压轴题06向量、复数压轴题16题型汇总(教师版).docx
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1、压轴题06向量、复数压轴题十六大题型汇总压轴题解读命题预测本专题考查类型主要涉及点为向量与复数,包含了向量的最值,新定义等,包含了复数的相关性质与新定义等。预计2024年后命题会继续在上述几个方面进行。高频考法题型01向量新考点问题题型02投影向量问题题型03向量最值取值范围问题题型04向量与不等式结合题型05向量新定义问题题型06复数性质相关问题题型07复数最值问题题型08复数的三角形式题型09复数方程的根相关问题题型10向量与解析几何结合题型11向量与实际模型题型12向量与四心题型13向量与数列结合题型14向量与三角换元题型15复数新定义问题题型16复数与数列问题高分必抢题型01向量新考点
2、问题1.(2024上海嘉定二模)已知万5=(xny1),OB=(x2fy2),且就、而不共线,则(MB的面积为()AIx1x2-yy2lB.x1y2-x2y1Cx2+71721Dix1y2+x2y1【答案】B【分析】利用向量的数量积写出其夹角的表达式,结合同角三角函数的平方式以及三角形的面积公式,可得答案.【详解】设万?与赤的夹角为6,由65OB=由sin。=1-cos20=仔设?一八1,贝!is”=OAOBcos,则CoSe-I初晴一,WIloBljy2j2+y2bo=0ABsin=x1y2-X2JiI-故选:B.2. (多选)(2023广东深圳模拟预测)已知PaI,乃),(?(%2,为)是
3、椭圆9+竽=1上两个不同点,且满足X1X2+9%丫2=-2,则下列说法正确的是()A.2x1+3y1-3+2x2+3y2-3|的最大值为6+25B.2x1+3y1-3+2x2+3y2-3|的最小值为3-5C.x13y1+5+x2-3y25|的最大值为2通+D.x1-3y15+x2-3y2+5的最小值为10-22【答案】AD【分析】设=m,3y=,设C(m1,%),O(m2,九2),可得方=3h,%),OD=02,/2),可得。,。两点均在圆病+n2=4的圆上,且4,根据点到直线的距离公式及圆的性质可得臂T+2m+,2-3|及355生察坦+山铲的最值,可得答案.22【详解】由9+竽=1,可得/+
4、9y2=4,又Pa1.yl),Q(X2J2)是椭圆/+9y2=4上两个不同点,可得xj+9y12=4,x22+22=4,设X=m,3y=n,则m?+112=4,设C(TnI,nJ,D(Zn2,崂,。为坐标原点,可得沅=(nvn1),OD=(m2,n2),可得ZnI2+n/-m22+n22=4,且TnITn2+nn2=-2所以元OD=-2,cos(0C,0D)=器需=-(0Cf0D)0,11,可得C、D两点均在圆/n?+n2=4的圆上,且NCOD=V设Co的中点为E,MOE=2cos=1,c7根据点到直线的距离公式可知:股喑3+2*=皿31+跑嘿3为点C、。两点到直线2%+5555-3=0的距离
5、出、之和,设E到直线2x+y-3=O的距离出,由题可知圆心到直线2%+y-3=O的距离为晟=亮,则dl+d2=2d32(|EO|+2)=2(l+3)=2+&dl+d2=2d32G_|E0|)=2(京_l)=5_2可得di+d?的最大值为2+山+B的最小值为3-2;可得2X+3y13+2x2+3y23=V5(d1+d2),可得2r1+3y13+2x23y23的最大值为5(2+-)=256,最小值为6-2遮,故A正确,B错误;同理,生弊+生祥=回铲+小日为点c、。两点到直线x-y+5=O的距离或、虑之和,2222设E到直线X-y+5=0的距离d6,由题可知圆心到直线X-y+5=0的距离为岛=,则以
6、+d5=2d62(+l)=52+2,d4+rfs=2d62(-1)=52-2,可得出3y1+5+x23y2+5=V2(d4)可得2%+3y131+2x2+3y23|的最大值为10+22,最小值为10-2,故C错误,D正确.故选:AD.【点睛】关键点睛:本题的关键是把问题转化为圆上点到直线的距离问题,结合到直线的距离公式及圆的性质即得.3. (2024新疆乌鲁木齐二模)已知A,%为五个点,满足:4储、+14+出+;=0(n=1,2,3),IAnAn+11%+出+2|=(九=1,2,3),则|瓦乐|的最小值为.【答案】1【分析】根据题意设出合理的向量模,再将其置于坐标系中,利用坐标表示出I而I,再
7、用基本不等式求解出最值即可.【详解】因为4114+4n+4+2=n(九=1,2,3),所以MlIMz/l=1/H2334=2,A3A4M4A5=3f由题意设MVzl=XI则142431=1441=2x,A45=豆!设A(0,0),如图,因为求14AI的最小值,则。2(%,0),力3(%,4(f,AS(T,一勺,所以I乐漏2=2+*2j2.*=1,当且仅当/=点,即X=9时取等号,所以I而I的最小值为1.故答案为:1.【点睛】关键点点睛:首先是对向量模的合理假设,然后为了进一步降低计算的复杂性,我们选择利用坐标法将涉及的各个点用坐标表示,最后得到Mi4=x2+,再利用基本不等式即可求出最值.4.
8、 (2024浙江二模)设正n边形的边长为1,顶点依次为(,若存在点P满足两阿=0,1,则n的最大值为.(参考数据:tan36o0.73)【答案】5【分析】由题意确定P点的轨迹,分类讨论,结合向量的运算说明正六边形中以及n7时不符合题意,说明几=5时满足题意,即可得答案.【详解】由题意知点P满足两网=0,则P点在以44为直径的圆上,当n=6时,设F,C,D,M为AlA2,4445A6,CD的中点,如图,PAI=2PB+PC+PD=2PB+2PMlfc=l当丽,由共线且方向时,即8,P,M三点共线时,yn两I取最小值,z-*k=l此时I函=aBM=g-4=/,则两I=乎-J则2|丽+2丽Imin=
9、33-31,故Ti=6时,不满礴意;瓦a取当n=5时,设GN为4血,&的中点,如图,最小值,Kzl4I-此时C,P,N,4共线,=720ftan720=3.13,CA4=tan721.56,IP4IAIdIlJO/-1.06,2,Z.A4A5A3=36,.A4N=Ixsin36o111059,PN1.06-0.59=0.47r则|2丽+2PN+西Imin120.47-1.06=1,则当近,西共线且同向时,必有|2m+2PN+西ImaX1,故n=5时,存在点P满足两西=O且区二网=1;当n7时,如图,正七边形的顶点到对边的高h必大于正六边形对边之间的高,依此类推,故此时不存在点P满足两%=O,且
10、区1.i阪=1;故n的最小值为5,故答案为:5【点睛】难点点睛:本题考查了平面向量的运算以及向量的模的最值问题,综合性较强,难度加大,难点在于要分类讨论正n边形的情况,结合向量的加减运算,确定模的最值情况.5.(2022浙江三模)已知平面向量石通行,五,其满足2k怖l2k+l,k=1,2,5,且石+石+石+五+可=6.则区+石+石+五十元I的最小值是,最大值是.【答案】230【分析】先求出苍苍石石,石模长的范围,由题设得I石+石+石I=|耳+后I,通过向量的线性运算得用+石+词和同+制取得最小值1,最大值15,即可求解.【详解】由题意知:2同3,4同5,6IxJI7,8同9,10园11,又有+
11、石+石+五+方=6,可得用*+石+石=一位+元),则I方+石+石I=I五+%|;显然当I司=2,1石I=4,1可=6,甑+石=-石时方+石+可取得最小值0;当同=9,同=10,且五,反方向相反时,用+可取得最小值1;又由上知用+石+可=I五+芯I,则I石+石+可的最小值取不到0,又因为当=2,同=4,同=7,右,石方向相同,与石方向相反时,区+石+句=1,此时I石+石+石I=I五+君I,同时取得最小值1,故I石+石+石I+I疼+其I的最小值为1+1=2,只要石+石+石,石+后方向相反,即可满足石+石+石+五+后=6;显然当I司=3JxJI=5,同=7,且尤石石方向相同时,区+石+石I取得最大值
12、15;当=9,1石I=11,且焉其方向相同时,K+可取得最大值20;又由上知用+而+对=同+I,则因+羽I的最大值取不到20,又当I耳I=8,1得I=10时,由三角形法则知,必然存在石,羽使得I疼+后I=15,此时I石+石+石I=I疼+可I,同时取得最大值15,故由+石+石I+鼠+可的最大值为15+15=30f只要石+石+荔三+3方向相反,即可满足石+石+石+可+右=6.故答案为:2;30.题型02投影向量问题向量投影的理解是很重要的,在出题中往往会画出图形来进行思考问题,利用几何法来解决问题。6. (2022上海金山一模)已知向量G与B的夹角为120。,且鼠B=-2,向量疏!足乙=+(l-)
13、b(01),且五石E记向量延向量五与访向上的投影分别为X、y现有两个结论:若入=J贝加五I=2同;/+y2+Xy的最大值为*则正确的判断是()A.成立,成立B.成立,不成立C.不成立,成立D.不成立,不成立【答案】C【分析】根据鼠b=-2及,与丽夹角为120。求出同=4,假设间=2间成立,求出同=2=22,代入后发现等式不成立,故错误;利用向量共线定理可知,点C在线段AB上,再结合H=B工,可得:OC,AB,利用投影公式求出/+y2+xy=c2,只需求出最大值,利用面积公式和基本不等式求出团最大值为1,进而求出/+y2+町的最大值.【详解】由aB=I五IWICOSI20。=-2,解得:I五I同
14、=4,当入=:时,不=(五+笆,由石F=石0得:五(五+割=BG五+割,即萍+五B=7行+|京,由dB=-2得:|a|2=+52,因为闷b=4l假设闷=2bl则可求出间=2ja=22回2号+部中,等号不成立,故错误.设五=alOB=alOC=cl因为=a+(l-)(O2,即tana-,2所以COSla01今1,即cos(而,而)=CoSla-0|y,l,又I而I=J(2)2+I2=3所以向量而在向量丽上的投影向量的模为|而cos(而,而“1,3,故答案为:1,3.8. (2023天津二模)在ABC中,AB=3&,角4为锐角,且向量而在向量尼上的投影向量的模是3,则4=;若=6f则函数f(%)=
15、k荏-3同+卜而-:而(xR)的最小值为【答案】35013【分析】根据投影向量的定义求出CosA,即可求出力,以点A为原点,建立平面直角坐标系,在1C上取D,E,使得而=AC,AE=AC,在力B上取点尸使得方=XAB,求出点1关于直线力。的对称点尸的坐标,再结合图象即可得解.【详解】由向量而在向量近上的投影向量为画COSA禽,得向量而在向量冠上的投影向量的模为I而ICOS4=3,所以CoSA=y,又因角力为锐角,所以4=T,如图,以点A为原点,建立平面直角坐标系,则A(0,0),8(3,3),C(6,0),在AC上取。,E,使得同二:冠荏=:近,则E(2,0),0(3,0),在48上取点P使得
16、而=XAB,则f(x)=xJ-C+xAB-JC=EP+DPz直线TlC的方程为y=X,设点E(2,0)关于直线4C的对称点尸(,b),则Im1.解得C=2,所以,2),t2-2则I而I+I函=FP+DPDF=13,当且仅当D,P,F三点共线时取等号,所以/G)=xAB-AC+xAB-AC(xR)的最小值为I【点睛】关键点点睛:以点4为原点,建立平面直角坐标系,在AC上取E,使得而=AC,AE=AC,在AB上取点P使得而=XAB,求出点E关于直线的对称点尸的坐标,则f(x)=FP+DP=FP+DPI而I是解决本题的关键.9. (2024全国模拟预测)已知非零向量五与B的夹角为锐角1为B在&方向上
17、的投影向量,且团=0=2,则G+B+1与B的夹角的最大值是【答案】-【详解】先通过向量的定义得到5=a,从而db=4,通过(2d+S)tj2+b,再求出(2d+B)不,利用COS8=鬻黯表示夹角,进而利用基本不等式求最值.【分析】因为=同,为B在五方向上的投影向量,且G与B的夹角为锐角,所以=d,故G+S+c=2d+S.因为I五*b=dc=4,HdbQt所以dB=4.设间=XO,贝!J(2五+S)2=42+45+S2=422+44+X2=32+X2,故2G+b=32+X2.又(2d+b)=2dS+b2=24+x2=8+x2.I(8+/)2x2(32+x2)设2&+3与方的夹角为e,所以8Se=
18、馈需=/因为3/(32+X2)空竽=4(8+/)2(当且仅当3/=32+/,即X=4时取等号),所以/(32+x2)j(8+/)2,即黑为:,故CoSe.又0811,所以O.1.6故五+行+1与B的夹角的最大值震.故答案为:7.【点睛】方法点睛:平面向量中有关最值问题的求解通常有两种思路:一是形化,即利用平面向量的几何意义将问题转化为平面几何中的最值或范围问题,然后根据平面图形的特征直接进行判断;二是数化,即利用平面向量的坐标运算,把问题转化为代数中的函数最值与值域、不等式的解集、方程有解等问题,然后利用函数、不等式、方程的有关知识来解决.10. (2022浙江模拟预测)已知平面向量五石的夹角
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