2023年新高考数学一轮复习单元过关检测06《平面向量、复数》(2份打包,解析版+原卷版)
展开单元过关检测六 平面向量、复数
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.[2022·辽宁抚顺模拟]已知(i-1)z=i,复数z的共轭复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.若向量a=(2,7),b=(m,m-2),a∥b,则m=( )
A.- B.-
C. D.
3.[2022·湖北武昌模拟]已知向量a=(1,3),则下列向量中与a垂直的是( )
A.(0,0) B.(-3,-1)
C.(3,1) D.(-3,1)
4.[2022·衡水中学高三测试]在等腰梯形ABCD中,=-2,M为BC的中点,则=( )
A.+ B.+
C.+ D.+
5.[2022·山东淄博模拟]已知向量a、b满足|a|=|b|=|a-b|=1,则|2a+b|=( )
A.3 B.
C.7 D.
6.[2022·福建厦门模拟]△ABC中,CA=2,CB=4,D为CB的中点,=2,则·=( )
A.0 B.2
C.-2 D.-4
7.[2021·辽宁沈阳三模]在三角形ABC中,=2,=2,P为线段DE上的动点,若=λ+μ,λ,μ∈R,则λ+μ=( )
A.1 B.
C. D.2
8.[2022·湖南长郡中学月考]已知四边形ABCD是边长为2的正方形,P为平面ABCD内一点,则(+)·的最小值是( )
A.-2 B.-
C.-3 D.-4
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9.[2022·河北邢台月考]若复数z满足iz=-2+i(其中i是虚数单位),则( )
A.z的实部是2 B.z的虚部是2i
C.=1-2i D.|z|=
10.已知平面向量a=(1,2),b=(-2,1),c=(2,t),下列说法正确的是( )
A.若(a+b)∥c,则t=6
B.若(a+b)⊥c,则t=
C.若t=1,则cos 〈a,c〉=
D.若向量a与向量c夹角为锐角,则t >-1
11.
已知D、E、F分别是△ABC的边BC、CA、AB的中点,且=a,=b,=c,则下列命题中正确命题为( )
A.=c-b
B.=a+b
C.=b-a
D.++=0
12.[2022·湖南岳阳一中月考]在△ABC中,D为BC中点,E为AD中点,则以下结论正确的是( )
A.=-
B.=-
C.存在△ABC,使得·=0
D.存在△ABC,使得∥(+)
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.
13.[2022·天津和平模拟]若复数z=,则z=________.
14.已知向量a=(cos θ,sin θ),b=(0,1),则|a-b|的最大值为________;若a⊥b,则tan θ=________.
15.设e1,e2是两个不共线的单位向量,若=2e1-e2,=3e1+3e2,=e1+ke2,且A,C,D三点共线,则实数k的值为________.
16.已知点P为△ABC内一点,2+3+5=0,若F为AC中点,G为BC中点,=________.△APB,△APC,△BPC的面积之比为________.
四、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)[2022·江苏镇江一中月考]在复平面内,A,B,C三点对应的复数分别为1,2+i,-1+2i.
(1)求向量,,对应的复数;
(2)若ABCD为平行四边形,求D点对应的复数.
18.(12分)已知向量a=(1,),b=(-2,0).
(1)求a-b的坐标以及a-b与a之间的夹角;
(2)当t∈时,求|a-tb|的取值范围.
19.(12分)[2022·湖北武汉模拟]如图,在菱形ABCD中,E是CD的中点,AE交BD于点F,设=a,=b.
(1)若=xa+yb,求x,y的值;
(2)若||=2,∠BAD=60°,求·的值.
20.(12分)已知向量a,b的夹角为60°,且|a|=1.
(1)若|b|=2,求|a+b|;
(2)若(a+b)⊥(a-b),λ∈R,求|a+λb|的最小值.
21.(12分)[2022·广东顺德一中月考]△ABC中角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足bc=6,0<·≤3,设和的夹角为θ.
(1)求θ的取值范围;
(2)求函数f(θ)=2sin2-cos 2θ的最大值与最小值.
22.(12分)[2022·山东滨州模拟]在平面四边形ABCD中,AB=4,AD=2,对角线AC与BD交于点E,E是BD的中点,且=2.
(1)若∠ABD=,求BC的长;
(2)若AC=3,求cos ∠BAD.
单元过关检测六 平面向量、复数
1.答案:A
解析:∵z===-i,∴=+i,
复数z的共轭复数在复平面内对应的点是,在第一象限.
2.答案:B
解析:∵a∥b,∴2(m-2)=7m,解得:m=-.
3.答案:D
解析:对于A选项,零向量与任何非零向量平行,A选项不满足条件;
对于B选项,∵1×(-3)+3×(-1)=-6≠0,B选项不满足条件;
对于C选项,∵1×3+3×1=6≠0,C选项不满足条件;
对于D选项,∵1×(-3)+3×1=0,D选项满足条件.
4.
答案:B
解析:∵M为BC的中点,
∴=(+)
=(+)+,
又=-2,∴=,
∴=+=+.
5.答案:D
解析:由已知可得|a-b|2=a2-2a·b+b2=2-2a·b=1,则a·b=,
因此,|2a+b|===.
6.答案:A
解析:△ABC中,依题意=-=-,
=+=+=+(-)=(+2),
·=(-2)·(+2)=(2-42)=(42-4·22)=0.
7.答案:B
解析:根据题意得点D为线段AB三等分点靠近B点的点,点E为线段AC三等分点靠近C点的点,
所以=+=+=+x(-)=x+(1-x)=x+(1-x),
所以μ=x,λ=(1-x),所以λ+μ=x+(1-x)=.
8.答案:B
解析:四边形ABCD是边长为2的正方形,则以点A为原点,直线AB,AD分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系,如图:
则A(0,0),B(2,0),C(2,2),设点P(x,y),
=(-x,-y),=(2-x,-y),=(2-x,2-y),
于是得:(+)·=(2-2x,-2y)·(2-x,2-y)=2(x-1)(x-2)+2y(y-2)=2(x-)2+2(y-1)2-,
当x=,y=1时,(+)·取得最小值-,所以(+)·的最小值是-.
9.答案:CD
解析:依题意iz=-2+i,两边乘以i得-z=-1-2i,z=1+2i,
所以z的实部为1,虚部为2,所以AB错误.
=1-2i,所以C正确.
==,所以D正确.
10.答案:BC
解析:∵a=(1,2),b=(-2,1),∴a+b=(-1,3),∵c=(2,t),∴a·c=2t+2
若(a+b)∥c,∵c=(2,t),∴-1×t=2×3,∴t=-6,故A不正确;
若(a+b)⊥c,∵c=(2,t),∴-1×2+t×3=0,∴t=,故B正确;
若t=1,则c=(2,1),∵a·c=2t+2=4,|a|=,|c|=,
∴cos 〈a,c〉===,故C正确;
若向量a与向量c夹角为锐角,则a·c>0,
∵a=(1,2),c=(2,t),∴a·c=1×2+2×t>0,∴t>-1
若向量a与向量c平行,则1×t=2×2,t=4,故向量a与向量c夹角为锐角时t>-1且t≠4,故D不正确.
11.答案:BCD
解析:==(+)=(b+c),A错误.
=+=+=a+b,B正确.
=(+)=(b-a),C正确.
++=(+)+(+)+(+)=(-+-+-)=0,D正确.
12.答案:BC
解析:
因为在△ABC中,D为BC中点,E为AD中点,
所以=(+)=+=-+(-)=-,所以A错误,B正确,
对于C,由·=0,可得·=0,所以2-·=0,
即||2-3||·||cos A=0,所以当cos A=时,·=0,所以C正确,
对于D,取AB的中点F,连接CF,则+=2,若∥(+),则可得∥,所以C,E,F三点共线,因为EF∥BC,所以CE∥BC,这显然不可能,所以不存在△ABC,使得∥(+),所以D错误.
13.答案:+i
解析:z=======+i.
14.答案:2 0
解析:由题意,得a-b=(cos θ,sin θ-1),所以|a-b|==,所以当sin θ=-1时,|a-b|取得最大值2;由a⊥b,得a·b=cos θ·0+sin θ·1=0,所以sin θ=0,所以tan θ==0.
15.答案:
解析:因为A,C,D三点共线,设=m,
且=+=2e1-e2+3e1+3e2=5e1+2e2,
5e1+2e2=m(e1+ke2),即5e1+2e2=me1+mke2,因此,解得.
16.答案: 532
解析:因为2+3+5=0,所以2(+)=-3(+),
因为F为AC中点,G为BC中点,
所以+=2,+=2,所以2=-3,所以F、P、G三点共线,且PF=PG
易知GF为三角形ABC的中位线,
设△APC中PC边上的高为h1,△BPC中PC边上的高为h2,
所以====,而S△APB=S△ABC,
所以△APB,△APC,△BPC的面积之比为532.
17.解析:(1)∵A,B,C三点对应的复数分别为1,2+i,-1+2i,∴A(1,0),B(2,1),C(-1,2),
∴=(1,1),=(-2,2),=(-3,1),
∴向量,,对应的复数为1+i,-2+2i,-3+i;
(2)设D(x,y),则=(x-1,y)==-=(-3,1),故x=-2,y=1;
故D点对应的复数为-2+i.
18.解析:(1)因为a=(1,),b=(-2,0),所以a-b=(3,),
设a-b与a之间的夹角为θ,则cos θ===,因为θ∈[0,π],
所以a-b与a之间的夹角为.
(2)|a-tb|2=a2-2ta·b+t2b2=4+4t+4t2=(2t+1)2+3,因为t∈[-1,1],
所以|a-tb|2∈[3,12],故|a-tb|的取值范围是[,2].
19.解析:(1)在菱形ABCD中,DE∥AB,所以△DEF∽△BAF,
则==,可得=,==-,所以x=,y=-.
(2)=+,=-
·=(+)·(-)=2-2-·=4-2-2×cos 60°=1.
20.解析:(1)a·b=|a||b|cos 60°=1,
|a+b|==
==.
(2)∵(a+b)⊥(a-b),
∴(a+b)·(a-b)=0,
∴|a|=|b|=1,a·b=|a||b|cos 60°=,
∴|a+λb|=
=
= ,
当λ=-时,|a+λb|的最小值为.
21.解析:(1)∵0<·≤3,
又∵·=||·||·cos θ=bc·cos θ,∴0<bc·cos θ≤3,
∵bc=6,∴0<cos θ≤,∵θ∈(0,π),∴θ∈.
(2)∵f(θ)=2sin2(+θ)-cos 2θ=1-cos -cos 2θ=1+sin 2θ-cos 2θ=1+2
=1+2sin,
∵θ∈,2θ-∈,
当2θ-=,即θ=时min=;
当2θ-=,即θ=时max=1;
∴1≤2sin≤2,即2≤1+2sin≤3,故f(θ)的最大值为3,最小值为2.
22.解析:(1)在△ABD中,AB=4,AD=2,∠ABD=,
由正弦定理得,=,所以sin ∠ADB==1,
因为0<∠ADB<π,所以∠ADB=.
所以BD=2,所以DE=BE=,AE=.
所以cos ∠AED=cos ∠BEC=.
因为=2,所以EC=.
由余弦定理得,BC2=BE2+EC2-2BE·EC·cos∠BEC=2+-2×××=,所以BC=.
(2)因为AC=3,=2,所以AE=2.
设DE=BE=x,在△ABD中,由余弦定理得cos ∠ADB=.
在△AED中,由余弦定理得,cos ∠ADB=,所以=,解得x=2.
所以BD=4.
在△ABD中,由余弦定理得,cos ∠BAD===-.
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