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- 2021-07-01 发布
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课时冲关练(二)
向量运算与复数运算、算法、合情推理
A组(30分钟 80分)
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.(2014·广东高考)已知复数z满足(3+4i)z=25,则z= ( )
A.-3+4i B.-3-4i C.3+4i D.3-4i
【解析】选D.方法一:因为|3+4i|=5,|3+4i|2=25,
所以z==3-4i.
方法二:因为(3+4i)z=25,
所以z==3-4i.
2.设向量a=(4,x),b=(2,-1),且a⊥b,则x的值是 ( )
A.8 B.-8 C.2 D.-2
【解析】选A.因为a⊥b,所以a·b=4×2-x=0,解得x=8.
3.执行如图所示的程序框图,输出的S值为 ( )
A.-10 B.-3 C.4 D.5
【解析】选A.第一次运行,满足条件循环S=2-1=1,k=2.
第二次运行,满足条件循环S=2×1-2=0,k=3.
第三次运行,满足条件循环S=2×0-3=-3,k=4.
第四次运行,满足条件循环
S=2×(-3)-4=-10,k=5.
此时不满足条件,输出S=-10.
【加固训练】某程序框图如图所示,该程序运行后输出的k的值是 ( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【解析】选A.对于k=0,S=1,k=1,对于k=1,S=3,k=2,对于k=2,S=3+23=11,k=3,而对于k=3,S=11+211>100,
k=4,故不符合条件,输出的k=4.
4.(2014·江西高考)是z的共轭复数,若z+=2,(z-)i=2(i为虚数单位),则z=
( )
A.1+i B.-1-i
C.-1+i D.1-i
【解题提示】设出复数的代数形式,利用运算法则进行计算.
【解析】选D.设z=a+bi(a,b∈R),
则=a-bi,z+=2a=2,
故a=1,(z-)i=-2b=2,
故b=-1,所以z=1-i.
5.(2013·辽宁高考)已知点A(1,3),B(4,-1),则与向量同方向的单位向量为
( )
A. B.
C. D.
【解析】选A.由点A(1,3),B(4,-1)得向量=(3,-4),
==5,
则与向量同方向的单位向量为==.
6.若复数(1+ai)2(i为虚数单位)是纯虚数,则实数a= ( )
A.±1 B.-1 C.0 D.1
【解析】选A.(1+ai)2=1+2ai+a2i2=1-a2+2ai,要使复数是纯虚数,则有1-a2=0且2a≠0,解得a=±1.
7.(2014·梅州模拟)阅读如图所示的程序框图,则输出的S= ( )
A.14 B.20
C.30 D.55
【解析】选C.第一次循环,S=1,i=2,
第二次循环,S=1+4=5,i=3,
第三次循环,S=5+9=14,i=4,
第四次循环,S=14+16=30,i=5>4,
结束循环,输出S=30.
8.观察下图
1
2 3 4
3 4 5 6 7
4 5 6 7 8 9 10
…
则第几行的各数之和等于20152 ( )
A.2 015 B.2 013 C.1 007 D.1 008
【解析】选D.由题设图知,
第一行各数和为1,
第二行各数和为9=32,
第三行各数和为25=52,
第四行各数和为49=72,…,
所以第n行各数和为(2n-1)2.
令2n-1=2015,解得n=1008.
9.(2013·安徽高考)设i是虚数单位,是复数z的共轭复数,若z·i+2=2z,则z= ( )
A.1+i B.1-i
C.-1+i D.-1-i
【解析】选A.设z=a+bi(a,b∈R),
则=a-bi,由z·i+2=2z,
得(a2+b2)i+2=2(a+bi)2-2a+(a2+b2-2b)i=0,
由复数相等的定义可得a=1,b=1,所以z=1+i.
10.(2014·韶关模拟)执行如图所示的程序框图,若输出的结果是16,则判断框内的条件为 ( )
A.n>6? B.n≥7? C.n>8? D.n>9?
【解析】选C.第一次循环,S=1,n=3,不满足条件,循环.第二次循环,S=1+3=4,n=5,不满足条件,循环.第三次循环,S=4+5=9,n=7,不满足条件,循环.第四次循环,S=9+7=16,n=9,满足条件,输出.故选C.
11.已知向量a,b,其中|a|=,|b|=2,且(a-b)⊥a,则向量a和b的夹角是
( )
A. B. C. D.π
【解析】选A.由题意知
(a-b)·a=a2-a·b=2-a·b=0,
所以a·b=2.设a与b的夹角为θ,
则cosθ==,θ=.
12.如图,在边长为2的正六边形ABCDEF中,动圆Q的半径为1,圆心在线段CD(含端点)上运动,P是圆Q上及内部的动点,设向量=m+n(m,n为实数),则m+n的取值范围是 ( )
A.(1,2] B.[5,6] C.[2,5] D.[3,5]
【解析】选C.如图所示,
①设点O为正六边形的中心,则=+.
当动圆Q的圆心为点C时,与边BC交于点P,点P为边BC的中点,连接OP,
则=+,
因为与共线,所以存在实数t,使得=t,
所以=+t=++t(-)=(1+t)+(1-t),
此时m+n=1+t+1-t=2,取得最小值.
②当动圆Q的圆心为点D时,取点P为AD的延长线与☉Q的交点,
==(+)=+,
此时m+n=+=5取得最大值,
因此m+n的取值范围是[2,5],故选C.
二、填空题(每小题5分,共20分)
13.(2013·山东高考改编)复数z=(i为虚数单位),则|z|= .
【解析】z==-4-3i,
所以|z|==5.
答案:5
14.(2014·湖北高考)设a是一个各位数字都不是0且没有重复数字的三位数.将组成a的3个数字按从小到大排成的三位数记为I(a),按从大到小排成的三位数记为D(a)(例如a=815,则I(a)=158,D(a)=851).阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,任意输入一个a,输出的结果b= .
【解析】当a=123,则b=321-123=198≠123;
当a=198,则b=981-189=792≠198;
当a=792,b=972-279=693≠a;
当a=693,b=963-369=594≠a;
当a=594,b=954-459=495≠a;
当a=495,b=954-459=495=a.
答案:495
15.(2014·白鹭洲模拟)记N(A)为有限集合A的某项指标,已知N({a})=0,N({a,b})=2,N({a,b,c})=6,N({a,b,c,d})=14,运用归纳推理,可猜想出的合理结论是:若n∈N+,N({a1,a2,a3,…,an})= (结果用含n的式子表示).
【解析】方法一:(相邻项的变化关系式)
因为N({a,b})-N({a})=2,
N({a,b,c})-N({a,b})=4=22,
N({a,b,c,d})-N({a,b,c})=8=23,进而得到
N({a1,a2,a3,…,an})-N({a1,a2,a3,…,an-1})=2n-1.
根据数列中的累加法可得到
N({a1,a2,a3,…,an})=0+2+22+…+2n-1==2n-2,
所以N({a1,a2,a3,…,an})=2n-2.
方法二:(每一项与集合元素的个数n的联系)
N({a})=0=21-2,N({a,b})=2=22-2,
N({a,b,c})=6=23-2,N({a,b,c,d})=14=24-2,
所以可猜想N({a1,a2,a3,…,an})=2n-2.
答案:2n-2
16.已知向量a=(1,2),b=(1,0),c=(3,4).若λ为实数,(a+λb)∥c,则λ的值为 .
【解析】a+λb=(1,2)+λ(1,0)=(1+λ,2),
因为(a+λb)∥c,
所以4(1+λ)-3×2=0,解得λ=.
答案:
B组(30分钟 80分)
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.(2014·梅州模拟)如果复数(b∈R)的实部和虚部互为相反数,那么b等于
( )
A. B. C.- D.2
【解析】选C.根据复数除法法则(分子分母同时乘以分母的共轭复数)得==+i,因为该复数的实部与虚部互为相反数,所以+=0b=-,故选C.
2.已知向量a,b,满足|a|=3,|b|=2,且a⊥(a+b),则a与b的夹角为 ( )
A. B. C. D.
【解析】选D.a⊥(a+b)a·(a+b)=a2+a·b=|a|2+|a||b|cos=0,故cos=-=-,故所求夹角为.
3.(2014·揭阳模拟)如图所示的程序框图,能使输入的x值与输出的y值相等的x值个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】选C.由框图知,x与y的函数关系为,
y=由y=x得,
若x≤2,则x2=xx=0或x=1,若25,显然≠x,
故满足题意的x值有0,1,3,故选C.
4.设z是复数,则下列命题中的假命题是 ( )
A.若z2≥0,则z是实数
B.若z2<0,则z是纯虚数
C.若z是纯虚数,则z2≥0
D.若z是纯虚数,则z2<0
【解题提示】设出复数的代数形式,复数问题转化代数式求解,进行验证,从而得出正确的答案.
【解析】选C.设z=a+bi,a,b∈Rz2=a2-b2+2abi.
对选项A:若z2≥0,则b=0z为实数,
所以z为实数正确.
对选项B:若z2<0,则a=0,且b≠0z为纯虚数,
所以z为纯虚数正确.
对选项C:若z为纯虚数,则a=0,且b≠0z2<0,
所以z2≥0错误.
对选项D:若z为纯虚数,则a=0,且b≠0z2<0,
所以z2<0正确.
5.(2014·黄冈模拟)在△ABC中,(-3)⊥,则角A的最大值为 ( )
A. B. C. D.
【解析】选A.由(-3)⊥,
可得(-3)·=0.
化简可得||cosB=3||cos(π-C).
cosA==+≥,00,y>0,且x+y=1,则·的最大值为 .
【解析】建立如图所示的直角坐标系,
则A(-,0),B(,0),C(0,),
设D(x1,0),E(x2,y2),
因为=x,
所以=x(-1,0),
所以x1=-x+.
因为=y,
所以=y,
所以x2=-y,y2=-y.
所以·=·
=·
=·
=-(x2-x+1)
=--,
因为0