1、第三讲 平面向量与复数一、 向量有关的概念及运算例1、已知向量与的对应关系用表示。(1)证明:对于任意向量及常数m,n恒有成立;(2)设,求向量及的坐标;(3)求使,(p,q为常数)的向量的坐标解析:(1)设,则,故,(2)由已知得=(1,1),=(0,1)(3)设=(x,y),则,y=p,x=2pq,即=(2Pq,p)。例2、已知非零向量与满足= 0且,则ABC为_三角形。解:由= 0,知角A的平分线垂直于BC,故ABC为等腰三角形,即|AB| = |AC|;由,= 600 . 所以ABC为等边三角形。例3、(1)已知, , 与的夹角为1200,求使与的夹角为锐角的实数k的取值范围.(2)
2、已知,且与的夹角为钝角,求实数m的取值范围.解:(1) = k + (k2 + 1)12cos1200 + 4k = k2 + 5k 1 ,依题意,得 k2 + 5k 10,.又当与同向时,仍有0,此时设,显然、不共线,所以,k =, k =, 取k =1.ABCMONE且k1 .例4、如图,在ABC中,点O是BC的中点,过点O的直线分别交直线AB、AC于不同的两点M、N,若,则m + n =_.解1:取特殊位置. 设M与B重合,N与C重合,则m=n=1, 所以m+n=2.解2:=,M、O、N三点共线,,m + n = 2.解3:过点B作BEAC, 则,.又,1 m = n 1, m + n
3、= 2 .二、向量与三角结合例5、已知a=(cos,sin),b=(cos,sin),a与b之间有关系|ka+b|=|akb|,其中k0,(1)用k表示ab;(2)求ab的最小值,并求此时ab的夹角的大小。解 (1)要求用k表示ab,而已知|ka+b|=|akb|,故采用两边平方,得|ka+b|2=(|akb|)2k2a2+b2+2kab=3(a2+k2b22kab)8kab=(3k2)a2+(3k21)b2ab =a=(cos,sin),b=(cos,sin),a2=1, b2=1,ab =(2)k2+12k,即=ab的最小值为,又ab =| a|b |cos,|a|=|b|=1=11cos
4、。=60,此时a与b的夹角为60。例6、已知向量,且满足,(1) 求证 ; (2)将与的数量积表示为关于的函数;(3)求函数的最小值及取得最小值时向量与向量的夹角.解:(1) , 故 (2) , 故. (3) ,此时当最小值为. ,量与向量的夹角 三、复数例7、已知复数满足为虚数单位),求一个以为根的实系数一元二次方程.解法一 ,. 若实系数一元二次方程有虚根,则必有共轭虚根. , 所求的一个一元二次方程可以是. 解法二 设 , 得 , 以下解法同解法一. 例8、设zC,求满足z+R且|z2|=2的复数z.分析:设z=a+bi(a、bR),代入条件,把复数问题转化为实数问题,易得a、b的两个方程解法一:设z=a+bi,则z+=a+bi+=a+bi+=a+(b)iRb=b=0或a2+b2=1当b=0时,z=a,|a2|=2 a=0或4a=0不合题意舍去,z=4当b0时,a2+b2=1又|z2|=2,(a2)2+b2=4解得a=,b=,z=i综上,z=4或z=i解法二:z+R,z+ = +(z)=0,(z)=0z=或|z|=1,下同解法一