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高中數學平面向量第二十題

教育 更新时间:2024-12-02 15:10:42

1

肖博數學小題專練·(二) 平面向量、複數、算法初步

一、選擇題

1.(2017·長春質量監測(二))已知複數 z=1 i,則下列命題中正确的個數是( )

①|z|= 2;② z =1-i;③z 的虛部為 i;④z 在複平面内對應的點位于第一象限。

A.1 B.2

C.3 D.4

答案 C

解析 ①|z|= 1

2 1

2= 2,①正确;②由共轭複數的定義知,

②正确;③對于複數 z=a bi(a∈R,b∈R),a 與 b 分别為複數 z 的

實部與虛部,故 z=1 i 的虛部為 1,而不是 i,③錯誤;④z=1 i

在複平面内對應的點為(1,1),在第一象限,④正确。故正确命題的個

數為 3,選 C。

2.(2017·合肥市第一次質檢)已知複數 z=2 i1-i(i 為虛數單位),那麼 z 的共轭複數為( )

A.32 32i

4.(2017·成都第二次診斷)已知平面向量 a,b 的夾角為π3,且|a|=1,|b|=12,則 a 2b 與 b 的夾角是( )

A.π6

B.5π6

C.π4

D.3π4

答案 A

解析 因為|a 2b|2=|a|2 4|b|2 4a·b=1 1 4×1×12×cosπ3=3,所以|a 2b|= 3,又(a 2b)·b=a·b 2|b|2=1×12×cosπ3 2×14=14 12=34,所以 cos〈a 2b,b〉=(a 2b)·b|a 2b||b|=343×12=32 ,所以 a 2b 與 b 的夾角為π6。

故選 A。

5.(2017·全國卷Ⅲ)執行如圖所示的程序框圖,為使輸出 S 的值小于 91,則輸入的正整數 N 最小值為( )

3

A.5 B.4 C.3 D.2

答案 D

解析 根據程序框圖,第一次循環:S=100,M=-10,t=2,第二次循環:S=100-10=90M=1,t=3,由于輸出 S 的值小于91,所以 N 的最小值是 2。滿足題意。

6.(2017·山東高考)執行兩次如圖所示的程序框圖,若第一次輸入的 x 的值為 7,第二次輸入的 x 的值為 9,則第一次、第二次輸出的 a 的值分别為( )4

A.0,0 B.1,1

C.0,1 D.1,0

答案 D

解析 當 x=7,b=2 時,b2=4>7 不成立,7 不能被 2 整除,所以 b=b 1=3,此時 32=9>7 成立,a=1,所以第一次輸出 a=1。當 x=9,b=2 時,b2=4>9 不成立,9 不能被 2 整除,所以 b=b 1=3,此時 32=9>9 不成立,9 能被 3 整除,a=0,所以第二次輸出 a=0。

7.(2017·全國卷Ⅱ)設非零向量 a,b 滿足|a b|=|a-b|,則( )

A.a⊥b B.|a|=|b|

C.a∥b D.|a|>|b|

答案 A

解析 依題意得(a b)2-(a-b)2=0,即 4a·b=0,a⊥b,故選 A。

8.(2017·洛陽第一次統考)已知向量 a=(1,0),|b|= 2,a 與 b 的夾角為 45°,若 c=a b,d=a-b,則 c 在 d 方向上的投影為( )

A.55

B.-55

C.1

D.-1

答案 D

解析 依題意得|a|=1,a·b=1× 2×cos45°=1,|d|= (a-b)2=a2 b2-2a·b=1,c·d=a2-b2=-1,因此 c 在 d 方向上的投影等于c·d|d|=-1,

故選 D。

9.(2017·成都第二次診斷)若複數 z1=a i(a∈R),z2=1-i,且z1z2為純虛數,則 z1 在複平面内對應的點位于( )

A.第一象限 B.第二象限5

C.第三象限 D.第四象限

答案 A

解析 z1z2=a i1-i=(a i)(1 i)2 =(a-1) (1 a)i2 為純虛數,則 a=

1,所以 z1=1 i,z1在複平面内對應的點為(1,1),在第一象限,故選

A。

10.(2017·全國卷Ⅱ)執行如圖所示的程序框圖,如果輸入的 a=-1,則輸出的 S=( )

A.2 B.3

C.4 D.5

答案 B

解析 依次運行程序,直至程序結束。S=0,K=1,a=-1。第一次循環,S=0-1=-1,a=1,K=2;第二次循環,S=-1 2=1,a=-1,K=3;第三次循環,S=1-3=-2,a=1,K=4;第四次循環,S=-2 1×4=2,a=-1,K=5;第五次循環,S=2 (-1)×5=-3,a=1,K=6;第六次循環,S=-3 1×6=3,a=-1,K=7。由于 7>6,故循環結束。故選 B。6

11.(2017·浙江高考)如圖,已知平面四邊形 ABCD,AB⊥BC,

AB=BC=AD=2,CD=3,AC 與 BD 交于點 O。記 I1=OA→·OB→,I2

=OB→·OC→ ,I3=OC→ ·OD→ ,則( )

A.I1

C.I3

答案 C

解析 顯然∠BOC 為銳角,所以 I1=OA→ ·OB→<0,I2=OB→·OC→ >0,

I3=OC→ ·OD→ <0。如圖,過點 B 作 BM⊥AC 于點 M,過 A 作 AN⊥BD

于點 N。因為△ABD 和△ABC 均為等腰三角形,所以 BN=ND,AM=

CM,所以|OA|<|OC|,|OB|<|OD|,∠AOB=∠COD>π2,所以 I1>I3。所以 I3

高中數學平面向量第二十題(高中數學小題專練)1

12.(2017·湖北黃岡二模)已知平面向量 a,b,c 滿足|a|=|b|=1,a⊥(a-2b),(c-2a)·(c-b)=0,則|c|的最大值與最小值的和為( )

7

A.0 B. 3

C. 2 D. 7

答案 D

解析 ∵a⊥(a-2b),∴a·(a-2b)=0,即 a

2=2a·b,又|a|=|b|=1,

∴a·b=

1

2,a 與 b 的夾角為 60°。設OA→ =a,OB→=b,OC→ =c,以 O 為

坐标原點,OB→ 的方向為 x 軸正方向建立如圖所示的平面直角坐标系,

則 a=

1 

2,

3

2

,b=(1,0)。設 c=(x,y),則 c-2a=(x-1,y- 3),

c-b=(x-1,y)。又∵(c-2a)·(c-b)=0,∴(x-1)2 y(y- 3)=0。即

(x-1)2 

y-

3

2

2=

3

4,∴點 C 的軌迹是以點 M

1,

3

2

為圓心, 3

2 為

半徑的圓。又|c|= x

2 y

2表示圓 M 上的點與原點 O(0,0)之間的距離,

所以|c|max=|OM|

3

2 ,|c|min=|OM|-

3

2 ,∴|c|max |c|min=2|OM|=

2× 1

2 

3

2

2= 7,故選 D。

二、填空題

13.如果 z=

1-ai

1 i

為純虛數,則實數 a 等于________。

答案 1

8

解析 設 z=

1-ai

1 i

=ti(t∈R 且 t≠0),則 1-ai=-t ti,

1=-t,

-a=t,

a=1。

高中數學平面向量第二十題(高中數學小題專練)2

14.(2017·江蘇高考)如圖是一個算法流程圖。若輸入 x 的值為 116,則輸出 y 的值是________。

答案 -2

解析 由流程圖可得 y=

2

x,x≥1,

2 log2x,0

所以當輸入的 x

的值為 1

16時,y=2 log2

1

16=2-4=-2。

15.(2017·湖北七市聯考)平面向量 a,b,c 不共線,且兩兩所成

的角相等。若|a|=|b|=2,|c|=1,則|a b c|=________。

答案 1

解析 ∵平面向量 a,b,c 不共線,且兩兩所成的角相等,∴它們兩兩所成的角為 120°。∵|a b c|2=(a b c)2=a2 b2 c2 2a·b 2b·c 2a·c = |a|2 |b|2 |c|2 2|a||b|cos120° 2|b||c|cos120° 92|a||c|cos120°= 22 22 12 2×2×2× 

 -

1

2 2×2×1× 

 -

1

2

2×2×1×

 -

1

2 =1,∴|a b c|=1。

16.已知向量 a,b 滿足|a|=2,|b|=1,且對一切實數 x,|a xb|≥|a b|恒成立,則 a,b 的夾角的大小為________。

答案 2

3π解析 |a xb|≥|a b|恒成立⇒a2 2xa·b x2b2≥a2 2a·b b2 恒成立⇒x2 2a·bx-1-2a·b≥0 恒成立,∴Δ=4(a·b)2-4(-1-2a·b)≤0⇒(a·b 1)2≤0,∴a·b=-1,∴cos〈a,b〉= a·b|a|·|b|=-12,又〈a,b〉∈[0,π],故 a 與 b 的夾角的大小為2π3 。

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