,則實數(shù)x的取值范圍是( )
A.(-∞,-2) B.(1,2)
C.(1,+∞) D.(2,+∞)
答案 D
解析 由m=xe1+ye2及x+y=1,可知m的終點與e1,e2的
7、終點共線,由m·e1>0,可知m與e1的夾角為銳角或同向共線,由m·e2<0,可知m與e2的夾角為鈍角或反向共線,又由|e1|=|e2|=1,e1·e2=,得〈e1,e2〉=.
令e1=,e2=,m=,
則A,B,M三點共線,且〈m,e1〉為銳角,〈m,e2〉為鈍角,如圖所示,
作OC⊥OB,易得=2e1-e2,由題意可知點M在射線CD上(點C除外)運動,
可知x>2.
第Ⅱ卷(非選擇題 共110分)
二、填空題(本大題共7小題,多空題每題6分,單空題每題4分,共36分.把答案填在題中橫線上)
11.已知復數(shù)z=i2017+i2018,則z的共軛復數(shù)=________,=__
8、______.
答案 -i-1
解析 因為z=i2017+i2018=i-1,所以=-i-1.
因為==,
所以==.
12.已知點O為△ABC內一點,且滿足++4=0.設△OBC與△ABC的面積分別為S1,S2,則=______.
答案
解析 設E為AB的中點,連接OE,延長OC到D,使OD=4OC,因為點O為△ABC內一點,且滿足++4=0,所以++=0,則點O是△ABD的重心,則E,O,C,D共線,OD∶OE=2∶1,所以OC∶OE=1∶2,則CE∶OE=3∶2,則S1=S△BCE=S△ABC,所以=.
13.在△ABC中,AB=6,AC=5,A=120°,動點P在以
9、C為圓心,2為半徑的圓上,則·的最小值是________.
答案 16
解析 設AB的中點為M,
則·=2-2
=2-2=2-9,
所以要求·的最小值,即求||的最小值,
顯然當點P為線段MC與圓的交點時,
||取得最小值,最小值為||-2.
在△AMC中,由余弦定理得||2=32+52-2×3×5×cos120°=49,
所以||=7,所以||的最小值為5,
則·的最小值為16.
14.在△ABC中,AB=3AC,∠CAB=120°,以A為圓心,AC長為半徑作圓弧,交AB于點D,M為圓弧CD上任一點,=x+y,則3x+y的取值范圍為________,xy的最大值為___
10、_____.
答案 [1,2]
解析 如圖,連接CD交AM于點N,
設=λ,則λ∈[1,2].
∵=x+y=3x+y,
∴=+,
由C,N,D三點共線,得+=1,
∴3x+y=λ∈[1,2].
∴4×3x·y≤(3x+y)2≤4,∴xy≤,
當且僅當即時取等號,∴(xy)max=.
15.在平面中,已知向量a,b的夾角為,|a-b|=6,向量c-a,c-b的夾角為,|c-a|=2,則a與c的夾角為________;a·c的最大值為________.
答案 18+12
解析 設a=,b=,c=,
則a-b=,c-a=,c-b=,
知∠AOB=,∠ACB=.
11、當點O,C在AB兩側時,由題可得O,A,C,B四點共圓,
在△ABC中,BA=6,AC=2,∠ACB=,
由正弦定理得=,
則sin∠CBA=,即∠CBA=,
則∠CBA=∠COA=,可得a與c的夾角為.
因為|c-a|=2,
所以12=c2+a2-2a·c≥2|a||c|-2a·c,
又由a·c=|a||c|cos得|a||c|=a·c,
所以12≥a·c-2a·c,
所以a·c≤=18+12.
當點O,C在AB同側時,可得點A,B,O在以C為圓心,AC為半徑的圓上,則當點O,C,A在同一直線上,即OA為圓C的直徑時,a·c=·取得最大值,
(a·c)max=||·||
12、=4×2=24.
綜上所述,a·c的最大值為18+12,此時a與c的夾角為.
16.已知定點A,B滿足||=2,動點P與動點M滿足||=4,=λ+(1-λ)(λ∈R),且||=||,則·的取值范圍是________;若動點C也滿足||=4,則·的取值范圍是________.
答案 [2,18] [-6,18]
解析 因為=λ+(1-λ)(λ∈R),λ+1-λ=1,
所以根據(jù)三點共線知,點M在直線PB上,
又||=||,
記PA的中點為D,連接MD,如圖,
則MD⊥AP,·=·(+)=·+0=2,
因為||=4,所以點P在以B為圓心,4為半徑的圓上,
則||∈[2,6],
13、則·=2∈[2,18].
由于||+||=||+||=4,
所以點M在以A,B為焦點,
長軸長為4的橢圓上,以直線AB為x軸,
線段AB的垂直平分線為y軸建立平面直角坐標系,
則橢圓方程為+=1,
點C在圓(x-1)2+y2=16上,A(-1,0),
設M(2cosα,sinα),C(4cosβ+1,4sinβ),
則=(4cosβ+2,4sinβ),
=(2cosα+1,sinα),
·=(8cosα+4)cosβ+4sinαsinβ+4cosα+2
=sin(β+φ)+4cosα+2
=(4cosα+8)sin(β+φ)+4cosα+2,
最大值是(4cosα+8
14、)+4cosα+2=8cosα+10≤18,
最小值是-(4cosα+8)+4cosα+2=-6,
所以·∈[-6,18].
17.已知平面向量a,b,c,其中a,b的夾角為θ,若|a|·|b|·sinθ=2,c=λa+b(λ為實數(shù)),則c·(c-a)+a2的最小值是________.
答案 2
解析 方法一 令=a,=b,=c,
則∠BOA=θ,并記||=|a|=a,||=|b|=b,
線段OA的中點為M,則|a|·|b|·sinθ=absinθ=2.
由c=λa+b知,c-b=λa,即BC∥OA,
c·(c-a)+a2=·(-)+a2
=·+a2=·+a2
=[(+)
15、2-(-)2]+a2
=2-a2+a2=||2+a2.
又||≥||sin∠BOA=bsinθ,
所以c·(c-a)+a2=||2+a2≥b2sin2θ+a2
≥2=absinθ=2.
當且僅當b2sin2θ=a2時取到最小值.
方法二 令=a,=b,=c,
∠BOA=θ,||=|a|=a,||=|b|=b,
由|a|·|b|·sinθ=absinθ=2,得bsinθ=.
設O(0,0),A(a,0),B,
則a=(a,0),b=,
令c=λa+b==,
則c·(c-a)+a2=·+a2
=x2-ax++a2
=2-a2++a2
=2+a2+≥0+2=2,
當且
16、僅當時取到最小值.
三、解答題(本大題共5小題,共74分.解答應寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
18.(14分)(2018·杭州蕭山區(qū)第一中學月考)已知復數(shù)z=.
(1)求|z|;
(2)若z(z+a)=b+i,求實數(shù)a,b的值.
解 (1)∵z====3-i,
∴|z|=.
(2)∵(3-i)(3-i+a)=(3-i)2+(3-i)a
=8+3a-(a+6)i=b+i,
∴得
19.(15分)(2019·湖州調研)已知平面向量a,b滿足|a|=1,|3a-2b|=,且a,b的夾角為60°.
(1)求|b|的值;
(2)求2a-b和a-2b夾角的余弦值.
解 (1
17、)由已知得|3a-2b|2=9+4|b|2-12a·b
=9+4|b|2-12×|b|×cos60°=13,
即2|b|2-3|b|-2=0,解得|b|=2.
(2)|2a-b|==2,
|a-2b|==.
又(2a-b)·(a-2b)=2+8-5×2cos60°=5.
所以2a-b和a-2b夾角的余弦值為==.
20.(15分)如圖,在△OAB中,點P為線段AB上的一個動點(不包含端點),且滿足=λ.
(1)若λ=,用向量,表示;
(2)若||=4,||=3,且∠AOB=60°,求·取值范圍.
解 (1)∵=,∴-=(-),
∴=+,即=+.
(2)∵·=||·|
18、|·cos60°=6,=λ(λ>0),
∴-=λ(-),(1+λ)=+λ,
∴=+.
∵=-,
∴·=·(-)
=-2+2+·
===3-.
∵λ>0,∴3-∈(-10,3).
∴·的取值范圍是(-10,3).
21.(15分)(2018·溫州測試)設AD是半徑為5的半圓O的直徑(如圖),B,C是半圓上兩點,已知AB=BC=.
(1)求cos∠AOC的值;
(2)求·的值.
解 (1)如圖,連接OB,
由余弦定理得cos∠AOB==.
由AB=BC知∠AOC=2∠AOB,
則cos∠AOC=cos2∠AOB=2cos2∠AOB-1=.
(2)方法一 由題
19、意可知∠ADC=∠AOB,
∠ADB=∠BDC,則||=8.
又在Rt△ADB中,sin∠ADB=,
可得cos∠ADB=,||=3,
所以cos∠BDC=,
故·=8×3×=72.
方法二 ·=(-)·(-)
=(+)·(+)
=·+·+·+2
=||||cos∠AOC+||||cos∠COB+
||||cos∠AOB+25
=7+20+20+25=72.
方法三 如圖建立平面直角坐標系,
由(1)知,B,C的坐標分別為B(4,3),C,
又D(-5,0),
則=,=(9,3),可得·=72.
22.(15分)如圖,在△ABC中,=+.
(1)求△ABM與△ABC的面積之比;
(2)若N為AB中點,與交于點P,且=x+y(x,y∈R),求x+y的值.
解 (1)在△ABC中,=+,
4=3+,3(-)=-,
即3=,即點M是線段BC靠近B點的四等分點.故△ABM與△ABC的面積之比為.
(2)因為=+,∥,
=x+y(x,y∈R),所以x=3y,
因為N為AB的中點,
所以=-=x+y-=+y,
=-=x+y-=x+(y-1),
因為∥,所以(y-1)=xy,
即2x+y=1,又x=3y,
所以x=,y=,所以x+y=.
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