《高三數(shù)學(xué) 名校尖子生培優(yōu)大專題 向量與復(fù)數(shù)試題 新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三數(shù)學(xué) 名校尖子生培優(yōu)大專題 向量與復(fù)數(shù)試題 新人教A版(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三講 平面向量與復(fù)數(shù)
一、 向量有關(guān)的概念及運(yùn)算
例1、已知向量與的對(duì)應(yīng)關(guān)系用表示。
(1)證明:對(duì)于任意向量及常數(shù)m,n恒有成立;
(2)設(shè),求向量及的坐標(biāo);
(3)求使,(p,q為常數(shù))的向量的坐標(biāo)
解析:(1)設(shè),則,故
,
∴
(2)由已知得=(1,1),=(0,-1)
(3)設(shè)=(x,y),則,
∴y=p,x=2p-q,即=(2P-q,p)。
例2、已知非零向量與滿足= 0且,則△ABC為_____________三角形。
解:由= 0,知角A的平分線垂直于BC,故△ABC為等腰三角形,即|AB| = |AC|;由,
∴= 600 . 所以△ABC為
2、等邊三角形。
例3、(1)已知, , 與的夾角為1200,求使與的夾角為銳角的實(shí)數(shù)k的取值范圍.
(2) 已知,,且與的夾角為鈍角,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解:(1) == k + (k2 + 1)×1×2×cos1200 + 4k = – k2 + 5k –1 ,
依題意,得 – k2 + 5k –1>0,∴.
又當(dāng)與同向時(shí),仍有>0,此時(shí)設(shè),顯然、不共線,所以,k =, k ==, 取k ==1.
A
B
C
M
O
N
E
∴且k≠1 .
例4、如圖,在△ABC中,點(diǎn)O是BC的
中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)O的直線分別交直線AB、AC于不同
的兩點(diǎn)M、N,若,,則
m +
3、n =______.
解1:取特殊位置. 設(shè)M與B重合,N與C
重合,則m=n=1, 所以m+n=2.
解2:=,∵M(jìn)、O、N三點(diǎn)共線,∴,∴m + n = 2.
解3:過(guò)點(diǎn)B作BE∥AC, 則,.
又,∴1– m = n –1, ∴m + n = 2 .
二、向量與三角結(jié)合
例5、已知a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),a與b之間有關(guān)系|ka+b|=|a-kb|,其中k>0,
(1)用k表示a·b;
(2)求a·b的最小值,并求此時(shí)a·b的夾角的大小。
解 (1)要求用k表示a·b,而已知|ka+b|=|a-kb|,故采用兩邊平方,得
|ka+b|
4、2=(|a-kb|)2
k2a2+b2+2ka·b=3(a2+k2b2-2ka·b)
∴8k·a·b=(3-k2)a2+(3k2-1)b2
a·b =
∵a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),
∴a2=1, b2=1,
∴a·b ==
(2)∵k2+1≥2k,即≥=
∴a·b的最小值為,
又∵a·b =| a|·|b |·cos,|a|=|b|=1
∴=1×1×cos。
∴=60°,此時(shí)a與b的夾角為60°。
例6、已知向量,且滿足,
(1) 求證 ; (2)將與的數(shù)量積表示為關(guān)于的函數(shù);
(3)求函數(shù)的最小值及取得最小值時(shí)向量與向量的夾角.
5、
解:(1)
, 故
(2) ,
故.
(3) ,此時(shí)當(dāng)最小值為.
,量與向量的夾角
三、復(fù)數(shù)
例7、已知復(fù)數(shù)滿足為虛數(shù)單位),,求一個(gè)以為根的實(shí)系數(shù)一元二次方程.
[解法一] ,∴.
若實(shí)系數(shù)一元二次方程有虛根,則必有共軛虛根.
,
所求的一個(gè)一元二次方程可以是.
[解法二] 設(shè)
,
得
,
以下解法同[解法一].
例8、設(shè)z∈C,求滿足z+∈R且|z-2|=2的復(fù)數(shù)z.
分析:設(shè)z=a+bi(a、b∈R),代入條件,把復(fù)數(shù)問題轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)問題,易得a、b的兩個(gè)方程
解法一:設(shè)z=a+bi,
則z+=a+bi+=a+bi+
=a++(b-)i∈R
∴b=∴b=0或a2+b2=1
當(dāng)b=0時(shí),z=a,
∴|a-2|=2 ∴a=0或4
a=0不合題意舍去,∴z=4
當(dāng)b≠0時(shí),a2+b2=1
又∵|z-2|=2,∴(a-2)2+b2=4
解得a=,b=,∴z=±i
綜上,z=4或z=±i
解法二:∵z+∈R,
∴z+ = +
∴(z-)-=0,(z-)·=0
∴z=或|z|=1,下同解法一