5平面向量与复数综合练习_平面向量与复数练习
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5—平面向量与复数综合练习
11111.i为虚数单位,++=()iiiiA.0B.2iC.-2iD.4i
2.设i,j是不共线的单位向量,a=5i+3j,b=3i-5j,则a⊥b是i⊥j的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既非充分又非必要条件
3.若复数z=1+i,i为虚数单位,则(1+z)·z=()
A.1+3iB.3+3iC.3-iD.
3→→→→→4.若四边形ABCD满足AB+CD=0,(AB-AD)·AC=0,则该四边形一定是()
A.直角梯形B.菱形C.矩形D.正方形
5.平面向量a与b的夹角为60°,a=(2,0),|b|=1,则|a+2b|=()
A.3B.23C.4D.1
22+i6.数的共轭复数是()1-2i
33AB.C.-iD.i 5
57.已知向量a、b不共线,c=ka+b(k∈R),d=a-b.如果c∥d,那么()
A.k=1且c与d同向B.k=1且c与d反向
C.k=-1且c与d同向D.k=-1且c与d反向
8.a,b为平面向量,已知a=(4,3),2a+b=(3,18),则a,b夹角的余弦值等于()
881616A.B.-C.D.- 6565656
5→→→→9.已知两点M(-2,0),N(2,0),点P为坐标平面内的动点,满足|MN|·|MP|+MN·NP=0,则动点P(x,y)的轨迹方程为()
A.y2=8xB.y2=-8x
C.y2=4xD.y2=-4x 110.在△ABC中,AB=a,AC=b,且BD=DC,则AD=()
241211412A.a-bB.a+bC. a-bD.a+b 3333333
311.若向量a=(1,1),b=(2,5),c=(3,x)满足条件(8a-b)·c=30,则x=________.12.设复数z满足(1+i)z=2,其中i是虚数单位,则z=________.13.|a|=1,|b|=2,且a⊥(a-b),则向量a与向量b的夹角是________.
1→1→3→→→14.在四边形ABCD中,AB=DC=(1,1)BA+BC=BD,则四边形ABCD的面积为________. →→→|BA||BC||BD|
15.已知A(3,0),B(0,3),C(cos α,sin α).
π→→→→→→(1)若AC·BC=-1,求sin(α的值;(2)若|OA+OC|=13,且α∈(0,π),求OB与OC的夹角.
4→→→→16.已知向量OP=(2cos x+1,cos 2x-sin x+1),OQ=(cos x,-1),定义f(x)=OP·OQ.(1)求函数f(x)的最小正周期;
→→(2)若x∈(0,2π),当OP·OQ<-1时,求x的取值范围.
32→→17.设O为坐标原点,已知向量OZ1,OZ2分别对应复数z1,z2,且z1=+(10-a2)i,z2=(2a-a+51-a
→→5)i(其中a∈R),若z1+z2可以与任意实数比较大小,求OZ1·OZ2的值.
18.已知△ABC的角A、B、C所对的边分别是a、b、c,设向量m=(a,b),n=(sin B,sin A),p=(b-2,a-2).
(1)若m∥n,求证:△ABC为等腰三角形;
π(2)若m⊥p,边长c=2,角C=,求△ABC的面积. 3
→→→→→→19.已知两点M(-1,0),N(1,0),且点P使NM·NP,PM·PN,MP·MN成公差为非负的等差数列.
→→(1)求点P的轨迹方程;(2)若θ为PM与PN的夹角,求θ的最大值及此时点P的坐标.
答案及解析
1.【解析】 原式=-i+i+(-i)+i=0.【答案】 A
2.【解析】 a·b=(5i+3j)·(3i-5j)
22=15|i|-16i·j-15|j|=-16i·j.∴a⊥b是i⊥j的充要条件.
【答案】 C
3.【解析】 ∵z=1+i,∴(1+z)·z=(2+i)(1+i)=1+3i.【答案】 A
→→→→4.【解析】 由AB+CD=0知,AB=DC,∴四边形ABCD是平行四边形.
→→→又(AB-AD)·AC=0,→→∴DB·AC=0,即AC⊥BD,因此四边形ABCD是菱形.
【答案】 B
5.【解析】 ∵|a|=2,且|b|=1,∴|a+2b|2=(a+2b)2=a2+4a·b+4b2
=4+4×2×1×cos 60°+4×12=12.∴|a+2b|=23.【答案】 B
2+i2+i1+2i2+i+4i-26.【解析】 ∵===i,51-2i1-2i1+2i2+i∴i.1-2i
【答案】 C
7.【解析】 ∵c∥d且a,b不共线,∴存在唯一实数λ,使c=λd.∴ka+b=λa-λb,k=λ,k=-1,∴∴ 1=-λ,λ=-1.
【答案】 D
8.【解析】 ∵a=(4,3),2a+b=(3,18),∴b=(3,18)-2(4,3)=(-5,12),5,1216a·b4,3·-∴cos〈a,b〉==|a|·|b|5×1365
【答案】 C
→→→9.【解析】 ∵MN=(4,0),MP=(x+2,y),NP=(x-2,y),→→→→∴|MN|·|MP|+MN·NP
=x+2+y+4(x-2)=0.x+2+y=2-x,化简得y2=-8x.【答案】 B
10.B
11.【解析】 由(8a-b)·c=30,得18+3x=30,x=4.【答案】 4
21-i212.【解析】 z==1-i.1+i1+i1-i
【答案】 1-i
13.【解析】 设向量a与b的夹角为θ,由a⊥(a-b),得
a·(a-b)=0,即|a|2-a·b=0,∴|a||b|cos θ=|a|2,|a|
2π∴cos θ=,故θ=.|b|24
π【答案】 4
14.3
→→15.【解】(1)∵AC=(cos α-3,sin α),BC=(cos α,sin α-3),→→∴AC·BC=(cos α-3)cos α+sin α(sin α-3)=-1,得cos2α+sin2α-3(cos α+sin α)=-1,2∴cos α+sin α 3
π2∴sin(α+)=.43
→→(2)∵|OA+OC|=13,1∴(3+cos α)2+sin2α=13,∴cos α 2
π313∵α∈(0,π),∴α=,sin α=C(),3222
→→33∴OB·OC=,2
→→设OB与OC的夹角为θ,且θ∈[0,π],3→→2OB·OC3π则cos θ=.故θ=为所求. →→326|OB|·|OC|
→→16.【解】(1)f(x)=OP·OQ
=2cos2x+cos x-cos 2x+sin x-1=sin x+cos x
π=2sin(x+),4
则f(x)的最小正周期为T=2π.π2→→(2)由OP·OQ<-1,得sin(x+<-42
又x∈(0,2π),5ππ7π3π则x+π<x<.4442
3π故x的取值范围是(π,. 2317.【解】 依题意z1+z2为实数,由z1-(10-a2)i,a+5
32∴z1+z2=[(a2-10)+(2a-5)]i的虚部为0,a+51-a
∴a2+2a-15=0,解得a=-5,或a=3.又分母不为零,∴a=3,3此时z1=i,z2=-1+i,8
3→→即OZ1=,1),OZ2=(-1,1),8
5→→3∴OZ1·OZ2=×(-1)+1×1=.88
18.【解】(1)证明 ∵m∥n,∴asin A=bsin B,由正弦定理,得a2=b2,∴a=b.∴△ABC为等腰三角形.
(2)由题意可知m·p=0,即a(b-2)+b(a-2)=0.∴a+b=ab.由余弦定理可知,4=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab,即(ab)2-3ab-4=0,∴ab=4(舍去ab=-1),11π∴S=absin C=×4×sin3.22319.【解】(1)设点P的坐标为(x,y),又M(-1,0),N(1,0),→→→→→→则PM=-MP=(-1-x,-y),PN=-NP=(1-x,-y),MN=-NM=(2,0). →→∴NM·NP=2(1-x),→→→→PM·PN=x2+y2-1,MP·MN=2(1+x),依题意得
222x2+y2-1=21+x+21-x,x+y=3,⇔ x≥0.21+x-21-x≥0
∴点P的轨迹方程为x2+y2=3(x≥0).
→→(2)(2)∵PM·PN=(-1-x,-y)·(1-x,-y)
=x2+y2-1=2,→→|PM|·|PN|=-1-x+-y1-x+-y
=4-x.→→PM·PN1∴cos θ==.→→4-x|PM|·|PN|
∵0≤x≤3,1π∴≤cos θ≤1,∴0≤θ23
π∴θ的最大值为x=0,3
∴点P的坐标为(0,3).