2020高考数学二轮复习练习:第一部分 第3讲 复数与平面向量

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2020高考数学二轮复习练习:第一部分 第3讲 复数与平面向量

第 3 讲 复数与平面向量 复 数 [考法全练] 1.(2019·高考全国卷Ⅲ)若 z(1+i)=2i,则 z=(  ) A.-1-i      B.-1+i C.1-i D.1+i 解析:选 D.由 z(1+i)=2i,得 z= 2i 1+i= 2i(1-i) (1+i)(1-i)=2i(1-i) 2 =i(1-i)=1+i. 故选 D. 2.(2019·高考全国卷Ⅱ)设 z=i(2+i),则 z=(  ) A.1+2i B.-1+2i C.1-2i D.-1-2i 解析:选 D.因为 z=i(2+i)=-1+2i,所以 z=-1-2i,故选 D. 3.(一题多解)(2019·南宁模拟)设 z=1-i 1+i+2i,则|z|=(  ) A.0 B.1 2 C.1 D. 2 解析:选 C.法一:因为 z=1-i 1+i+2i= (1-i)2 (1+i)(1-i)+2i==-i+2i=i,所以|z|=1, 故选 C. 法二:因为 z=1-i 1+i+2i=1-i+2i(1+i) 1+i = -1+i 1+i , 所以|z|=| -1+i 1+i |=|-1+i| |1+i| = 2 2 =1.故选 C. 4.(2019·漳州模拟)已知 i 是虚数单位,且 z= 2+4i (1+i)2,则 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 解析:选 A.z= 2+4i (1+i)2=2+4i 2i =1+2i i = -i(1+2i) -i2 =2-i,则 z=2+i,所以 z 对 应的点在第一象限.故选 A. 5.(2019·高考全国卷Ⅰ)设复数 z 满足|z-i|=1,z 在复平面内对应的点为(x,y),则(  ) A.(x+1)2+y2=1 B.(x-1)2+y2=1 C.x2+(y-1)2=1 D.x2+(y+1)2=1 解析:选 C.由已知条件,可得 z=x+yi(x,y∈R),因为|z-i|=1,所以|x+yi-i|=1,所 以 x2+(y-1)2=1. 故选 C. 6.(2019·高考江苏卷)已知复数(a+2i)(1+i)的实部为 0,其中 i 为虚数单位,则实数 a 的 值是________. 解析:(a+2i)(1+i)=a-2+(a+2)i,因为其实部是 0,故 a=2. 答案:2 复数代数形式的 2 种运算方法 (1)复数的乘法:复数的乘法类似于多项式的四则运算,可将含有虚数单位 i 的看作一类项, 不含 i 的看作另一类项,分别合并同类项即可. (2)复数的除法:除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题时要注意把 i 的幂写 成最简形式.复数的除法类似初中所学化简分数常用的“分母有理化”,其实质就是“分母实 数化”. [提醒] (1)复数运算的重点是除法运算,其关键是进行分母实数化. (2)对一些常见的运算,如(1±i)2=±2i,1+i 1-i=i,1-i 1+i=-i 等要熟记. (3)利用复数相等 a+bi=c+di 列方程时,注意 a,b,c,d∈R 的前提条件.  平面向量的线性运算 [考法全练] 1.(一题多解)(2019·合肥市第二次质量检测)在△ABC 中,BD → =1 3BC → ,若AB → =a,AC → =b, 则AD → =(  ) A.2 3a+1 3b     B.1 3a+2 3b C.1 3a-2 3b D.2 3a-1 3b 解析:选 A.通解:如图,过点 D 分别作 AC,AB 的平行线交 AB, AC 于点 E,F,则四边形 AEDF 为平行四边形,所以AD → =AE → +AF → .因 为BD → =1 3BC → ,所以AE → =2 3AB → ,AF → =1 3AC → ,所以AD → =2 3AB → +1 3AC → =2 3a+1 3 b,故选 A. 优解一:AD → =AB → +BD → =AB → +1 3BC → =AB → +1 3(AC → -AB → )=2 3AB → +1 3AC → =2 3a+1 3b,故选 A. 优解二:由BD → =1 3BC → ,得AD → -AB → =1 3(AC → -AB → ),所以AD → =AB → +1 3(AC → -AB → )=2 3AB → +1 3AC → = 2 3a+1 3b,故选 A. 2.(一题多解)(2019·广东六校第一次联考)如图,在△ABC 中, AN → =2 3NC → ,P 是 BN 上一 点,若AP → =tAB → +1 3AC → ,则实数 t 的值为(  ) A.2 3 B.2 5 C.1 6 D.3 4 解析:选 C.通解:因为AN → =2 3NC → ,所以AN → =2 5AC → .设NP → =λNB → ,则AP → =AN → +NP → =2 5AC → +λ NB → =2 5AC → +λ(NA → +AB → )=2 5AC → +λ(-2 5AC → +AB → )=λAB → +2 5(1-λ)AC → ,又AP → =tAB → +1 3AC → ,所以 tAB → +1 3AC → =λAB → +2 5(1-λ)AC → ,得{t=λ 2 5(1-λ)=1 3 ,解得 t=λ=1 6,故选 C. 优解:因为AN → =2 3NC → ,所以AC → =5 2AN → ,所以AP → =tAB → +1 3AC → =tAB → +5 6AN → .因为 B,P,N 三 点共线,所以 t+5 6=1,所以 t=1 6,故选 C. 3.已知 P 为△ABC 所在平面内一点,AB → +PB → +PC → =0, |AB → |=|PB → |=|PC → |=2,则△ABC 的面积等于(  ) A. 3 B.2 3 C.3 3 D.4 3 解析:选 B.由|PB → |=|PC → |得,△PBC 是等腰三角形,取 BC 的中点为 D,则 PD⊥BC,又AB → +PB → +PC → = 0 , 所 以AB → = - (PB → +PC → ) = - 2PD → , 所 以 PD =1 2AB = 1 , 且 PD∥AB , 故 AB⊥BC,即△ABC 是直角三角形,由|PB → |=2,|PD → |=1 可得|BD → |= 3,则|BC → |=2 3,所以△ABC 的面积为1 2×2×2 3=2 3,故选 B. 4.已知向量 a=(1,2),b=(m,-1),若 a∥(a+b),则实数 m 的值为________. 解析:a+b=(1+m,1),因为 a∥(a+b),所以 2(1+m)=1,解得 m=-1 2. 答案:-1 2 5.(2019·郑州市第一次质量预测)如图,在平行四边形 ABCD 中,E,F 分别为边 AB,BC 的中点,连接 CE,DF 交于点 G.若CG → =λCD → +μCB → (λ,μ∈R),则λ μ=________. 解析:由题图可设CG → =xCE → (x>0),则CG → =x(CB → +BE → )=x(CB → +1 2CD → )=x 2CD → +xCB → .因为CG → =λCD → +μCB → ,CD → 与CB → 不共线,所以 λ=x 2,μ=x,所以λ μ=1 2. 答案:1 2 平面向量线性运算的 2 种技巧 (1)对于平面向量的线性运算问题,要尽可能转化到三角形或平行四边形中,灵活运用三 角形法则、平行四边形法则,紧密结合图形的几何性质进行运算. (2)在证明两向量平行时,若已知两向量的坐标形式,常利用坐标运算来判断;若两向量 不是以坐标形式呈现的,常利用共线向量定理(当 b≠0 时,a∥b⇔存在唯一实数 λ,使得 a=λb) 来判断. [提醒] 向量线性运算问题的 2 个关注点 (1)注意尽可能地将向量转化到同一个平行四边形或三角形中,选用从同一顶点出发的基 本向量或首尾相接的向量,运用向量加、减法运算及数乘运算来求解. (2)注意结论的使用:O 为直线 AB 外一点,若点 P 在直线 AB 上,则有OP → =αOA → +βOB → (α +β=1);若点 P 满足AP → =n mPB → ,则有OP → = m m+nOA → + n m+nOB → .   平面向量的数量积 [考法全练] 1.(2019·高考全国卷Ⅱ)已知AB → =(2,3),AC → =(3,t),|BC → |=1,则AB → ·BC → =(  ) A.-3        B.-2 C.2 D.3 解析:选 C.因为BC → =AC → -AB → =(3,t)-(2,3)=(1,t-3),|BC → |=1,所以 12+(t-3)2 =1,所以 t=3,所以BC → =(1,0),所以AB → ·BC → =2×1+3×0=2. 故选 C. 2.(2019·高考全国卷Ⅰ)已知非零向量 a,b 满足|a|=2|b|,且(a-b)⊥b,则 a 与 b 的夹角 为(  ) A.π 6   B.π 3     C.2π 3      D.5π 6 解析:选 B.由(a-b)⊥b,可得(a-b)·b=0,所以 a·b=b 2. 因为|a|=2|b|,所以 cos〈a,b〉= a·b |a|·|b|= b2 2b2=1 2. 因为 0≤〈a,b〉≤π,所以 a 与 b 的夹角为π 3. 故选 B. 3.(一题多解)(2019·安徽五校联盟第二次质检)在△ABC 中,AB=3,AC=2,∠BAC=120 °,点 D 为 BC 边上一点,且BD → =2DC → ,则AB → ·AD → =(  ) A.1 3 B.2 3 C.1 D.2 解析:选 C.法一:因为BD → =2DC → ,所以AD → -AB → =2(AC → -AD → ),所以AD → =2 3AC → +1 3AB → ,则 AB → ·AD → =AB → ·(2 3AC → +1 3AB → )=2 3AB → ·AC → +1 3AB → 2=2 3×3×2×(-1 2 )+1 3×32=1,故选 C. 法二:以 A 为坐标原点,AB 所在的直线为 x 轴建立平面直角坐标系,如图所示.则 A(0, 0),B(3,0),C(-1,3),因为BD → =2DC → ,所以BD → =2 3BC → =2 3(-4, 3)=(-8 3, 2 3 3 ),则 D(1 3, 2 3 3 ), 所以AB → =(3,0),AD → =(1 3, 2 3 3 ),则AB → ·AD → =3×1 3+0=1,故选 C. 4.(2019·高考全国卷Ⅲ)已知 a,b 为单位向量,且 a·b=0,若 c=2a- 5b,则 cos〈a, c〉=________. 解析:由题意,得 cos〈a,c〉=a·(2a- 5b) |a|·|2a- 5b| = 2a2- 5a·b |a|· |2a- 5b|2 = 2 1 × 4+5 =2 3. 答案:2 3 5.已知向量 a,b 满足|a|=1,|b|=2,则|a+b|+|a-b|的最小值是________,最大值是 ________. 解析:已知|a|=1,|b|=2,则(|a+b|+|a-b|) 2 =2(a 2 +b 2)+2|a+b||a-b|=10+2 a2+b2+2a·b· a2+b2-2a·b=10+2 25-4(a·b)2.由|a|=1,|b|=2,得-2≤a·b≤2,则(a·b)2 ∈[0,4],所以(|a+b|+|a-b|)2∈[16,20],所以|a+b|+|a-b|∈[4,2 5],所以|a+b|+|a-b| 的最小值是 4,最大值是 2 5. 答案:4 2 5 6.已知平面内三个不共线向量 a,b,c 两两夹角相等,且|a|=|b|=1,|c|=3,则|a+b+c| =________. 解析:由平面内三个不共线向量 a,b,c 两两夹角相等,可得夹角均为2π 3 ,所以|a+b+c|2 = a2 + b2 + c2 + 2a·b + 2b·c + 2a · c = 1 + 1 + 9 + 2×1×1×cos 2π 3 + 2×1×3×cos 2π 3 + 2×1×3×cos 2π 3 =4,所以|a+b+c|=2. 答案:2 平面向量数量积问题的难点突破 (1)借“底”数字化,要先选取一组合适的基底,这是把平面向量“数化”的基础. (2)借“系”坐标化,数形结合,建立合适的平面直角坐标系,将向量的数量积运算转化 为坐标运算.   平面向量在几何中的应用 [考法全练] 1.(一题多解)(2019·郑州市第二次质量预测)在 Rt△ABC 中,∠C=90°,CB=2,CA= 4,P 在边 AC 的中线 BD 上,则CP → ·BP → 的最小值为(  ) A.-1 2          B.0 C.4 D.-1 解析:选 A.通解:因为 BC=2,AC=4,∠C=90°,所以 AC 的中线 BD=22,且∠CBD =45°.因为点 P 在边 AC 的中线 BD 上,所以设BP → =λBD → (0≤λ≤1),如图所示,所以CP → ·BP → = (CB → +BP → )·BP → =(CB → +λBD → )·λBD → =λCB → ·BD → +λ2·BD → 2=λ|CB → |·|BD → |cos 135°+λ 2×(2 2)2=8λ2 -4λ=8(λ-1 4 )2 -1 2,当 λ=1 4时,CP → ·BP → 取得最小值-1 2,故选 A. 优解:依题意,以 C 为坐标原点,分别以 AC,BC 所在的直线为 x,y 轴,建立如图所示 的平面直角坐标系,则 B(0,2),D(2,0),所以直线 BD 的方程为 y=-x+2, 因为点 P 在边 AC 的中线 BD 上,所以可设 P(t,2-t),(0≤t≤2),所以CP → =(t,2-t),BP → =(t,-t),所以CP → ·BP → =t2-t(2-t)=2t2-2t=2(t-1 2 )2 -1 2,当 t=1 2时,CP → ·BP → 取得最小值- 1 2,故选 A. 2.(一题多解)(2019·长春市质量监测(二))如图,正方形 ABCD 的边长为 2,E 为 BC 边的 中点,F 为 CD 边上一点,若AF → ·AE → =|AE → |2,则|AF → |=(  ) A.3 B.5 C.3 2 D.5 2 解析:选 D.法一:以 A 为坐标原点,AB 所在直线为 x 轴,AD 所在 直线为 y 轴,建立平面直角坐标系如图所示,则 A(0,0),E(2,1).设|DF → |=x,则 F(x,2),故AF → =(x,2),AE → =(2,1).因为AF → ·AE → =|AE → |2,所以(x,2)·(2,1)=2x+2=5, 解得 x=3 2,所以|AF → |= (3 2 )2 +22=5 2,故选 D. 法二:连接 EF,因为AF → ·AE → =|AF → ||AE → |cos∠EAF=|AE → |2,所以|AF → |cos∠EAF=|AE → |,所以 EF⊥AE.因为 E 是 BC 的中点,所以 BE=CE=1.设 DF=x,则 CF=2-x.在 Rt△AEF 中,AE2 +EF2=AF2,即 22+12+(2-x)2+12=22+x2,解得 x=3 2,所以 AF= AD2+DF2=5 2.故选 D. 3.(2019·江苏南通基地学校联考改编)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,点 A( 3,1)在以 原点 O 为圆心的圆上.已知圆 O 与 y 轴正半轴的交点为 P,延长 AP 至点 B,使得∠AOB=90 °,则BP → ·OA → =________,|BP → +OA → |=________.  解析:由题可得圆 O 的半径 r= 3+1=2,所以 P(0,2),则 AP 所在直线方程为 y-2= 2-1 0- 3(x-0),即 y=- 3 3 x+2. 设 B(x,- 3 3 x+2),则OA → =( 3,1),OB → =(x,- 3 3 x+2). 由∠AOB=90°可得OA → ·OB → =0,所以 3x- 3 3 x+2=2 3 3 x+2=0, 解得 x=- 3,所以 B(- 3,3),所以BP → =( 3,-1), 所以BP → ·OA → = 3× 3+1×(-1)=2, |BP → +OA → |=|(2 3,0)|=2 3. 答案:2 2 3 用向量解决平面几何问题的 3 个步骤 (1)建立平面几何与向量的联系,用向量表示问题中涉及的几何元素,将平面几何问题转 化为向量问题. (2)通过向量运算,研究几何元素之间的关系,如平行、垂直和距离、夹角等问题. (3)把运算结果“翻译”成几何关系. [提醒] 关注 2 个常用结论的应用 (1)△ABC 中,AD 是 BC 边上的中线,则AD → =1 2(AB → +AC → ). (2)△ABC 中,O 是△ABC 内一点,若OA → +OB → +OC → =0,则 O 是△ABC 的重心.  一、选择题 1.若 i 是虚数单位,则复数2+3i 1+i 的实部与虚部之积为(  ) A.-5 4        B.5 4 C.5 4i D.-5 4i 解析:选 B.因为2+3i 1+i = (2+3i)(1-i) (1+i)(1-i) =5 2+1 2i,所以其实部为5 2,虚部为1 2,实部与 虚部之积为5 4.故选 B. 2.(2019·武昌区调研考试)已知向量 a=(2,1),b=(2,x)不平行,且满足(a+2b)⊥(a- b),则 x=(  ) A.-1 2 B.1 2 C.1 或-1 2 D.1 或1 2 解析:选 A.因为(a+2b)⊥(a-b),所以(a+2b)·(a-b)=0,所以|a|2+a·b-2|b|2=0,因为 向量 a=(2,1),b=(2,x),所以 5+4+x-2(4+x2)=0,解得 x=1 或 x=-1 2,因为向量 a, b 不平行,所以 x≠1,所以 x=-1 2,故选 A. 3.(2019·广州市综合检测(一))a,b 为平面向量,已知 a=(2,4),a-2b=(0,8),则 a, b 夹角的余弦值等于(  ) A.-4 5 B.-3 5 C.3 5 D.4 5 解析:选 B.设 b=(x,y),则有 a-2b=(2,4)-(2x,2y)=(2-2x,4-2y)=(0,8),所以 {2-2x=0 4-2y=8,解得{x=1 y=-2,故 b=(1,-2),|b|= 5,|a|=2 5,cos〈a,b〉= a·b |a||b|= 2-8 5 × 2 5 =-3 5,故选 B. 4.(2019·广东六校第一次联考)在△ABC 中,D 为 AB 的中点,点 E 满足EB → =4EC → ,则ED → =(  ) A.5 6AB → -4 3AC → B.4 3AB → -5 6AC → C.5 6AB → +4 3AC → D.4 3AB → +5 6AC → 解析:选 A.因为 D 为 AB 的中点,点 E 满足EB → =4EC → ,所以BD → =1 2BA → ,EB → =4 3CB → ,所以ED → =EB → +BD → =4 3CB → +1 2BA → =4 3(CA → +AB → )-1 2AB → =5 6AB → -4 3AC → ,故选 A. 5.(2019·湖南省五市十校联考)已知向量 a,b 满足|a|=1,|b|=2,a·(a-2b)=0,则|a+b| =(  ) A. 6 B. 5 C.2 D. 3 解析:选 A.由题意知,a·(a-2b)=a 2-2a·b=1-2a·b=0,所以 2a·b=1,所以|a+b|= a2+2a·b+b2= 1+1+4= 6.故选 A. 6.已知(1+i)·z= 3i(i 是虚数单位),则复数 z 在复平面内对应的点位于(  ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 解析:选 A.因为(1+i)·z= 3i,所以 z= 3i 1+i= 3i(1-i) (1+i)(1-i)= 3+ 3i 2 ,则复数 z 在 复平面内对应的点的坐标为( 3 2 , 3 2 ),所以复数 z 在复平面内对应的点位于第一象限,故选 A. 7.已知向量 a 与 b 的夹角为 120°,且|a|=|b|=2,则 a 在 a-b 方向上的投影为(  ) A.1 B. 3 C. 6- 2 2 D. 6+ 2 2 解析:选 B.由向量的数量积公式可得 a·(a-b)=|a||a-b|cos〈a,a-b〉,所以 a 在 a-b 方向上的投影|a|·cos〈a,a-b〉= a·(a-b) |a-b| = |a|2-a·b |a|2+|b|2-2a·b.又 a·b=|a|·|b|cos〈a,b〉= 2×2×cos 120°=-2,所以|a|·cos〈a,a-b〉= 4-(-2) 4+4-2 × (-2)= 3,故选 B. 8.在如图所示的矩形 ABCD 中,AB=4,AD=2,E 为线段 BC 上的点,则AE → ·DE → 的最小 值为(  ) A.12 B.15 C.17 D.16 解析:选 B.以 B 为坐标原点,BC 所在直线为 x 轴,BA 所在直线为 y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则 A(0,4),D(2,4),设 E(x, 0)(0≤x≤2),所以AE → ·DE → =(x,-4)·(x-2,-4)=x 2-2x+16=(x-1) 2+ 15,于是当 x=1,即 E 为 BC 的中点时,AE → ·DE → 取得最小值 15,故选 B. 9.(一题多解)(2019·贵阳模拟)如图,在直角梯形 ABCD 中,AB=4,CD =2,AB∥CD,AB⊥AD,E 是 BC 的中点,则AB → ·(AC → +AE → )=(  ) A.8 B.12 C.16 D.20 解析:选 D.法一:设AB → =a,AD → =b,则 a·b=0,a2=16,AC → =AD → +DC → =b+1 2a,AE → =1 2 (AC → +AB → )=1 2(b+1 2a+a)=3 4a+1 2b,所以AB → ·(AC → +AE → )=a·(b+1 2a+3 4a+1 2b)=a·(5 4a+3 2b)=5 4a2 +3 2a·b=5 4a2=20,故选 D. 法二:以 A 为坐标原点建立平面直角坐标系(如图所示),设 AD=t(t>0),则 B(4,0), C(2,t),E(3, 1 2t),所以AB → ·(AC → +AE → )=(4,0)·[(2,t)+(3, 1 2t)]=(4,0)·(5, 3 2t)=20,故 选 D. 10.(一题多解)已知 a,b,e 是平面向量,e 是单位向量.若非零向量 a 与 e 的夹角为π 3, 向量 b 满足 b2-4e·b+3=0,则|a-b|的最小值是(  ) A. 3-1 B. 3+1 C.2 D.2- 3 解析:选 A. 法一:设 O 为坐标原点,a=OA → ,b=OB → =(x,y),e=(1,0),由 b2-4e·b+3=0 得 x2+ y2-4x+3=0,即(x-2)2+y2=1,所以点 B 的轨迹是以 C(2,0)为圆心,1 为半径的圆.因为 a 与 e 的夹角为π 3,所以不妨令点 A 在射线 y= 3x(x>0)上,如图,数形结合可知|a-b|min=|CA → |- |CB → |= 3-1.故选 A. 法二:由 b2-4e·b+3=0 得 b2-4e·b+3e2=(b-e)·(b-3e)=0. 设 b=OB → ,e=OE → ,3e=OF → ,所以 b-e=EB → ,b-3e=FB → ,所以EB → ·FB → =0,取 EF 的中 点为 C,则 B 在以 C 为圆心,EF 为直径的圆上,如图.设 a=OA → ,作射线 OA,使得∠AOE= π 3,所以|a-b|=|(a-2e)+(2e-b)|≥|a-2e|-|2e-b|=|CA → |-|BC → |≥ 3-1.故选 A. 11.(多选)下列命题正确的是(  ) A.若复数 z1,z2 的模相等,则 z1,z2 是共轭复数 B.z1,z2 都是复数,若 z1+z2 是虚数,则 z1 不是 z2 的共轭复数 C.复数 z 是实数的充要条件是 z=z(z 是 z 的共轭复数) D.已知复数 z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-2i(i 是虚数单位),它们对应的点分别为 A, B,C,O 为坐标原点,若OC → =xOA → +yOB → (x,y∈R),则 x+y=1 解析:选 BC.对于 A,z1 和 z2 可能是相等的复数,故 A 错误;对于 B,若 z1 和 z2 是共轭 复数,则相加为实数,不会为虚数,故 B 正确;对于 C,由 a+bi=a-bi 得 b=0,故 C 正确; 对于 D,由题可知,A(-1,2),B(1,-1),C(3,-2),建立等式(3,-2)=(-x+y,2x-y), 即{-x+y=3 2x-y=-2,解得 {x=1, y=4,x+y=5,故 D 错误.故选 BC. 12.(多选)已知等边三角形 ABC 内接于⊙O,D 为线段 OA 的中点,则BD → =(  ) A.2 3BA → +1 6BC → B.4 3BA → -1 6BC → C.BA → +1 3AE → D.2 3BA → +1 3AE → 解析:选 AC.如图所示,设 BC 中点为 E,则BD → =BA → +AD → =BA → +1 3AE → =BA → +1 3(AB → +BE → )= BA → -1 3BA → +1 3·1 2BC → =2 3BA → +1 6BC → .故选 AC. 13.(多选)已知 P 为△ABC 所在平面内一点,AB → +PB → +PC → =0,|AB → |=|PB → |=|PC → |=2,则 (  ) A.△ABC 是直角三角形 B.△ABC 是等腰三角形 C.△ABC 的面积为 2 3 D.△ABC 的面积为 3 解析:选 AC.由|PB → |=|PC → |得,△PBC 是等腰三角形,取 BC 的中点 D,连接 PD,则 PD⊥BC, 又AB → +PB → +PC → =0,所以 AB → =-(PB → +PC → )=-2PD → ,所以 PD=1 2AB=1,且 PD∥AB,故 AB⊥BC,即△ABC 是直角三角形,由|PB → |=2,|PD → |=1 可得|BD → |= 3,则|BC → |=2 3,所以△ABC 的面积为1 2×2×2 3=2 3. 二、填空题 14.已知复数 z 满足 z(1-i)2=1+i(i 为虚数单位),则|z|=________. 解析:因为 z=-1+i 2i = -1+i 2 ,所以|z|= 2 2 . 答案: 2 2 15.(2019·山东师大附中二模改编)已知向量 a,b,其中|a|= 3,|b|=2,且(a-b)⊥a,则 向量 a 和 b 的夹角是________,a·(a+b)=________. 解析:由题意,设向量 a,b 的夹角为 θ.因为|a|= 3,|b|=2,且(a-b)⊥a,所以(a-b)·a =|a|2-a·b=|a|2-|a||b|cos θ=3-2 3·cos θ=0,解得 cos θ= 3 2 .又因为 0≤θ≤π,所以 θ=π 6.则 a·(a+b)=|a|2+|a|·|b|·cos θ=3+2 3× 3 2 =6. 答案:π 6 6 16.(2019·济南市学习质量评估)已知|a|=|b|=2,a·b=0,c=1 2(a+b),|d-c|= 2,则|d|的 取值范围是________. 解析:不妨令 a=(2,0),b=(0,2),则 c=(1,1).设 d=(x,y),则(x-1) 2+(y-1)2= 2,点(x,y)在以点(1,1)为圆心、 2为半径的圆上,|d|表示点(x,y)到坐标原点的距离,故|d| 的取值范围为[0,2 2]. 答案:[0,2 2] 17.在△ABC 中,(AB → -3AC → )⊥CB → ,则角 A 的最大值为________.  解析:因为(AB → -3AC → )⊥CB → ,所以(AB → -3AC → )·CB → =0,(AB → -3AC → )·(AB → -AC → )=0,AB → 2- 4AC → ·AB → +3AC → 2=0,即 cos A= |AB → |2+3|AC → |2 4|AC→ |·|AB→ | = |AB → | 4|AC → | + 3|AC → | 4|AB → | ≥2 3 16= 3 2 ,当且仅当|AB → |= 3|AC → |时等号成立.因为 0<A<π,所以 0<A≤π 6,即角 A 的最大值为π 6. 答案:π 6
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