高二数学选修1-2第三章复数测试题
高中数学选修1-2 第三章测试卷
数学选修1-2 第三章测试卷(时间:90分钟 满分:150分)一、选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1.i 是虚数单位,复数7-i 3+i=( )A .2+iB .2-iC .-2+iD .-2-i解析:7-i 3+i=(7-i )(3-i )10=20-10i 10=2-i.故选B. 答案:B2.已知复数z =-i 3(-1+2i )2(i 为虚数单位),则z 在复平面内所对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:因为z =i -3-4i =i (-3+4i )(-3-4i )(-3+4i )=-4-3i 25=-425-325i ,所以z 在复平面内所对应的点在第三象限,故选C.答案:C3.若复数z 满足(z -3)(2-i)=5(i 为虚数单位),则z 的共轭复数z -为( )A .2+iB .2-iC .5+iD .5-i解析:因为(z -3)(2-i)=5,所以z -3=52-i =5(2+i )(2-i )(2+i )=2+i , 所以z =5+i ,所以z -=5-i.故选D.答案:D4.设复数z =-1-i(i 为虚数单位),z 的共轭复数是z -,则2-z -z等于( ) A .-1-2i B .-2+iC .-1+2iD .1+2i解析:由题意可得2-z -z =2-(-1+i )-1-i=(3-i )(-1+i )(-1-i )(-1+i )=-1+2i ,故选C. 答案:C5.|(3+2i)-(4-i)|等于( ) A.58 B.10C .2D .-1+3i解析:3+2i -(4-i)=-1+3i ,|-1+3i|=10.答案:B6.已知复数z 1=2+a i(a ∈R ),z 2=1-2i ,若z 1z 2为纯虚数,则|z 1|=( ) A. 2 B. 3C .2 D. 5解析:由于z 1z 2=2+a i 1-2i =(2+a i )(1+2i )(1-2i )(1+2i )=2-2a +(4+a )i 5为纯虚数,则a =1, 则|z 1|=5,故选D.答案:D7.已知i 为虚数单位,复数z 1=a +2i ,z 2=2-i ,且|z 1|=|z 2|,则实数a 的值为( )A .1B .-1C .1或-1D .±1或0解析:因为复数z 1=a +2i ,z 2=2-i ,且|z 1|=|z 2|,所以a 2+4=4+1,解得a =±1,故选C.答案:C8.已知复数z =-12+32i ,则z -+|z |=( ) A .-12-32i B .-12+32i C.12+32i D.12-32i 解析:因为z =-12+32i , 所以z -+|z |=-12-32i +⎝⎛⎭⎫-122+322=12-32i.故选D. 答案:D9.设z =(2t 2+5t -3)+(t 2+2t +2)i ,t ∈R ,则以下结论正确的是( )A .z 对应的点在第一象限B .z 一定不为纯虚数C.z -对应的点在实轴的下方D .z 一定为实数解析:∵t 2+2t +2=(t +1)2+1>0,∴z 对应的点在实轴的上方.又∵z 与z -对应的点关于实轴对称.∴C 项正确.故选C.答案:C10.复数2+i 与复数13+i在复平面上的对应点分别是A ,B ,若O 为坐标原点,则∠AOB 等于( )A.π6B.π4C.π3D.π2解析:∵13+i =3-i (3+i )(3-i )=310-i 10, ∴它在复平面上的对应点为B ⎝⎛⎭⎫310,-110, 而复数2+i 在复平面上的对应点是A (2,1),显然AO =5,BO =1010,AB =41010. 由余弦定理得 cos ∠AOB =AO 2+BO 2-AB 22AO ·BO =22, ∴∠AOB =π4.故选B.答案:B 11.已知z -是复数z 的共轭复数,z +z -+z ·z -=0,则复数z 在复平面内对应的点的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线 解析:设z =x +y i(x ,y ∈R ),则z -=x -y i ,代入z +z -+z ·z -=0,得x +y i +x -y i +x 2+y 2=0,即x 2+y 2+2x =0,整理得(x +1)2+y 2=1.∴复数z 在复平面内对应的点的轨迹是圆.故选A.答案:A12.已知复数z =(x -2)+y i(x ,y ∈R )在复平面内对应的向量的模为3,则y x的最大值是( )A.32B.33C.12D. 3解析:因为|(x -2)+y i|=3,所以(x -2)2+y 2=3,所以点(x ,y )在以C (2,0)为圆心,以3为半径的圆上,如图,由平面几何知识-3≤y x ≤ 3.故选D. 答案:D二、填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.若a 是复数z 1=1+i 2-i的实部,b 是复数z 2=(1-i)3的虚部,则ab =________. 解析:∵z 1=1+i 2-i=(1+i )(2+i )5=15+35i ,∴a =15,∵z 2=(1-i)3=-2-2i ,∴b =-2,∴ab =-25. 答案:-2514.i 是虚数单位,若复数(1-2i)(a +i)是纯虚数,则实数a 的值为________.解析:由(1-2i)(a +i)=(a +2)+(1-2a )i 是纯虚数可得a +2=0,1-2a ≠0,解得a =-2.答案:-215.设复数a +b i(a ,b ∈R )的模为3,则(a +b i)(a -b i)=________.解析:∵|a +b i|=a 2+b 2=3,∴(a +b i)(a -b i)=a 2+b 2=3.答案:316.若复数z =(m 2-4m )+(m 2-6m +9)i(m ∈R )在复平面内对应的点位于第二象限,其中i 为虚数单位,则实数m 的取值范围为________.解析:由题可得复数z 在复平面内对应的点的坐标为(m 2-4m ,m 2-6m +9),因为点(m 2-3m ,m 2-6m +9)位于第二象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2-4m <0m 2-6m +9>0,解得0<m <3或3<m <4,故实数m 的取值范围为(0,3)∪(3,4).答案:(0,3)∪(3,4)三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知复数z 1=2-3i ,z 2=15-5i (2+i )2, 求:(1)z 1z 2;(2)z 1z 2. 解析:因为z 2=15-5i (2+i )2=15-5i 3+4i =(15-5i )(3-4i )(3+4i )(3-4i )=25-75i 25=1-3i , 所以(1)z 1z 2=(2-3i)(1-3i)=-7-9i.(2)z 1z 2=2-3i 1-3i =(2-3i )(1+3i )(1-3i )(1+3i )=11+3i 10=1110+310i. 18.(12分)设z =a +b i ,a ,b ∈R ,b ≠0,若ω=z +1z是实数,且-1<ω<2. (1)求z 的实部的取值范围;(2)设u =1-z 1+z,求证:u 为纯虚数. 解析:(1)因为z =a +b i ,a ,b ∈R ,b ≠0,所以ω=a +b i +1a +b i =⎝⎛⎭⎫a +a a 2+b 2+⎝⎛⎭⎫b -b a 2+b 2i. 因为ω是实数,所以b -b a 2+b 2=0,即a 2+b 2=1. 又-1<ω<2,所以-1<a +a a 2+b 2<2,即-1<2a <2,解得-12<a <1, 所以z 的实部的取值范围是⎝⎛⎭⎫-12,1. (2)由题意及(1)可得u =1-z 1+z =1-a -b i 1+a +b i =(1-a -b i )(1+a -b i )(1+a +b i )(1+a -b i )=1-a 2-b 2-2b i (1+a )2+b 2=-b a +1i , 因为a ∈⎝⎛⎭⎫-12,1,a ,b ∈R ,b ≠0,所以u 为纯虚数. 19.(12分)已知复数z 满足(1+2i)z -=4+3i.(1)求复数z ;(2)若复数(z +a i)2在复平面内对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围.解析:(1)∵(1+2i)z -=4+3i ,∴z -=4+3i 1+2i =(4+3i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=10-5i 5=2-i , ∴z =2+i.(2)由(1)知z =2+i ,则(z +a i)2=(2+i +a i)2=[2+(a +1)i]2=4-(a +1)2+4(a +1)i , ∵复数(z +a i)2在复平面内对应的点在第一象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧4-(a +1)2>0,4(a +1)>0,解得-1<a <1, 即实数a 的取值范围为(-1,1).20.(12分)已知复数z 1满足(1+i)z 1=-1+5i ,z 2=a -2-i ,其中i 为虚数单位,a ∈R ,若|z 1-z -2|<|z 1|,求a 的取值范围.解析:因为z 1=-1+5i 1+i =2+3i ,z 2=a -2-i ,z -2=a -2+i ,所以|z 1-z -2|=|(2+3i)-(a -2+i)|=|4-a +2i|=(4-a )2+4, 又因为|z 1|=13,|z 1-z -2|<|z 1|,所以(4-a )2+4<13,所以a 2-8a +7<0,解得1<a <7.所以a 的取值范围是(1,7).21.(12分)设z -为复数z 的共轭复数,满足|z -z -|=2 3.(1)若z 为纯虚数,求z .(2)若z -z -2为实数,求|z |.解析:(1)设z =b i(b ∈R 且b ≠0),则z -=-b i ,因为|z -z -|=23,则|2b i|=23,即|b |=3,所以b =±3,所以z =±3i.(2)设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z -=a -b i ,因为|z -z -|=23,则|2b i|=23,即|b |=3,因为z -z -2=a +b i -(a -b i)2=a -a 2+b 2+(b +2ab )i.z -z -2为实数,所以b +2ab =0.因为|b |=3,所以a =-12, 所以|z |=⎝⎛⎭⎫-122+(±3)2=132. 22.(12分)已知复数z 满足|z |=2,z 2的虚部是2.(1)求复数z ;(2)设z ,z 2,z -z 2在复平面上的对应点分别为A ,B ,C ,求△ABC 的面积. 解析:(1)设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z 2=a 2-b 2+2ab i ,由题意得a 2+b 2=2且2ab =2,解得a =b =1或a =b =-1,所以z =1+i 或z =-1-i.(2)当z =1+i 时,z 2=2i ,z -z 2=1-i ,所以A (1,1),B (0,2),C (1,-1),所以S △ABC =1.当z =-1-i 时,z 2=2i ,z -z 2=-1-3i ,所以A (-1,-1),B (0,2),C (-1,-3),所以S △ABC =1.。
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第三章 数系的扩充与复数的引入章末检测时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.i 是虚数单位,计算i +i 2+i 3=( ) A .-1 B .1 C .-iD .i解析:i +i 2+i 3=i +(-1)-i =-1. 答案:A2.已知i 为虚数单位,复数z =1-2i2-i ,则复数z 的虚部是( )A .-35iB .-35C.45 iD.45解析:1-2i 2-i =-+-+=4-3i 5=45-35i ,则复数z 的虚部是-35. 答案:B3.如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( ) A .A B .B C .CD .D解析:设z =a +b i(a <0,b >0)∴z =a -b i 对应点的坐标是(a ,-b ),是第三象限点B . 答案:B4.i 是虚数单位,复数z =7+i3+4i的共轭复数z =( ) A .1-i B .1+i C.1725+3125i D .-177+257i解析:z =7+i3+4i =+-25=25-25i25=1-i ∴z =1+i. 答案:B5.若复数z =(1+i)(x +i)(x ∈R)为纯虚数,则|z |等于( ) A .2 B. 5 C. 2D .1解析:∵z =x -1+(x +1)i 为纯虚数且x ∈R ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x -1=0,x +1≠0,得x =1,z =2i ,|z |=2.答案:A6.已知复数z 1=3+4i ,z 2=t +i ,且z 1·z 2是实数,则实数t 等于( ) A.34 B.43 C .-43D .-34解析:z 1·z 2=(3+4i)(t -i)=(3t +4)+(4t -3)i , 依题意4t -3=0,∴t =34.答案:A7.设z ∈C ,若z 2为纯虚数,则z 在复平面上的对应点落在( ) A .实轴上B .虚轴上C .直线y =±x (x ≠0)上D .以上都不对解析:设z =a +b i(a ,b ∈R),∵z 2=a 2-b 2+2ab i 为纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=0,ab ≠0.∴a =±b ,即z 在直线y =±x (x ≠0)上. 答案:C8.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab cd =ad -bc ,则符合条件⎪⎪⎪⎪⎪⎪1 -1z z i =4+2i 的复数z 为( ) A .3-i B .1+3i C .3+iD .1-3i解析:由定义知⎪⎪⎪⎪⎪⎪1 -1z z i =z i +z ,得z i +z =4+2i ,∴z =4+2i 1+i =+-2=6-2i2=3-i. 答案:A9.若复数x 0=1+2i 是关于x 的实系数方程x 2+bx +c =0的一个根,则( )A .b =2,c =3B .b =-2,c =3C .b =-2,c =-1D .b =2,c =-1解析:因为1+2i 是实系数方程的一个复数根,所以1-2i 也是方程的根,则1+2i +1-2i =2=-b ,(1+2i)(1-2i)=3=c ,解得b =-2,c =3. 答案:B10.已知复数z 1=-1+2i ,z 2=1-i ,z 3=3-4i ,它们在复平面上所对应的点分别为A ,B ,C .若OC →=λOA →+μOB →(λ,μ∈R),则λ+μ的值是( )A .1B .2C .3D .4解析:3-4i =λ(-1+2i)+μ(1-i)=μ-λ+(2λ-μ)i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧μ-λ=3,2λ-μ=-4,得⎩⎪⎨⎪⎧λ=-1,μ=2,∴λ+μ=1.答案:A二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中的横线上) 11.设i 为虚数单位,则1-i +2=________. 解析:1-i+2=1-i 2i=--2=-i 2-12.答案:-12-i212.已知复数z 1=cos 23°+sin 23°i 和复数z 2=sin 53°+sin 37°i,则z 1·z 2=________.解析:z 1·z 2=(cos 23°+sin 23°i)·(sin 53°+sin 37°i)=(cos 23°sin 53°-sin 23°sin 37°)+(sin 23°sin 53°+co s 23°sin 37°)i =(cos 23°sin 53°-sin 23°cos 53°)+i(sin 23°sin 53°+cos 23°cos 53°) =sin 30°+i cos 30°=12+32i.答案:12+32i13.已知复数z =a +b i(a ,b ∈R)且a 1-i +b 1-2i =53+i,则复数z =________.解析:∵a ,b ∈R 且a1-i +b 1-2i =53+i,即a 1+i2+b 1+2i5=3-i2, ∴5a +5a i +2b +4b i =15-5i ,即⎩⎪⎨⎪⎧5a +2b =15,5a +4b =-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =7,b =-10,故z =a +b i =7-10i. 答案:7-10i14. 复数z =(m 2-3m +2)+(m 2-2m -8)i 的共轭复数在复平面内的对应点位于第一象限,则实数m 的取值范围是________.解析:复数z =(m 2-3m +2)+(m 2-2m -8)i 的共轭复数为z =(m 2-3m +2)-(m 2-2m -8)i , 又z 在复平面内对应的点在第一象限,得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m +2>0,-m 2-2m -,解得-2<m <1或2<m <4. 答案:(-2,1)∪(2,4)15.若复数z =1+2i ,其中i 是虚数单位,则⎝ ⎛⎭⎪⎫z +1z ·z =________. 解析:∵z =1+2i ,知z =1-2i则⎝ ⎛⎭⎪⎫z +1z ·z =z ·z +1=(1+2i)(1-2i)+1=6. 答案:6三、解答题(本大题共有6小题,共75分.解答时应写出文字说明、证明过程或运算步骤) 16.(12分)实数k 为何值时,复数z = (k 2-3k -4)+(k 2-5k -6)i 是: (1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数;(4)0.解析:(1)当k 2-5k -6=0,即k =6或k =-1时,z 是实数. (2)当k 2-5k -6≠0,即k ≠6且k ≠-1时,z 是虚数.(3)当⎩⎪⎨⎪⎧k 2-3k -4=0,k 2-5k -6≠0,即k =4时,z 是纯虚数.(4)当⎩⎪⎨⎪⎧k 2-3k -4=0,k 2-5k -6=0,即k =-1时,z 是0.17.(12分)已知复数z 的共轭复数为z ,且z ·z -3i z =101-3i,求z .解析:设z =a +b i(a ,b ∈R),则z =a -b i. 又z ·z -3i z =101-3i ,所以a 2+b 2-3i(a +b i)=+10,所以a 2+b 2+3b -3a i =1+3i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2+3b =1,-3a =3.所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =0,或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-3.所以z =-1,或z =-1-3i.18.(12分)已知z 是复数,z +2i ,z2-i 均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +a i)2在复平面上对应的点位于第一象限,求实数a 的取值范围. 解析:设z =x +y i(x ,y ∈R),则z +2i =x +(y +2)i , 由z +2i 为实数,得y =-2. ∵z2-i =x -2i 2-i =15(x -2i)(2+i) =15(2x +2)+15(x -4)i , 由z2-i为实数,得x =4.∴z =4-2i. ∵(z +a i)2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i ,根据条件,可知⎩⎪⎨⎪⎧12+4a -a 2>0,a -解得2<a <6.∴实数a 的取值范围是(2,6).19.(12分)已知复数z 1满足(1+i)z 1=-1+5i ,z 2=a -2-i ,其中i 为虚数单位,a ∈R ,若|z 1-z 2|<|z 1|,求a 的取值范围.解析:∵z 1=-1+5i1+i =2+3i ,z 2=a -2-i ,z 2=a -2+i ,∴|z 1-z 2|=|(2+3i)-(a -2+i)|=|4-a +2i| =-a2+4,又∵|z 1|=13,|z 1-z 2|<|z 1|, ∴-a2+4<13,∴a 2-8a +7<0,解得1<a <7. ∴a 的取值范围是(1,7).20.(13分)已知关于x 的方程x a +b x=1,其中a ,b 为实数. (1)若x =1-3i 是该方程的根,求a ,b 的值.(2)当a >0且b a >14时,证明该方程没有实数根.解析:(1)将x =1-3i 代入x a +bx=1, 化简得⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +b 4+⎝ ⎛⎭⎪⎫34b -3a i =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧1a +b 4=1,34b -3a =0,解得a =b =2.(2)原方程化为x 2-ax +ab =0, 假设原方程有实数解,那么Δ=(-a )2-4ab ≥0,即a 2≥4ab .∵a >0,∴b a ≤14,这与题设b a >14相矛盾.故原方程无实数根. 21.(14分)复数z =+3a +b1-i且|z |=4,z 对应的点在第一象限,若复数0,z ,z 对应的点是正三角形的三个顶点,求实数a ,b 的值.解析:z =+2+1-i(a +b i)=-2a -2b i.由|z |=4得a 2+b 2=4,①∵复数0,z ,z 对应的点构成正三角形, ∴|z -z |=|z |.把z =-2a -2b i 代入化简得a 2=3b 2,② 代入①得,|b |=1. 又∵Z 点在第一象限, ∴a <0,b <0.由①②得⎩⎨⎧a =-3,b =-1,故所求值为a =-3,b =-1.。
高中数学选修2-2第三章复数测试题
选修2-2第三章复数测试题时间:120分钟 总分:150分 第Ⅰ卷(选择题,共60分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案一、选择题(每小题5分,共60分)1.i 为虚数单位,⎝⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 2=( ) A .-1 B .1 C .-i D .i 2.设复数z =1+2i ,则z 2-2z 等于( )A .-3B .3C .-3iD .3i3.若复数z =(x 2-4)+(x -2)i 为纯虚数,则实数x 的值为( ) A .-2 B .0 C .2 D .-2或2 4.如右图,在复平面内,向量OP→对应的复数是1-i ,将OP →向左平移一个单位后得到O 0P 0→,则P 0对应的复数为( )A .1-iB .1-2iC .-1-iD .-i5.已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若a -i 与2+b i 互为共轭复数,则(a +b i)2=( )A .5-4iB .5+4iC .3-4iD .3+4i6.复数z =1+i ,z 为z 的共轭复数,则z z -z -1=( ) A .-2i B .-i C .i D .2i7.z 是z 的共轭复数,若z +z =2,(z -z )i =2(i 为虚数单位),则z =( )A .1+iB .-1-iC .-1+iD .1-i8.满足条件|z -1|=|5+12i|的复数z 在复平面上对应Z 点的轨迹是( )A .一条直线B .两条直线C .圆D .椭圆9.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a cb d =ad -bc ,则符合条件⎪⎪⎪⎪⎪⎪1z -1z i =4+2i 的复数z 为( )A .3-iB .1+3iC .3+iD .1-3i 10.已知复数z 1=a +2i ,z 2=a +(a +3)i ,且z 1z 2>0,则实数a 的值为( )A .0B .0或-5C .-5D .以上均不对 11.复数z 满足条件:|2z +1|=|z -i|,那么z 对应的点的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线 12.设z 是复数,α(z )表示满足z n =1的最小正整数n ,则对虚数单位i ,α(i)等于( )A .8B .6C .4D .2第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分) 13.复数i 2(1+i)的实部是__________.14.复数z =2+i1+i (i 为虚数单位),则z 对应的点在第________象限.15.设a ,b ∈R ,a +b i =11-7i1-2i (i 为虚数单位),则a +b 的值为________.16.已知复数z =a +b i(a ,b ∈R +,i 是虚数单位)是方程x 2-4x +5=0的根.复数ω=u +3i(u ∈R)满足|ω-z |<25,则u 的取值范围为________.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)17.(10分)m 为何实数时,复数z =(2+i)m 2-3(i +1)m -2(1-i)是:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.18.(12分)计算:(1)(2+i )(1-i )21-2i ; (2)4+5i (5-4i )(1-i ).19.(12分)已知复数z =(-1+3i )(1-i )-(1+3i )i,ω=z +a i(a ∈R),当⎪⎪⎪⎪⎪⎪ωz ≤2时,求a 的取值范围. 20.(12分)在复平面内,复数z 1在连结1+i 和1-i 的线段上移动,设复数z 2在以原点为圆心,半径为1的圆周上移动,求复数z 1+z 2在复平面上移动范围的面积.21.(12分)设复数z =x +y i(x ,y ∈R)满足z ·z +(1-2i)·z +(1+2i)·z ≤3,求|z |的最大值和最小值.22.(12分)关于x 的方程x 2-(1+3i)x +(2i -m )=0(m ∈R)有纯虚根x 1.(1)求x 1和m 的值;(2)利用根与系数的关系猜想方程的另一个根x 2,并给予证明; (3)设x 1,x 2在复平面内的对应点分别为A ,B ,求|AB |.答案1.A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 2=(1-i )2(1+i )2=-2i 2i =-1,故选A. 2.A z 2-2z =z (z -2) =(1+2i)(2i -1) =-2-1=-3.3.A ∵z =(x 2-4)+(x -2)i 为纯虚数, ∴{ x 2-4=0,x -2≠0,⇒x =-2.4.D 要求P 0对应的复数,根据题意,只需知道OP 0→,而OP 0→=OO 0→+O 0P 0→,从而可求P 0对应的复数.∵O 0P 0→=OP →,OO 0→对应的复数是-1,∴P 0对应的复数即OP 0→对应的复数是-1+(1-i)=-i. 5.D 由a -i 与2+b i 互为共轭复数,可得a =2,b =1.所以(a +b i)2=(2+i)2=4+4i -1=3+4i.6.B ∵z =1+i ,∴z =1-i. ∴z ·z =|z |2=2.∴z ·z -z -1=2-(1+i)-1=-i.7.D 设z =a +b i(a ∈R ,b ∈R),则z =a -b i. 由z +z =2,得2a =2,即a =1; 又由(z -z )i =2,得2b i·i =2,即b =-1. 故z =1-i.8.C 本题中|z -1|表示点Z 到点(1,0)的距离,|5+12i|表示复数5+12i 的模长,所以|z -1|=13,表示以(1,0)为圆心,13为半径的圆.注意复数的模的定义及常见曲线的定义.9.A 由定义,⎪⎪⎪⎪⎪⎪1z -1z i =z i +z ,所以z i +z =4+2i ,所以z =4+2i 1+i =3-i.10.C z 1z 2=(a +2i)·[a +(a +3)i]=(a 2-2a -6)+(a 2+5a )i ,由z 1z 2>0知z 1z 2为实数,且为正实数,因此满足{ a 2+5a =0,a 2-2a -6>0,解得a =-5(a =0舍去). 11.A 设z =x +y i(x ,y ∈R), 则|2x +2y i +1|=|x +y i -i|, 即(2x +1)2+4y 2=x 2+(y -1)2, 所以3x 2+3y 2+4x +2y =0, 即⎝ ⎛⎭⎪⎫x +232+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +132=59. 12.C ∵α(z )表示满足z n =1的最小正整数n ,∴α(i)表示满足i n=1的最小正整数n .∵i 2=-1,i 4=1.∴α(i)=4. 13.-1解析:∵i 2(1+i)=-1-i , ∴i 2(1+i)的实部为-1. 14.四解析:∵z =2+i 1+i =(2+i )(1-i )2=3-i 2=32-12i ,∴复数z 对应点的坐标为32,-12,为第四象限的点.15.8解析:∵a +b i =11-7i1-2i ,∴a +b i =(11-7i )(1+2i )(1-2i )(1+2i )=5+3i.根据复数相等的充要条件可得a =5,b =3, 故a +b =8.16.(-2,6)解析:原方程的根为x =2±i.∵a ,b ∈R +,∴z =2+i.∵|ω-z |=|(u +3i)-(2+i)|=(u -2)2+4<25,∴-2<u <6.17.解:∴z =(2+i)m 2-3(i +1)m -2(1-i) =2m 2+m 2i -3m i -3m -2+2i =(2m 2-3m -2)+(m 2-3m +2)i ,∴(1)由m 2-3m +2=0,得m =1,或m =2,即m =1或2时,z 为实数.(2)由m 2-3m +2≠0,得m ≠1,且m ≠2, 即m ≠1,且m ≠2时,z 为虚数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧2m 2-3m -2=0,m 2-3m +2≠0,得m =-12,即m =-12时,z 为纯虚数.18.解:(1)(2+i )(1-i )21-2i =(2+i )(-2i )1-2i =2(1-2i )1-2i =2.(2)4+5i (5-4i )(1-i )=(5-4i )i(5-4i )(1-i ) =i1-i =i (1+i )(1-i )(1+i )=i -12 =-12+12i.19.解:∵z =2+4i -(1+3i )i =1+ii =-i(1+i)=1-i , ∴ω=1+(a -1)i , ∴ωz =1+(a -1)i 1-i=[1+(a -1)i](1+i )2=2-a +a i 2. 由⎪⎪⎪⎪⎪⎪ωz ≤2,得⎝ ⎛⎭⎪⎫2-a 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22≤2, 解得1-3≤a ≤1+ 3.故a 的取值范围是[1-3,1+3].20.解:设ω=z 1+z 2,z 2=ω-z 1,|z 2|=|ω-z 1|,∵|z 2|=1,∴|ω-z 1|=1.上式说明对于给定的z 1,ω在以z 1 为圆心,1为半径的圆上运动,又z 1在连结1+i 和1-i 的线段上移动,∴ω的移动范围的面积为:S =2×2+π×12=4+π.21.解:z ·z +(1-2i)·z +(1+2i)·z ≤3 ⇒x 2+y 2+(1-2i)(x +y i)+(1+2i)(x -y i)≤3⇒(x +1)2+(y +2)2≤8,即|z +1+2i|≤22,所以复数z 对应的点的集合是以C (-1,-2)为圆心,22为半径的圆面(包括边界).又因为|OC |=5<22,所以,原点在圆(x +1)2+(y +2)2=8的内部,如下图.所以,当z =-5+2105-10+4105i 时,|z |max =5+22;当z =0时,|z |min =0.22.解:(1)由题意,设x 1=b i(b ≠0且b ∈R),代入方程,得(b i)2-(1+3i)·b i +(2i -m )=0,即-b 2-b i +3b +2i -m =0,即(-b 2+3b-m )+(2-b )i =0,所以⎩⎪⎨⎪⎧-b 2+3b -m =0,2-b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =2,m =2.所以x 1=2i ,m =2.(2)由根与系数的关系知x 1+x 2=1+3i ,所以x 2=1+3i -x 1=1+3i -2i =1+i.证明:把x 2=1+i 代入原方程的左边,得(1+i)2-(1+3i)(1+i)+(2i -2)=2i -(-2+4i)+(2i -2)=0,所以x 2=1+i 是方程x 2-(1+3i)x +(2i -2)=0的根.(3)由(1),(2)知,A (0,2),B (1,1),所以|AB|=(0-1)2+(2-1)2= 2.。
人教版数学高二选修1-2作业3.2复数的运算
(限时:10分钟)1.若复数z 1=1+i ,z 2=3-i ,则z 1·z 2=( )A .4+2iB .2+iC .2+2iD .3+i解析:z 1·z 2=(1+i)·(3-i)=1×3-i×i+(3-1)i =4+2i ,故选A.答案:A2.已知i 2=-1,则i(1-3i)=( )A.3-iB.3+i C .-3-i D .-3+i解析:i(1-3i)=i -3i 2=3+i.答案:B3.复数i 1-2i(i 为虚数单位)的虚部是( ) A.15i B .-15 C .-15i D.15解析:i 1-2i=i 1+2i 1-2i 1+2i =1+2i 25=-25+15i ,其虚部为15,故选D. 答案:D4.已知a =-3-i 1+2i,那么a 4=__________. 解析:∵a =-3-i 1+2i=-3-i 1-2i 5=-1+i , ∴a 4=2=(-2i)2=-4.答案:-45.设复数z 满足|z |=1,且(3+4i)·z 是纯虚数,求z .解析:设z =a +b i(a ,b ∈R ).由|z |=1,得a 2+b 2=1.由题意,得(3+4i)·z =(3+4i)(a +b i)=3a -4b +(4a +3b )i 是纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -4b =0,4a +3b ≠0.由⎩⎨⎧ a 2+b 2=1,3a -4b =0,4a +3b ≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =45,b =35,或⎩⎪⎨⎪⎧ a =-45,b =-35.∴z =45+35i 或z =-45-35i.∴z =45-35i 或z =-45+35i.(限时:30分钟)1.⎪⎪⎪⎪⎪⎪21+i =( ) A .2 2 B .2 C. 2 D .1解析:21+i =21-i 1-i 1+i =21-i 2=1-i , 所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪21+i =|1-i|=2,选C . 答案:C 2.复数(1+i)2(2+3i)的值为( )A .6-4iB .-6-4iC .6+4iD .-6+4i解析:(1+i)2(2+3i)=2i(2+3i)=-6+4i.答案:D3.在复平面内,复数5i 2-i的对应点位于( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:5i 2-i =5i 2+i 2-i 2+i =5i 2+i5=-1+2i ,对应的点的坐标为(-1,2),所以在第二象限.答案:B4.设a 是实数,且1+a i 1+i∈R ,则实数a =( ) A .-1 B .1 C .2 D .-2解析:因为1+a i 1+i ∈R ,所以不妨设1+a i 1+i=x ,x ∈R ,则1+a i =(1+i)x =x +x i ,所以有⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,a =x ,所以a =1.答案:B5.若复数z =2i +21+i,其中i 是虚数单位,则复数z 的模为( )A.22B. 2C. 3 D .2 解析:由题意,得z =2i +21+i=2i +21-i 1+i 1-i =1+i ,复数z 的模|z |=12+12= 2.答案:B6.i 是虚数单位,i +i 2+i 3+i 4+…+i2 013=__________. 解析:因为i4n +1+i 4n +2+i 4n +3+i 4n =0(n ∈Z ), 所以i +i 2+…+i2 013=i.答案:i 7.已知复数2-a i i=1-b i ,其中a ,b ∈R ,i 是虚数单位,则|a +b i|=__________. 解析:由2-a i i=1-b i ,得2-a i =i(1-b i)=i -b i 2=b +i ,所以b =2,-a =1,即a =-1,b =2,所以|a +b i|=|-1+2i|= 5.答案: 58.投掷两颗骰子,其向上的点数分别为m 和n ,则复数(m +n i)2为纯虚数的概率为__________.解析:设掷两颗骰子共有36种结果.因为(m +n i)2=m 2-n 2+2mn i ,所以要使复数(m +n i)2为纯虚数,则有m 2-n 2=0,即m =n ,共有6种结果,所以复数(m +n i)2为纯虚数的概率为636=16. 答案:169.计算:i -2i -11+i i -1+i +-3-2i 2-3i . 解析:因为i -2i -11+i i -1+i =i -2i -1i 2-1+i =i -2i -1-2+i=i -1, -3-2i 2-3i =-3-2i 2+3i 2-3i2+3i =-13i 13=-i , 所以i -2i -11+i i -1+i +-3-2i 2-3i=i -1+(-i)=-1. 10.已知复数z =3+b i(b ∈R ),且(1+3i)·z 为纯虚数.(1)求复数z .(2)若w =z 2+i,求复数w 的模|w |. 解析:(1)(1+3i)·(3+b i)=(3-3b )+(9+b )i.因为(1+3i)·z 为纯虚数,所以3-3b =0,且9+b ≠0,所以b =1,所以z =3+i.(2)w =3+i 2+i =3+i ·2-i 2+i ·2-i =7-i 5=75-15i , 所以|w |=⎝ ⎛⎭⎪⎫752+⎝ ⎛⎭⎪⎫-152= 2. 11.设i 为虚数单位,复数z 和ω满足zω+2i z -2i w +1=0.(1)若z 和ω满足ω-z =2i ,求z 和ω的值.(2)求证:如果|z |=3,那么|ω-4i|的值是一个常数.并求这个常数. 解析:(1)因为ω-z =2i ,所以z =ω-2i.代入zω+2i z -2i ω+1=0,得(ω-2i)(ω+2i)-2i ω+1=0,所以ωω-4i ω+2i ω+5=0.设ω=x +y i(x ,y ∈R ),则上式可变为(x +y i)(x -y i)-4i(x +y i)+2i(x -y i)+5=0.所以x 2+y 2+6y +5-2x i =0.所以⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2+6y +5=0,2x =0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =-1,或⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =-5.所以ω=-i ,z =-i 或ω=-5i ,z =3i.(2)由zω+2i z -2i ω+1=0,得z (ω+2i)=2i ω-1,所以|z ||ω+2i|=|2i ω-1|.①设ω=x +y i(x ,y ∈R ),则|ω+2i|=|x +(y +2)i|=x 2+y +22=x 2+y 2+4y +4.|2i ω-1|=|-(2y +1)+2x i|=[-2y +1]2+4x 2 =4x 2+4y 2+4y +1.又|z |=3, 所以①可化为3(x 2+y 2+4y +4)=4x 2+4y 2+4y +1.所以x 2+y 2-8y =11.所以|ω-4i|=|x +(y -4)i|=x 2+y -42。
高中数学人教a版高二选修1-2_第三章_数系的扩充与复数的引入_学业分层测评10 有答案
高中数学人教a 版高二选修1-2_第三章_数系的扩充与复数的引入_学业分层测评10 有答案(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.(6-3i)-(3i +1)+(2-2i)的结果为( )A .5-3iB .3+5iC .7-8iD .7-2i【解析】 (6-3i)-(3i +1)+(2-2i)=(6-1+2)+(-3-3-2)i=7-8i.【答案】 C2.在复平面内,复数1+i 和1+3i 分别对应向量OA →和OB →,其中O 为坐标原点,则|AB →|=( ) A. 2B .2 C.10 D .4【解析】 由复数减法运算的几何意义知,AB →对应的复数为(1+3i)-(1+i)=2i ,∴|AB →|=2.【答案】 B3.复数z 1=a +4i ,z 2=-3+b i ,若它们的和为实数,差为纯虚数,则实数a ,b 的值为( )A .a =-3,b =-4B .a =-3,b =4C .a =3,b =-4D .a =3,b =4【解析】 由题意可知z 1+z 2=(a -3)+(b +4)i 是实数,z 1-z 2=(a +3)+(4-b )i 是纯虚数,故{ b +4=0,a +3=0,-b ≠0,解得a =-3,b =-4.【答案】 A4.(A ,B 分别是复数z 1,z 2在复平面内对应的点,O 是原点,若|z 1+z 2|=|z 1-z 2|,则△AOB 一定是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形【解析】 根据复数加(减)法的几何意义,知以OA →,OB →为邻边所作的平行四边形的对角线相等,则此平行四边形为矩形,故△AOB 为直角三角形.【答案】 B5.设z =3-4i ,则复数z -|z |+(1-i)在复平面内的对应点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【解析】 ∵z =3-4i ,∴z -|z |+(1-i)=3-4i -32+(-4)2+1-i=(3-5+1)+(-4-1)i =-1-5i.【答案】 C二、填空题6.计算:(2+7i)-|-3+4i|+|5-12i|i +3-4i =_______________________.【解析】 原式=2+7i -5+13i +3-4i =(2-5+3)+(7+13-4)i =16i.【答案】 16i7.z 为纯虚数且|z -1-i|=1,则z =________.【解析】 设z =b i(b ∈R 且b ≠0),|z -1-i|=|-1+(b -1)i|=1+(b -1)2=1,解得b =1,∴z =i.【答案】 i8.已知z 1=2(1-i),且|z |=1,则|z -z 1|的最大值为________.【解析】 |z |=1,即|OZ |=1,∴满足|z |=1的点Z 的集合是以(0,0)为圆心,以1为半径的圆,又复数z 1=2(1-i)在坐标系内对应的点为(2,-2).故|z -z 1|的最大值为点Z 1(2,-2)到圆上的点的最大距离,即|z -z 1|的最大值为22+1.【答案】 22+1三、解答题9.已知z 1=32a +(a +1)i ,z 2=-33b +(b +2)i ,(a ,b ∈R ),且z 1-z 2=43,求复数z =a +b i.【解】 z 1-z 2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤32a +(a +1)i -[-33b +(b +2)i]=⎝ ⎛⎭⎪⎫32a +33b +(a -b -1)i , ∴⎩⎨⎧32a +33b =43,a -b -1=0, 解得{ a =2,b =1,∴z =2+i. 10.如图3-2-3,已知复数z 1=1+2i ,z 2=-2+i ,z 3=-1-2i ,它们在复平面上的对应点是一个正方形ABCD 的三个顶点A ,B ,C ,求这个正方形的第四个顶点对应的复数.图3-2-3【解】 法一:设正方形的第四个点D 对应的复数为 x +y i(x ,y ∈R ),∴AD →=OD →-OA →对应的复数为(x +y i)-(1+2i)=(x -1)+(y -2)i ,BC →=OC →-OB →对应的复数为(-1-2i)-(-2+i)=1-3i.∵AD →=BC →,∴(x-1)+(y-2)i=1-3i,即{x-1=1,y-2=-3,解得{x=2,y=-1.故点D对应的复数为2-i.法二:∵点A与点C关于原点对称,∴原点O为正方形的中心,于是(-2+i)+(x+y i)=0,∴x=2,y=-1,故点D对应的复数为2-i.[能力提升]1.实数x,y满足z1=y+x i,z2=y i-x,且z1-z2=2,则xy的值是()A.1 B.2C.-2 D.-1【解析】z1-z2=(y+x i)-(-x+y i)=(y+x)+(x-y)i=2,∴{x+y=2,x-y=0,∴x=y=1,∴xy=1.【答案】 A2.△ABC的三个顶点对应的复数分别为z1,z2,z3,若复数z满足|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|,则z对应的点为△ABC的()A.内心B.垂心C.重心D.外心【解析】由已知z对应的点到z1,z2,z3对应的点A,B,C的距离相等.所以z 对应的点为△ABC的外心.【答案】 D3.已知|z|=2,则|z+3-4i|的最大值是________.【解析】由|z|=2知复数z对应的点在圆x2+y2=4上,圆心为O(0,0),半径r=2.而|z+3-4i|=|z-(-3+4i)|表示复数z对应的点与M(-3,4)之间的距离,由于|OM|=5,所以|z+3-4i|的最大值为|OM|+r=5+2=7.【答案】74.在复平面内,A ,B ,C 三点分别对应复数1,2+i ,-1+2i.(1)求AB →,AC →,BC →对应的复数;(2)判断△ABC 的形状.【解】 (1)∵A ,B ,C 三点对应的复数分别为1,2+i ,-1+2i.∴OA →,OB →,OC →对应的复数分别为1,2+i ,-1+2i(O 为坐标原点), ∴OA →=(1,0),OB →=(2,1),OC →=(-1,2).∴AB →=OB →-OA →=(1,1),AC →=OC →-OA →=(-2,2),BC →=OC →-OB →=(-3,1).即AB →对应的复数为1+i ,AC →对应的复数为-2+2i ,BC →对应的复数为-3+i.(2)∵|AB →|=1+1=2,|AC →|=(-2)2+22=8,|BC →|=(-3)2+1=10,∴|AB →|2+|AC →|2=10=|BC →|2.又∵|AB →|≠|AC →|,∴△ABC 是以角A 为直角的直角三角形.。
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一、复数选择题1.若复数(2)z i i =+(其中i 为虚数单位),则复数z 的模为( )A .5BC .D .5i2.已知复数()123z i i +=- (其中i 是虚数单位),则z 在复平面内对应点在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限3.若复数()()24z i i =--,则z =( )A .76i --B .76-+iC .76i -D .76i + 4.复数312i z i =-的虚部是( ) A .65i - B .35i C .35 D .65- 5.复数z 满足12i z i ⋅=-,z 是z 的共轭复数,则z z ⋅=( )A B C .3 D .56.已知i 是虚数单位,则复数41i i +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 7.已知复数()211i z i-=+,则z =( ) A .1i -- B .1i -+C .1i +D .1i - 8.已知复数202111i z i-=+,则z 的虚部是( ) A .1-B .i -C .1D .i 9.若1i i z,则2z z i ⋅-=( )A .B .4C .D .810.复数112z i =+,21z i =+(i 为虚数单位),则12z z ⋅虚部等于( ). A .1- B .3 C .3i D .i -11.复数()()212z i i =-+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 12.复数21i i +的虚部为( ) A .1- B .1 C .i D .i -13.若i 为虚数单位,,a b ∈R ,且2a i b i i +=+,则复数a bi -的模等于( )A B C D14.设复数z 满足(1)2i z -=,则z =( )A .1BCD .215.设复数满足(12)i z i +=,则||z =( )A .15BCD .5二、多选题16.已知复数z 满足220z z +=,则z 可能为( ).A .0B .2-C .2iD .2i+1- 17.已知复数z 满足220z z +=,则z 可能为( )A .0B .2-C .2iD .2i -18.已知复数12z =-,则下列结论正确的有( )A .1z z ⋅=B .2z z =C .31z =-D .2020122z =-+ 19.下列四个命题中,真命题为( )A .若复数z 满足z R ∈,则z R ∈B .若复数z 满足1R z ∈,则z R ∈C .若复数z 满足2z ∈R ,则z R ∈D .若复数1z ,2z 满足12z z R ⋅∈,则12z z =20.已知复数(),z x yi x y R =+∈,则( )A .20zB .z 的虚部是yiC .若12z i =+,则1x =,2y =D .z =21.若复数z 满足()234z i i +=+(i 为虚数单位),则下列结论正确的有( )A .z 的虚部为3B .z =C .z 的共轭复数为23i +D .z 是第三象限的点 22.下面是关于复数21i z =-+(i 为虚数单位)的命题,其中真命题为( ) A .||2z =B .22z i =C .z 的共轭复数为1i +D .z 的虚部为1- 23.复数z 满足233232i z i i+⋅+=-,则下列说法正确的是( )A .z 的实部为3-B .z 的虚部为2C .32z i =-D .||z =24.已知i 为虚数单位,复数322i z i +=-,则以下真命题的是( ) A .z 的共轭复数为4755i - B .z 的虚部为75i C .3z = D .z 在复平面内对应的点在第一象限25.下列关于复数的说法,其中正确的是( )A .复数(),z a bi a b R =+∈是实数的充要条件是0b =B .复数(),z a bi a b R =+∈是纯虚数的充要条件是0b ≠C .若1z ,2z 互为共轭复数,则12z z 是实数D .若1z ,2z 互为共轭复数,则在复平面内它们所对应的点关于y 轴对称26.已知1z ,2z 为复数,下列命题不正确的是( )A .若12z z =,则12=z zB .若12=z z ,则12z z =C .若12z z >则12z z >D .若12z z >,则12z z > 27.已知i 为虚数单位,以下四个说法中正确的是( ).A .234i i i i 0+++=B .3i 1i +>+C .若()2z=12i +,则复平面内z 对应的点位于第四象限D .已知复数z 满足11z z -=+,则z 在复平面内对应的点的轨迹为直线28.下列命题中,正确的是( )A .复数的模总是非负数B .复数集与复平面内以原点为起点的所有向量组成的集合一一对应C .如果复数z 对应的点在第一象限,则与该复数对应的向量的终点也一定在第一象限D .相等的向量对应着相等的复数29.已知复数z 的共轭复数为z ,且1zi i =+,则下列结论正确的是( )A .1z +=B .z 虚部为i -C .202010102z =-D .2z z z += 30.对任意1z ,2z ,z C ∈,下列结论成立的是( )A .当m ,*n N ∈时,有m n m n z z z +=B .当1z ,2zC ∈时,若22120z z +=,则10z =且20z = C .互为共轭复数的两个复数的模相等,且22||||z z z z ==⋅D .12z z =的充要条件是12=z z【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、复数选择题1.B【分析】由已知等式,利用复数的运算法则化简复数,即可求其模.【详解】,所以,故选:B解析:B【分析】由已知等式,利用复数的运算法则化简复数,即可求其模.【详解】(2)21z i i i=+=-,所以|z|=故选:B2.D【分析】先由复数的运算化简复数z,再运用复数的几何表示可得选项. 【详解】由已知得,所以复数z在复平面上所对应的点为,在第四象限,故选:D.解析:D【分析】先由复数的运算化简复数z,再运用复数的几何表示可得选项.【详解】由已知得()()()()312317171+21+212555i ii iz ii i i----====--,所以复数z在复平面上所对应的点为17,55⎛⎫-⎪⎝⎭,在第四象限,故选:D.3.D【分析】由复数乘法运算求得,根据共轭复数定义可求得结果. 【详解】,.故选:.解析:D【分析】由复数乘法运算求得z,根据共轭复数定义可求得结果.【详解】()()2248676z i i i i i=--=-+=-,76z i∴=+.故选:D.4.C【分析】由复数除法法则计算出后可得其虚部.【详解】因为,所以复数z的虚部是.故选:C.解析:C【分析】由复数除法法则计算出z后可得其虚部.【详解】因为33(12)366312(12)(12)555i i i iii i i+-===-+--+,所以复数z的虚部是35.故选:C.5.D【分析】求出复数,然后由乘法法则计算.【详解】由题意,.故选:D.解析:D【分析】求出复数z,然后由乘法法则计算z z⋅.【详解】由题意12122iz ii i-==-+=--,22(2)(2)(2)5z z i i i⋅=---+=--=.故选:D.6.A【分析】利用复数的乘除运算化简复数的代数形式,得到其对应坐标即知所在象限. 【详解】,所以复数对应的坐标为在第一象限,故选:A解析:A【分析】利用复数的乘除运算化简复数的代数形式,得到其对应坐标即知所在象限.【详解】44(1)2(1)12i i i i i -==++,所以复数对应的坐标为(2,2)在第一象限, 故选:A7.B【分析】根据复数的除法运算法则求出复数,然后根据共轭复数的概念即可得解.【详解】由题意可得,则.故答案为:B解析:B【分析】根据复数的除法运算法则求出复数z ,然后根据共轭复数的概念即可得解.【详解】由题意可得()()()()()212111111i i i z i i i ii i ---===--=--++-,则1z i =-+. 故答案为:B 8.C【分析】求出,即可得出,求出虚部.【详解】,,其虚部是1.故选:C.解析:C【分析】求出z ,即可得出z ,求出虚部.【详解】()()()220211i 1i i 1i 1i 1i z --===-++-,i z ∴=,其虚部是1. 故选:C. 9.A【分析】化简复数,求共轭复数,利用复数的模的定义得.因为,所以,所以故选:A解析:A【分析】化简复数z ,求共轭复数z ,利用复数的模的定义得2i z z --.【详解】 因为1111i z i i i+==+=-,所以1z i =+,所以()()211222z z i i i i i ⋅-=-+-=-=故选:A10.B【分析】化简,利用定义可得的虚部.【详解】则的虚部等于故选:B解析:B【分析】化简12z z ⋅,利用定义可得12z z ⋅的虚部.【详解】()()1212113z z i i i ⋅=+⋅+=-+则12z z ⋅的虚部等于3故选:B11.A【分析】利用复数的乘法化简复数,利用复数的乘法可得出结论.【详解】,因此,复数在复平面内对应的点位于第一象限.故选:A.解析:A【分析】利用复数的乘法化简复数z ,利用复数的乘法可得出结论.()()221223243z i i i i i =-+=+-=+,因此,复数z 在复平面内对应的点位于第一象限.故选:A.12.B【分析】将分母乘以其共轭复数进行分母实数化,化成的代数形式即得结果.【详解】,故虚部为1.故选:B.解析:B【分析】将分母乘以其共轭复数进行分母实数化,化成(),a bi a b R +∈的代数形式即得结果.【详解】22(1)11(1)(1)i i i i i i i -==+++-,故虚部为1. 故选:B.13.C【分析】首先根据复数相等得到,,再求的模即可.【详解】因为,所以,.所以.故选:C解析:C【分析】首先根据复数相等得到1a =-,2b =,再求a bi -的模即可.【详解】因为()21a i b i i bi +=+=-+,所以1a =-,2b =.所以12a bi i -=--==故选:C 14.B【分析】由复数除法求得,再由模的运算求得模.【详解】由题意,∴.解析:B【分析】由复数除法求得z ,再由模的运算求得模.【详解】由题意22(1)11(1)(1)i z i i i i +===+--+,∴z == 故选:B .15.B【分析】利用复数除法运算求得,再求得.【详解】依题意,所以.故选:B解析:B【分析】利用复数除法运算求得z ,再求得z .【详解】 依题意()()()12221121212555i i i i z i i i i -+====+++-,所以z == 故选:B二、多选题16.AC【分析】令,代入原式,解出的值,结合选项得出答案.【详解】令,代入,得,解得,或,或,所以,或,或.故选:AC【点睛】本题考查复数的运算,考查学生计算能力,属于基础题. 解析:AC【分析】令()i ,z a b a b R =+∈,代入原式,解出,a b 的值,结合选项得出答案.【详解】令()i ,z a b a b R =+∈,代入220z z +=,得222i 0a b ab -+=,解得00a b =⎧⎨=⎩,或02a b =⎧⎨=⎩,或02a b =⎧⎨=-⎩, 所以0z =,或2i z =,或2i z =-.故选:AC【点睛】本题考查复数的运算,考查学生计算能力,属于基础题.17.ACD【分析】令代入已知等式,列方程组求解即可知的可能值.【详解】令代入,得:,∴,解得或或∴或或.故选:ACD【点睛】本题考查了已知等量关系求复数,属于简单题.解析:ACD【分析】令z a bi =+代入已知等式,列方程组求解即可知z 的可能值.【详解】令z a bi =+代入22||0z z +=,得:2220a b abi -+=,∴22020a b ab ⎧⎪-+=⎨=⎪⎩,解得0,0a b =⎧⎨=⎩或0,2a b =⎧⎨=⎩或0,2,a b =⎧⎨=-⎩ ∴0z =或2z i =或2z i =-.故选:ACD【点睛】本题考查了已知等量关系求复数,属于简单题.18.ACD【分析】分别计算各选项的值,然后判断是否正确,计算D 选项的时候注意利用复数乘方的性质.【详解】因为,所以A 正确;因为,,所以,所以B 错误;因为,所以C 正确;因为,所以,所以D 正确解析:ACD【分析】分别计算各选项的值,然后判断是否正确,计算D 选项的时候注意利用复数乘方的性质.【详解】因为111312244z z ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭=⎝⋅,所以A 正确;因为22112222z ⎛⎫-=-- ⎪ ⎪⎝⎭=,12z =,所以2z z ≠,所以B 错误;因为321112222z z z i ⎛⎫⎛⎫=⋅=---=- ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以C 正确;因为6331z z z =⋅=,所以()202063364431112222z z z z z ⨯+⎛⎫===⋅=-⋅-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭,所以D 正确,故选:ACD.【点睛】本题考查复数乘法与乘方的计算,其中还涉及到了共轭复数的计算,难度较易.19.AB【分析】利用特值法依次判断选项即可得到答案.【详解】对选项A ,若复数满足,设,其中,则,则选项A 正确;对选项B ,若复数满足,设,其中,且,则,则选项B 正确;对选项C ,若复数满足,设解析:AB【分析】利用特值法依次判断选项即可得到答案.【详解】对选项A ,若复数z 满足z R ∈,设z a =,其中a R ∈,则z R ∈,则选项A 正确; 对选项B ,若复数z 满足1R z ∈,设1a z =,其中a R ∈,且0a ≠, 则1z R a=∈,则选项B 正确; 对选项C ,若复数z 满足2z ∈R ,设z i ,则21z R =-∈,但z i R =∉,则选项C 错误;对选项D ,若复数1z ,2z 满足12z z R ⋅∈,设1z i =,2z i =,则121z z ⋅=-∈R , 而21z i z =-≠,则选项D 错误;故答案选:AB【点睛】本题主要考查复数的运算,同时考查复数的定义和共轭复数,特值法为解决本题的关键,属于简单题.20.CD【分析】取特殊值可判断A 选项的正误;由复数的概念可判断B 、C 选项的正误;由复数模的概念可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项,取,则,A 选项错误;对于B 选项,复数的虚部为,B 选项错误;解析:CD【分析】取特殊值可判断A 选项的正误;由复数的概念可判断B 、C 选项的正误;由复数模的概念可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项,取z i ,则210z =-<,A 选项错误;对于B 选项,复数z 的虚部为y ,B 选项错误;对于C 选项,若12z i =+,则1x =,2y =,C 选项正确;对于D 选项,z =D 选项正确.故选:CD.【点睛】本题考查复数相关命题真假的判断,涉及复数的计算、复数的概念以及复数的模,属于基础题. 21.BC【分析】利用复数的除法求出复数,利用复数的概念与几何意义可判断各选项的正误.【详解】,,所以,复数的虚部为,,共轭复数为,复数在复平面对应的点在第四象限. 故选:BD.【点睛】本题考解析:BC【分析】利用复数的除法求出复数z ,利用复数的概念与几何意义可判断各选项的正误.【详解】()234z i i +=+,34232i z i i+∴=-=-+,所以,复数z 的虚部为3-,z =共轭复数为23i +,复数z 在复平面对应的点在第四象限.故选:BD.【点睛】 本题考查复数的四则运算、虚部、模、共轭复数以及几何意义,考查计算能力,属于基础题.22.BD【分析】把分子分母同时乘以,整理为复数的一般形式,由复数的基本知识进行判断即可.【详解】解:,,A 错误;,B 正确;z 的共轭复数为,C 错误;z 的虚部为,D 正确.故选:BD.【点解析:BD【分析】 把21iz =-+分子分母同时乘以1i --,整理为复数的一般形式,由复数的基本知识进行判断即可.【详解】 解:22(1)11(1)(1)i z i i i i --===---+-+--,||z ∴=A 错误;22i z =,B 正确;z 的共轭复数为1i -+,C 错误;z 的虚部为1-,D 正确.故选:BD.【点睛】本题主要考查复数除法的基本运算、复数的基本概念,属于基础题.23.AD【分析】由已知可求出,进而可求出实部、虚部、共轭复数、复数的模,进而可选出正确答案.【详解】解:由知,,即,所以的实部为,A 正确;的虚部为-2,B 错误;,C 错误;,D 正确;故选:A解析:AD【分析】由已知可求出32z i =--,进而可求出实部、虚部、共轭复数、复数的模,进而可选出正确答案.【详解】 解:由233232i z i i +⋅+=-知,232332i z i i +⋅=--,即()()()2233232232313i i i z i i ---=-=+ 39263213i i --==--,所以z 的实部为3-,A 正确;z 的虚部为-2,B 错误;32z i =-+,C 错误;||z ==D 正确; 故选:AD.【点睛】 本题考查了复数的除法运算,考查了复数的概念,考查了共轭复数的求解,考查了复数模的求解,属于基础题.24.AD【分析】先利用复数的除法、乘法计算出,再逐项判断后可得正确的选项.【详解】,故,故A 正确.的虚部为,故B 错,,故C 错,在复平面内对应的点为,故D 正确.故选:AD.本题考解析:AD【分析】先利用复数的除法、乘法计算出z ,再逐项判断后可得正确的选项.【详解】()()32232474725555i i i i i z i ++++====+-,故4755i z =-,故A 正确.z 的虚部为75,故B 错,355z ==≠,故C 错, z 在复平面内对应的点为47,55⎛⎫ ⎪⎝⎭,故D 正确. 故选:AD.【点睛】本题考查复数的概念、复数的运算以及复数的几何意义,注意复数(),z a bi a b R =+∈的虚部为b ,不是bi ,另外复数的除法运算是分子分母同乘以分母的共轭复数.25.AC【分析】根据复数的有关概念和充分条件和必要条件的定义进行判断即可.【详解】解:对于:复数是实数的充要条件是,显然成立,故正确;对于:若复数是纯虚数则且,故错误;对于:若,互为共轭复数解析:AC【分析】根据复数的有关概念和充分条件和必要条件的定义进行判断即可.【详解】解:对于A :复数(),z a bi a b R =+∈是实数的充要条件是0b =,显然成立,故A 正确;对于B :若复数(),z a bi a b R =+∈是纯虚数则0a =且0b ≠,故B 错误; 对于C :若1z ,2z 互为共轭复数,设()1,z a bi a b R =+∈,则()2,z a bi a b R =-∈,所以()()2122222z a bi a bi a b b z i a =+-=-=+是实数,故C 正确; 对于D :若1z ,2z 互为共轭复数,设()1,z a bi a b R =+∈,则()2,z a bi a b R =-∈,所对应的坐标分别为(),a b ,(),a b -,这两点关于x 轴对称,故D 错误;故选:AC本题主要考查复数的有关概念的判断,利用充分条件和必要条件的定义是解决本题的关键,属于基础题.26.BCD【分析】根据两个复数之间不能比较大小,得到C 、D 两项是错误的,根据复数的定义和复数模的概念,可以断定A 项正确,B 项错误,从而得到答案.【详解】因为两个复数之间只有等与不等,不能比较大小解析:BCD【分析】根据两个复数之间不能比较大小,得到C 、D 两项是错误的,根据复数的定义和复数模的概念,可以断定A 项正确,B 项错误,从而得到答案.【详解】因为两个复数之间只有等与不等,不能比较大小,所以C 、D 两项都不正确;当两个复数的模相等时,复数不一定相等, 比如11i i -=+,但是11i i -≠+,所以B 项是错误的;因为当两个复数相等时,模一定相等,所以A 项正确;故选:BCD.【点睛】该题考查的是有关复数的问题,涉及到的知识点有两个复数之间的关系,复数模的概念,属于基础题目.27.AD【分析】根据复数的运算判断A ;由虚数不能比较大小判断B ;由复数的运算以及共轭复数的定义判断C ;由模长公式化简,得出,从而判断D.【详解】,则A 正确;虚数不能比较大小,则B 错误;,则,解析:AD【分析】根据复数的运算判断A ;由虚数不能比较大小判断B ;由复数的运算以及共轭复数的定义判断C ;由模长公式化简11z z -=+,得出0x =,从而判断D.【详解】234110i i i i i i +++=--+=,则A 正确;虚数不能比较大小,则B 错误;()221424341z i i i i =++=+-+=,则34z i =--,其对应复平面的点的坐标为(3,4)--,位于第三象限,则C 错误; 令,,z x yi x y R =+∈,|1||1z z -=+∣,=,解得0x =则z 在复平面内对应的点的轨迹为直线,D 正确;故选:AD【点睛】本题主要考查了判断复数对应的点所在的象限,与复数模相关的轨迹(图形)问题,属于中档题.28.ABD【分析】根据复数的几何意义逐项判断后可得正确的选项.【详解】设复数,对于A ,,故A 正确.对于B ,复数对应的向量为,且对于平面内以原点为起点的任一向量,其对应的复数为,故复数集与解析:ABD【分析】根据复数的几何意义逐项判断后可得正确的选项.【详解】设复数(),z a bi a b R =+∈,对于A ,0z =≥,故A 正确.对于B ,复数z 对应的向量为(),OZ a b =,且对于平面内以原点为起点的任一向量(),m n α=,其对应的复数为m ni +, 故复数集与复平面内以原点为起点的所有向量组成的集合一一对应,故B 正确. 对于B ,复数z 对应的向量为(),OZ a b =,且对于平面内的任一向量(),m n α=,其对应的复数为m ni +,故复数集中的元素与复平面内以原点为起点的所有向量组成的集合中的元素是一一对应,故B 正确.对于C ,如果复数z 对应的点在第一象限,则与该复数对应的向量的终点不一定在第一象限,故C 错.对于D ,相等的向量的坐标一定是相同的,故它们对应的复数也相等,故D 正确.故选:ABD .【点睛】本题考查复数的几何意义,注意复数(),z a bi a b R =+∈对应的向量的坐标为(),a b ,它与终点与起点的坐标的差有关,本题属于基础题.29.ACD【分析】先利用题目条件可求得,再根据复数的模的计算公式,以及复数的有关概念和复数的四则运算法则即可判断各选项的真假.【详解】由可得,,所以,虚部为;因为,所以,.故选:ACD .【解析:ACD【分析】先利用题目条件可求得z ,再根据复数的模的计算公式,以及复数的有关概念和复数的四则运算法则即可判断各选项的真假.【详解】由1zi i =+可得,11i z i i+==-,所以12z i +=-==,z 虚部为1-;因为2422,2z i z =-=-,所以()5052020410102z z ==-,2211z z i i i z +=-++=-=.故选:ACD .【点睛】本题主要考查复数的有关概念的理解和运用,复数的模的计算公式的应用,复数的四则运算法则的应用,考查学生的数学运算能力,属于基础题. 30.AC【分析】根据复数乘法的运算律和复数的模及共轭复数的概念可判断出答案A 和C 正确;C 中可取,进行判断;D 中的必要不充分条件是.【详解】解:由复数乘法的运算律知,A 正确;取,;,满足,但且不解析:AC【分析】根据复数乘法的运算律和复数的模及共轭复数的概念可判断出答案A 和C 正确;C 中可取11z =,2z i =进行判断;D 中12z z =的必要不充分条件是12=z z .【详解】解:由复数乘法的运算律知,A 正确;取11z =,;2z i =,满足22120z z +=,但10z =且20z =不成立,B 错误; 由复数的模及共轭复数的概念知结论成立,C 正确; 由12z z =能推出12=z z ,但12||||z z =推不出12z z =,因此12z z =的必要不充分条件是12=z z ,D 错误. 故选:AC【点睛】本题主要考查复数乘法的运算律和复数的基本知识以及共轭复数的概念,属于基础题.。
高二数学选修1-2全册第3章综合素质检测
第三章综合素质检测时间120分钟,满分150分。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2010·安徽文,2)已知i 2=-1,则i (1-3i )=( ) A.3-i B.3+iC .-3-iD .-3+i[答案] B[解析] 该题考查复数的四则运算i(1-3i)=-3i 2+i =3+i ,故选B.2.复数z =-1+i1+i +1在复平面内所对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[答案] A[解析] z =-1+i1+i +1=1+i ,故复数z 所对应的点为(1,1),在第一象限.3.复数⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i1+i 10的值是( )A .-1B .1C .-32D .32[答案] A[解析] 本题主要考查复数的基本运算,1-i1+i =-i ,(-i )10=-1,故选A.4.若z 1=(x -2)+yi 与z 2=3x +i (x 、y ∈R )互为共轭复数,则z 1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[答案] C[解析] 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ x -2=3x ,y =-1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1,y =-1,∴z 1=-3-i ,故选C.5.对于复平面,下列命题中真命题的是( )A .虚数集和各个象限内的点的集合是一一对应的B .实、虚部都是负数的虚数的集合与第二象限的点的集合是一一对应的C .实部是负数的复数的集合与第二、三象限的点的集合是一一对应的D .实轴上侧的点的集合与虚部为正数的复数的集合是一一对应的[答案] D[解析] 复数的几何意义是平面内的点与复数建立一一对应关系,其中实数对(a ,b )对应复数的实部与虚部.6.设复数z 满足z +|z |=2+i ,那么z 等于( )A .-34+i B.34-iC .-34-i D.34+i[答案] D[解析] 方法一:设z =x +yi (x ,y ∈R ),则x +yi +|x -yi |=2+i ,即x +x 2+y 2+yi =2+i ,∴⎩⎨⎧ x +x 2+y 2=2y =1把y =1代入x +x 2+y 2=2中, 得x 2+1+x =2,∴x =34,∴z =34+i .方法二:代入法验证答案易得.7.复数z 满足方程|z +21+i |=4,那么复数z 的对应点P 组成的图形为() A .以(1,-1)为圆心,4为半径的圆B .以(1,-1)为圆心,2为半径的圆C .以(-1,1)为圆心,4为半径的圆D .以(-1,1)为圆心,2为半径的圆[答案] C[解析] |z +21+i |=|z +(1-i )|=|z -(-1+i )|=4,设-1+i 的对应点为C (-1,1),则|PC |=4,因此动点P 的轨迹是以C (-1,1)为圆心,4为半径的圆.8.若x 是纯虚数,y 是实数,且2x -1+i =y -(3-y )i ,则x +y 等于()A .1+52i B .-1+52i C .1-52i D .-1-52i [答案] D [解析] 设x =it (t ∈R 且t ≠0),于是2ti -1+i =y -(3-y )i ,∴-1+(2t +1)i =y -(3-y )i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ y =-12t +1=-(3-y )∴⎩⎪⎨⎪⎧ t =-52y =-1∴x +y =-1-52i . 9.已知复数(x -2)+yi (x ,y ∈R )在复平面内对应的向量的模为3,则y x的最大值是( ) A.32B.33C.12D. 3[答案] D[解析] 因为|(x -2)+yi |=3,所以(x -2)2+y 2=3,所以点(x ,y )在以C (2,0)为圆心,以3为半径的圆上,如图,由平面几何知识知-3≤y x ≤ 3.10.设复数z 为虚数,条件甲:z +1z是实数,条件乙:|z |=1,则( ) A .甲是乙的必要非充分条件B .甲是乙的充分非必要条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的必要条件,也不是乙的充分条件[答案] C[解析] 本题考查复数的运算和充要条件的判断.设z =a +bi (b ≠0且a ,b ∈R ),则z +1z =a +bi +1a +bi =⎝⎛⎭⎫a +a a 2+b 2+⎝⎛⎭⎫b -b a 2+b 2i .因为z +1z 为实数,所以b =b a 2+b 2.因为b ≠0,所以a 2+b 2=1,所以|z |=1.而当|z |=1,a 2+b 2=1,条件甲显然成立.11.如果复数z 满足条件|2z +1|=|z -i |,那么在复平面内z 对应的点的轨迹是( )A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线[答案] A[解析]设z=a+bi(a,b∈R),则|(2a+1)+2bi|=|a+(b-1)i|,所以(2a+1)2+4b2=a2+(b-1)2,化简,得3a2+3b2+4a+2b=0,此为圆的方程.12.设z=(2t2+5t-3)+(t2+2t+2)i,t∈R,则以下结论正确的是()A.z对应的点在第一象限B.z一定不为纯虚数C.z对应的点在实轴的下方D.z一定为实数[答案] C[解析]∵t2+2t+2=(t+1)2+1>0,∴z对应的点在实轴的上方.又∵z与z对应的点关于实轴对称.∴C项正确.二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,将正确答案填在题中横线上)13.(2010·上海文,4)若复数z=1-2i(i为虚数单位),则z·z+z=________.[答案]6-2i[解析]本题考查了复数的基本运算.∵z·z=|z|2=5,∴原式=5+(1-2i)=6-2i.14.已知复数z1=cosα+isinα,z2=cosβ+i sinβ,则复数z1·z2的实部是__________ [答案]cos(α+β)[解析]z1·z2=(cosα+i sinα)(cosβ+i sinβ)cosαcosβ-sinαsinβ+(cosαsinβ+sinαcosβ)i=cos(α+β)+sin(α+β)i故z1·z2的实部为cos(α+β).15.实数m满足等式|log3m+4i|=5,则m=________.[答案]27或1 27[解析]本题考查有关复数模的运算.由|log3m+4i|=5,得(log3m)2+16=25,(log3m)2=9,所以log3m=±3,m=27或m=1 27.16.设θ∈[0,2π],当θ=________时,z=1+sinθ+i(cosθ-sinθ)是实数.[答案] π4或54π [解析] 本题主要考查复数的概念.z 为实数,则cos θ=sin θ,即tan θ=1.因为θ∈[0,2π],所以θ=π4或54π. 三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本题满分12分)已知复数z 满足z z -i (3z )=1-3i ,求z .[解析] 将方程两边化成a +bi 的形式,根据复数相等的充要条件来解.设z =x +yi (x ,y ∈R ),则x 2+y 2-i [3(x +yi )]=1-(3i ),即x 2+y 2-3y -3xi =1+3i ,由复数相等得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-3y =1-3x =3 解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1y =3 ∴z =-1或z =-1+3i .18.(本题满分12分)已知复数x 2+x -2+(x 2-3x +2)i (x ∈R )是复数4-20i 的共轭复数,求实数x 的值.[解析] 因为复数4-20i 的共轭复数为4+20i ,由题意得x 2+x -2+(x 2-3x +2)i =4+20i ,根据复数相等的充要条件,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x -2=4, ①x 2-3x +2=20. ② 方程①的解为x =-3或x =2.方程②的解为x =-3或x =6.所以实数x 的值为-3.[点评] 本题主要考查共轭复数的概念和复数相等的充要条件.19.(本题满分12分)已知z =1+i ,(1)求w =z 2+3z -4(2)如果z 2+az +b z 2-z +1=1-i ,求实数a 、b . [解析] (1)w =-1-i(2)z 2+az +b z 2-z +1=(1+i )2+a +ai +b (1+i )2-1-i +1=(a +b )+(a +2)i i=(a +2)-(a +b )i∴(a +2)-(a +b )i =1-i∴a =-1 b =220.(本题满分12分)设a 、b 为共轭复数,且(a +b )2-3abi =4-6i ,求a 和b .[解析] ∵a 、b 为共轭复数,∴设a =x +yi (x ,y ∈R )则b =x -yi ,由(a +b )2-3abi =4-6i ,得(2x )2-3(x 2+y 2)i =4-6i ,即⎩⎪⎨⎪⎧ 4x 2=4-3(x 2+y 2)=-6, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ x 2=1y 2=1 ∴⎩⎪⎨⎪⎧x =±1y =±1 ∴a =1+i ,b =1-i ;a =-1+i ,b =-1-i ;a =1-i ,b =1+i ;a =-1-i ,b =-1+i .21.(本题满分12分)证明:在复数范围内,方程|z |2+(1-i )z -(1+i )z =5-5i 2+i无解. [证明] 原方程可化简为|z |2+(1-i )z -(1+i )z =1-3i .设z =x +yi (x ,y ∈R ),代入上述方程,整理得x 2+y 2-2xi -2yi =1-3i ,根据复数相等的充要条件,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=1, ①2x +2y =3. ② 将②代入①,消去y 整理,得8x 2-12x +5=0.因为Δ=-16<0,所以上述方程无实数解.所以原方程在复数范围内无解.[点评] 本题主要考查复数代数形式的运算,解决本题的关键是将复数问题转化为实数问题来求解.22.(本题满分14分)复数z 满足|z +i |+|z -i |=2,求|z +1+i |的最大值与最小值.[解析] 在复平面内,|z +i |+|z -i |=2表示复数z 对应的点Z 到点A (0,-1),B (0,1)的距离之和为2,而|AB |=2,所以点Z 的轨迹为以A ,B 为端点的线段(包括两端点).而|z +1+i |=|z -(-1-i )|表示点Z 到点C (-1,-1)的距离,因而,问题的几何意义是求线段AB 上的点到点C 的距离的最大值与最小值,如右图.易知|z+1+i|max=|BC|=5,|z+1+i|min=|AC|=1.[点评]本题主要考查复数|z-z1|的几何意义,即|z-z1|表示复数z与z1对应的两点之间的距离.利用数形结合法是求解本题的关键.。
最新-高二数学选修1-2第三章《复数》复习题 精品
高二数学选修1-2第三章《复数》复习题1、已知复数z 满足z= - |z| ,则z 的实部( )A .不小于0B .不大于0C .大于0D .小于02、已知z 1=2+i ,z 2=1+2i ,则复数z=z 2-z 1对应的点在________象限。
3、向量1对应的复数是5-4i ,向量2OZ 对应的复数是-5+4i ,则21OZ OZ +对应的复数是______________。
4、两个复数z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i ,(a 1,b 1,a 2,b 2都是实数且z 1≠0,z 2≠0),对应的向量在同一直线上的充要条件是( )A .12211-=⋅a b a bB .02121=+b b a aC .2211a b a b =D .1221b a b a =5、(a+bi)(a-bi)(-a+bi)(-a-bi)等于( )A .(a 2+b 2)2B .(a 2-b 2)2C .a 2+b 2D .a 2-b 26、若(z-1)2 = -1,则z 的值为( )A .1+iB .1±iC .2+iD .2±i7、复数z=3-2i 的共轭复数为_________________。
8、若z= a+bi ,则z z +=_________, z z -=__________,z z ⋅=___________.9、若z 1=a+bi ,z 2=c+di ,(a,b,c,d ∈R ),且z 1=z 2,则有___________________________________。
10、按照复数四则运算法则,若z 1=a+bi ,z 2=c+di ,(a,b,c,d ∈R ),则有z 1±z 2=___________________,z 1·z 2=_________________________,z 1÷z 2=___________________________________。
高中数学选修1-2试题及答案(打印)(1)
高二数学选修1-2模块测试题(文科)一、选择题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分) 1.若复数3i z =-,则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2.按流程图的程序计算,若开始输入的值为3x =,则输出的x 的值是 ( ) A .6B .21C .156D .2318.若=++==+)5()6()3()4()1()2(,2)1()()()(f f f f f f f b f a f b a f 则且( ) A .512 B .537 C .6 D .8 4.用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:( )按照上面的规律,第n 个“金鱼”图需要火柴棒的根数为 ( ) A .62n - B .82n - C .62n + D .82n + 5.计算1i1i -+的结果是 ( ) A .i B .i -C .2D .2-6.已知x 与y 之间的一组数据:则a bx y+=ˆ必过点 ( )A .(2,2)B .(1,2)C .(1.5,0)D .(1.5,4) 7.求135101S =++++的流程图程序如右图所示, 其中①应为 ( ) A.101?A = B .101?A ≤ C .101?A >…① ② ③D .101?A ≥7.已知a +b +c =0,则ab +bc +ca 的值( )A .大于0B .小于0C .不小于0D .不大于09.对相关系数r ,下列说法正确的是 ( ) A .||r 越大,线性相关程度越大 B .||r 越小,线性相关程度越大C .||r 越大,线性相关程度越小,||r 越接近0,线性相关程度越大D .||1r ≤且||r 越接近1,线性相关程度越大,||r 越近0,线性相关程度越小 10.用反证法证明命题:“一个三角形中不能有两个直角”的过程归纳为以下三个步骤:①9090180A B C C ++=︒+︒+>︒,这与三角形内角和为180︒相矛盾,90A B ==︒不成立;②所以一个三角形中不能有两个直角;③假设三角形的三个内角A 、B 、C 中有两个直角,不妨设90A B ==︒,正确顺序的序号为 ( ) A .①②③B .③①②C .①③②D .②③①11.在独立性检验中,统计量2K 有两个临界值:3.841和6.635;当2K >3.841时,有95%的把握说明两个事件有关,当2K >6.635时,有99%的把握说明两个事件有关,当2K ≤3.841时,认为两个事件无关.在一项打鼾与患心脏病的调查中,共调查了2000人,经计算的2K =20.87,根据这一数据分析,认为打鼾与患心脏病之间 ( ) A .有95%的把握认为两者有关B .约有95%的打鼾者患心脏病C .有99%的把握认为两者有关D .约有99%的打鼾者患心脏病 12.类比平面内 “垂直于同一条直线的两条直线互相平行”的性质,可推出空间下列结论:( )①垂直于同一条直线的两条直线互相平行 ②垂直于同一个平面的两条直线互相平行 ③垂直于同一条直线的两个平面互相平行④垂直于同一个平面的两个平面互相平行则正确的结论是 ( )A .①②B .②③C .③④D .①④13.若定义运算:()()a a b a b b a b ≥⎧⊗=⎨<⎩,例如233⊗=,则下列等式不能成立....的是 ( )A .a b b a ⊗=⊗ B .()()a b c a b c ⊗⊗=⊗⊗ C .222()a b a b ⊗=⊗D ()()()c a b c a c b ⋅⊗=⋅⊗⋅(0c >)14.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,2n n S n a =*()n ∈N ,可归纳猜想出n S 的表达式为 ( )A .21nn + B .311n n -+ C .212n n ++ D .22nn + 二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)1.现有爬行、哺乳、飞行三类动物,其中蛇、地龟属于爬行动物;河狸、狗属于哺乳动物;鹰、长尾雀属于飞行动物,请你把下列结构图补充完整.2.已知,x y ∈R ,若i 2i x y +=-,则x y -= . 3.在等比数列{}n a 中,若91a =,则有121217(17n n a a a a a a n -⋅⋅⋅=⋅⋅⋅<,且)n *∈N 成立,类比上述性质,在等差数列{}n b 中,若70b =,则有 . 4.观察下列式子:212311+=,313422+=,414533+=,515644+=,,归纳得出一般规律为 . 三、解答题:(本大题共3小题,共28分)1.(12分)(1)已知方程03)12(2=-+--i m x i x 有实数根,求实数m 的值。
2014-2015学年高中数学(人教版选修1-2)课时训练第三章 3.1.2 复数的几何意义
栏 目 链 接
注: (1) 习惯上,用大写字母 Z 表示点,小写字母 z 表示复 数. (2)复数z=a+bi用复平面内的点Z(a,b)表示,复平面内点 栏 Z 的坐标是 (a , b) ,而非 (a , bi) .例如,复平面内的点 ( - 2,3) 目 表示复数-2+3i;反之,复数-2+3i对应复平面内的点的坐 链 接 标是(-2,3).
复数 的平面,叫 (1) 定义:建立了直角坐标系来表示 ________ 做复平面.
(2)实轴:x轴叫做实轴. (3)虚轴:y轴(除去原点)叫做虚轴. 2.复平面内的点与复数的对应关系.
栏 目 链 接
(1)实轴↔实数.
(2)虚轴(除原点)↔纯虚数. (3)各象限的点↔非纯虚数.
∴m=4 时,复数在复平面对应的点位于 y 轴的负半轴上.
2 栏 m +3m-28<0, -7<m<4, (2) 由已知 2 ⇒ ⇒ - 7 < m < 2.∴ 目 链 m -8m+12>0 m<2,或m>6 接
-7<m<2 时,复数在复平面对应的点在第二象限.
点评:此类题型,要明确复数的实部和虚部分别是它对应 的点的横坐标和纵坐标,然后根据要求列出相应的关系式求 解.
3.复数的两种几何形式(点 Z 的横坐标是 a,纵坐标是 b). Z(a,b) . (1)复数 z=a+bi(a,b∈R)↔点________ (2)复数 z=a+bi(a,b∈R)↔向量________. 栏 4.复数的模.
梳理 1.复数2-3i对应的点在直线( A.y=x上 C.3x+2y=0上 )
跟 踪 训 练
2 a -a-2 2 i(a∈R)对应的点 Z, 1.a 取何值时,z=(a -2a-8)+ a + 1
最新高二数学题库 选修12第三章复数测试题及答案
高二年级文科数学测试题(选修1-2第三章 复数)一、选择题(每小题5分,共计40分)1.若121212,,z z C z z z z --∈+是( ).A .纯虚数B .实数C .虚数D .不能确定解:1.B 121212,,(,,,),()()()()z a bi z c di a b c d R z z z z a bi c di a bi c di --=+=+∈+=+-+-+ 22ac bd R =+∈2.若有,,R R X +-分别表示正实数集,负实数集,纯虚数集,则集合}{2m m X ∈=( ). A .R + B .R - C .RR +- D .{}0R + 解:2.B }{{}{}222()(,0)m m X bi b b R b ∈==-∈≠且3212i i-+++的值是( ). A .0 B .1 C .i D .2i解:3.D 33336(1)21(2)(12)115()()()(1)122525i i i i i i i i -+-+--+--++=+=+++ 2i i i=+=4.若复数z 满足)1z z i -+=,则2z z +的值等于( )A .1B .0C .1-D .122-+解:4.C 110,22z z i ω-===-+=,221z z ωω+=+=-5. 2020(1)(1)i i +--的值是( )A . 1024-B . 1024C . 0D .1024解:5.C6.已知12121z z z z ==-=,则12z z +等于( )A .1BCD .解:6.C 2222121212122()3,z z z z z z z z +=+--=+=7.若122ω=-+,则等于421ωω++=( ) A .1 B .0 C.3+ D.1-解:7.B 422110ωωωω++=++=8.给出下列命题(1)实数的共轭复数一定是实数;(2)满足2z i z i -++=的复数z 的轨迹是椭圆;(3)若2,1m Z i ∈=-,则1230;m m m m i i i i ++++++=其中正确命题的序号是( )A.(1)B.(2)(3)C.(1)(3)D.(1)(4)解:8.C二、填空题(每小题6分,共计60分)1.若(2)a i i b i -=-,其中a 、b R ∈,i 使虚数单位,则22a b +=_________。
选修1-2第三章 《复数代数形式的四则运算
学科教师辅导讲义讲义编号学员编号: 年 级:高二 课时数:3 学员姓名: 辅导科目:数学 学科教师:周程 课 题 复数代数形式的四则运算授课日期及时段教学目的1、掌握复数的加法运算及意义2、理解并掌握实数进行四则运算的规律,了解复数加减法运算的几何意义3、理解并掌握复数的有关概念(复数集、代数形式、虚数、纯虚数、实部、虚部) 理解并掌握复数相等的有关概念;画图得到的结论,不能代替论证,然而通过对图形的观察,往往能起到启迪解题思路的作用教学内容一、课前检测1. 若121212,,z z C z z z z --∈+是( ).A .纯虚数B .实数C .虚数D .不能确定解析:121212,,(,,,),()()()()z a bi z c di a b c d R z z z z a bi c di a bi c di --=+=+∈+=+-+-+ 22ac bd R =+∈,选B2. 使复数为实数的充分而不必要条件是由 ( )A .z z -= B .z z = C .2z 为实数D .z z -+为实数解析:z z z R -=⇔∈;z z z R =⇒∈,反之不行,例如2z =-;2z 为实数不能推出z R ∈,例如z i =;对于任何z ,z z -+都是实数,选B 3. 13()i i --的虚部为( )A .8iB .8i -C .8D .8-解析:2133333112()()()()(2)8i i i i i i i i i----=-====-,虚部为8-,选D 4. (12分)已知:复数1cos () z b C a c i =++,2(2)cos 4 z a c B i =-+,且12z z =,其中B 、C 为△ABC 的内角,a 、b 、c 为角A 、B 、C 所对的边. (Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ) 若22b =,求△ABC 的面积.解析:(Ⅰ)∵12z z = ∴cos (2)cos b C a c B =-----①,4a c +=----②由①得2cos cos cos a B b C c B =+------③在△ABC 中,由正弦定理得2sin cos sin cos sin cos A B B C C B =+2sin cos sin()sin()sin A B B C A A π=+=-=∵ 0A π<< ∴sin 0A > ∴1cos 2B =,∵0B π<< ∴3B π=(Ⅱ) ∵22b =,由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-⇒228a c ac +-=,--④ 由②得22216a c ac ++=-⑤ 由④⑤得83ac =,∴1sin 2ABC S ac B ∆==183232323⨯⨯=. 二、知识梳理1、复数代数形式的加减运算(1)复数z 1与z 2的和的定义:z 1+z 2=(a +bi )+(c +di )=(a +c )+(b +d )i . (2)复数z 1与z 2的差的定义:z 1-z 2=(a +bi )-(c +di )=(a -c )+(b -d )i . (3)复数的加法运算满足交换律: z 1+z 2=z 2+z 1.证明:设z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i (a 1,b 1,a 2,b 2∈R ). ∵z 1+z 2=(a 1+b 1i )+(a 2+b 2i )=(a 1+a 2)+(b 1+b 2)i . z 2+z 1=(a 2+b 2i )+(a 1+b 1i )=(a 2+a 1)+(b 2+b 1)i . 又∵a 1+a 2=a 2+a 1,b 1+b 2=b 2+b 1.∴z 1+z 2=z 2+z 1.即复数的加法运算满足交换律. (4)复数的加法运算满足结合律: (z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3) 例1计算:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)解:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)=(5-2-3)+(-6-1-4) i=-11 i例2计算:(1-2i )+(-2+3i )+(3-4i )+(-4+5i )+…+(-2002+2003i )+(2003-2004i )解法一:原式=(1-2+3-4+…-2002+2003)+(-2+3-4+5+…+2003-2004i )=(2003-1001)+(1001-2004)i =1002-1003i .解法二:∵(1-2i )+(-2+3i )=-1+i , (3-4i )+(-4+5i )=-1+i , ……(2001-2002i )+(-2002+2003)i =-1+i . 相加得(共有1001个式子): 原式=1001(-1+i )+(2003-2004i )=(2003-1001)+(1001-2004)i =1002-1003i2、复数代数形式的加减运算的几何意义复数的加(减)法 (a +bi )±(c +di )=(a ±c )+(b ±d )i .与多项式加(减)法是类似的.就是把复数的实部与实部,虚部与虚部分别相加(减).1、复平面内的点(,)Z a b ←−−−→一一对应平面向量OZ 2、复数z a bi =+←−−−→一一对应平面向量OZ重难点突破一3、复数加法的几何意义:设复数z 1=a +bi ,z 2=c +di ,在复平面上所对应的向量为1OZ 、2OZ ,即1OZ 、2OZ 的坐标形式为1OZ =(a ,b ),2OZ =(c ,d )以1OZ 、2OZ 为邻边作平行四边形OZ 1ZZ 2,则对角线OZ 对应的向量是OZ ,∴OZ =1OZ +2OZ =(a ,b )+(c ,d )=(a +c ,b +d )=(a +c )+(b +d )i4、复数减法的几何意义:复数减法是加法的逆运算,设z =(a -c )+(b -d )i ,所以z -z 1=z 2,z 2+z 1=z ,由复数加法几何意义,以OZ 为一条对角线,1OZ 为一条边画平行四边形,那么这个平行四边形的另一边OZ 2所表示的向量2OZ 就与复数z -z 1的差(a -c )+(b -d )i 对应由于21OZ Z Z =,所以,两个复数的差z -z 1与连接这两个向量终点并指向被减数的向量对应. 4.例3已知复数z 1=2+i ,z 2=1+2i 在复平面内对应的点分别为A 、B ,求AB 对应的复数z ,z 在平面内所对应的点在第几象限?解:z =z 2-z 1=(1+2i )-(2+i )=-1+i , ∵z 的实部a =-1<0,虚部b =1>0,∴复数z 在复平面内对应的点在第二象限内.点评:任何向量所对应的复数,总是这个向量的终点所对应的复数减去始点所对应的复数所得的差. 即AB 所表示的复数是z B -z A . ,而BA 所表示的复数是z A -z B ,故切不可把被减数与减数搞错尽管向量AB 的位置可以不同,只要它们的终点与始点所对应的复数的差相同,那么向量AB 所对应的复数是惟一的,因此我们将复平面上的向量称之自由向量,即它只与其方向和长度有关,而与位置无关例4 复数z 1=1+2i ,z 2=-2+i ,z 3=-1-2i ,它们在复平面上的对应点是一个正方形的三个顶点,求这个正方形的第四个顶点对应的复数.分析一:利用BC AD =,求点D 的对应复数.解法一:设复数z 1、z 2、z 3所对应的点为A 、B 、C ,正方形的第四个顶点D 对应的复数为x +yi (x ,y ∈R ),是:OA OD AD -==(x +yi )-(1+2i )=(x -1)+(y -2)i ; OB OC BC -==(-1-2i )-(-2+i )=1-3i .∵BC AD =,即(x -1)+(y -2)i =1-3i ,例2图∴⎩⎨⎧-=-=-,32,11y x 解得⎩⎨⎧-==.1,2y x故点D 对应的复数为2-i .分析二:利用原点O 正好是正方形ABCD 的中心来解.解法二:因为点A 与点C 关于原点对称,所以原点O 为正方形的中心,于是(-2+i )+ (x +yi )=0,∴x =2,y =-1.故点D 对应的复数为2-i .点评:根据题意画图得到的结论,不能代替论证,然而通过对图形的观察,往往能起到启迪解题思路的作用重难点突破二5、复数代数形式的乘法运算①.复数的乘法法则:2()()()()a bi c di ac bci adi bdi ac bd ad bc i ++=+++=-++。
高中数学人教B版选修2-2第三章《复数》单元测试题含答案
《复数》章末测试题含答案一.选择题(1~8单选;9~11为多选,每题5分)1.(2019·山东师大附中模拟)计算:(2+i )(1-i )21-2i=( )A .2B .-2C .2iD .-2i2.已知(1-i )2z=1+i(i 为虚数单位),则复数z 等于( )A .1+iB .1-iC .-1+iD .-1-i3.设 x ∈R ,则“ x =1 ”是“复数 z =(x 2−1)+(x +1)i 为纯虚数”的( ) A. 充分必要条件 B. 必要不充分条件C. 充分不必要条件D. 既不充分也不必要条件 4. 复数202013(-)2+的共轭复数是( ) A.132-+ B. 132- C. 132+ D. 132-- 5.(2019·湘东五校联考)已知i 为虚数单位,若复数z =a1-2i+i(a ∈R)的实部与虚部互为相反数,则a =( )A .-5B .-1C .-13D .-536.(2019·山西八校第一次联考)已知a ,b ∈R ,i 为虚数单位,若3-4i 3=2-b i a +i ,则a +b 等于( )A .-9B .5C .13D .97.(2019·贵阳适应性考试)设z 是复数z 的共轭复数,满足z =4i1+i,则|z |=( )A .2B .2 2 C.22D.128.如图所示,向量OZ 1―→,OZ 2―→所对应的复数分别为z 1,z 2,则z 1z 2=( )A .4+2iB .2+iC .2+2iD .3+i9.定义复数的一种运算12122z z z z +⊕= ,若复数,为z 的共轭复数,且实数a≥0,b ≥0,且满足,则12z z ⊕的最值为( )A.3B.C.D.10.设有下面四个命题 A :若复数满足,则; B :若复数满足,则;C :若复数,满足,则; D :若复数,则。
其中的真命题为( )。
11.(2019·安徽知名示范高中联考改编)已知复数z 满足(2-i)z =i +i 2,则z 在复平面内对应的点一定不位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 二.填空题(每题5分)12.若复数z =a 2-a -2+(a +1)i 为纯虚数(i 为虚数单位),则实数a 的值是________. 13. 已知是虚数单位,以下同)是关于的实系数一元二次方程的一个根,则实数,.14.若复数z 满足|z -i|≤2(i 为虚数单位),则z 在复平面内所对应的图形的面积为________. 15. 下列关于方程x 2+ax+1=0(a ∈R)的结论中,错误的有( ) ①方程的两根互为共轭复数;②如果方程的两根互为共轭复数,则a =0③若x 为方程的一个虚根、则x 也为方程的根:④若a <0.则方程的两根一定都为正数 三.解答题16.(本小题满分15分)计算:(1)(-1+i )(2+i )i 3; (2)(1+2i )2+3(1-i )2+i;(3)1-i (1+i )2+1+i (1-i )2; (4) 20191+i ()(5)2320182019i i i i i +++++L17. (本小题满分15分)已知复数22276(56)()1a a z a a i a R a -+=+--∈-,试求实数a 分别取什么值时,z 分别为:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.18.(本小题满分15分)已知复数22(23)(43)z m m m m i =--+-+(m ∈R )在复平面上对应的点为Z ,求实数m 取什么值时,点Z (1)在实轴上;(2)在虚轴上;(3)在第一象限.19. (本小题满分15分)复数范围内解方程:2220x x -+=20. (本小题满分15分)设复数z 的模是1,求221z z 的最小值21.(本小题满分15分) 已知z 为复数,为实数,且为纯虚数,其中i 是虚数单位. (1)求复数z; (2)若复数z 满足,求的最小值.综合测试卷答案一.选择题(1~8单选;9~11为多选) 1A .解析:(2+i )(1-i )21-2i =-(2+i )2i 1-2i =2-4i 1-2i =2,故选A.2.D 解析: 由题意,得z =(1-i )21+i =-2i1+i =-1-i ,故选D.3. A 解析:因为复数 z =(x 2−1)+(x +1)i 为纯虚数,所以 {x 2−1=0x +1≠0,∴x =1. 因为“x=1”是“x=1”的充要条件,所以“ x =1 ”是“复数 z =(x 2−1)+(x +1)i 为纯虚数”的充分必要条件. 故答案为:A.4. D 解析:法一:复数2020202012240404040(-)(cos sin )cos sin 23333i i ππππ=+=+22=cossin =33i ππ+1-2+复数20201()2+的共轭复数是: 1-2法二:31(-)=122+,20201()22+=3673111[(-)](-)-222222i ++=+所以复数20201(-)22+的共轭复数是: 1--22,所以D 选项是正确的. 5.解析: z =a 1-2i +i =a (1+2i )(1-2i )(1+2i )+i =a 5+2a +55i ,∵复数z =a1-2i +i(a ∈R )的实部与虚部互为相反数,∴-a 5=2a +55,解得a =-53.故选D.6.A 解析: 由3-4i 3=2-b i a +i ,得3+4i =2-b ia +i,即(a +i)(3+4i)=2-b i ,(3a -4)+(4a +3)i=2-b i ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -4=2,4a +3=-b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-11,故a +b =-9.故选A.7.B 解析:法一:由z =4i1+i =4i (1-i )(1+i )(1-i )=2+2i ,得|z |=|z |=22+22=22,故选B.法二:由模的性质,得|z |=|z |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪4i 1+i =|4i||1+i|=42=2 2.故选B.8.A 解析: 由图可知,z 1=1+i ,z 2=3-i ,则z 1·z 2=(1+i)(3-i)=4+2i ,故选A.2+20i)i =-20-2i ,所以复数(z 1-z 2)i 的实部为-20. 9.AB解析:由题意可得12122z z z z +⊕==,又实数a,b 满足,,,由二次函数可知当时,上式取最小值0≤a ≤3,所以当a=0或a=3 时,上式取得最大值3. 10. AD 解析:本题主要考查命题及其关系和复数的概念与几何意义。
高二数学人教选修1-2第3单元3-1-2复数的几何意义课后练习及解析
高二数学人教选修1-2课后练习第3章数系的扩充与复数3.1.2 复数的几何意义一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2016²青岛高二检测)在复平面内,复数z=sin2+icos2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D.因为<2<π,所以sin2>0,cos2<0,所以复数z=sin2+icos2对应的点位于第四象限.2.(2016²黄山高二检测)设i是虚数单位,若z=cosθ+isinθ对应的点位于复平面的第二象限,则θ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B.因为z=cosθ+isinθ对应的点坐标为(cosθ,sinθ),且点(cosθ,sinθ)位于复平面的第二象限,所以所以θ为第二象限角.【补偿训练】复数z1=1+i,z2=1-i在复平面内对应点关于( )A.实轴对称B.虚轴对称C.一、三象限平分线对称D.二、四象限平分线对称【解析】选A.由实部相等,虚部互为相反数得复数z1=1+i,z2=1-i在复平面内对应点关于实轴对称.3.设O为原点,向量,对应的复数分别为2+3i,-3-2i,那么向量对应的复数为( )A.-1+iB.1-iC.-5-5iD.5+5i【解析】选D.因为由已知=(2,3),=(-3,-2),所以=-=(2,3)-(-3,-2)=(5,5),所以对应的复数为5+5i.4.(2016²烟台高二检测)过原点和-i对应点的直线的倾斜角是( )A. B.- C. D.【解析】选D.因为-i在复平面上的对应点是(,-1),所以tanα==-(0≤α<π),所以α=π.5.(2016²西安高二检测)复数1+cosα+isinα(π<α<2π)的模为( )A.2cosB.-2cosC.2sinD.-2sin 【解析】选B.所求复数的模为==,因为π<α<2π,所以<<π,所以cos<0,所以=-2cos.【误区警示】本题容易忽视cos<0而错选A.二、填空题(每小题5分,共15分)6.(2016²潍坊高二检测)若复数z=(a-1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,则a的值等于________.【解析】复数z=(a-1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,可得3=a-1+2,解得a=2.答案:27.(2016²武汉高二检测)i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2=________.【解题指南】从复数与复平面上的点的对应角度处理.【解析】因为z1=2-3i对应的点的坐标为(2,-3),且复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,所以z2在复平面内对应点的坐标为(-2,3),对应的复数为z2=-2+3i.答案:-2+3i8.已知△ABC中,,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,则对应的复数为________. 【解析】因为,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,所以=(-1,2), =(-2,-3).又=-=(-2,-3)-(-1,2)=(-1,-5),所以对应的复数为-1-5i.答案:-1-5i三、解答题(每小题10分,共20分)9.(2016²郑州高二检测)在复平面内,复数-3-i与5+i对应的向量分别是与,其中O 是原点,求向量+,对应的复数及A,B两点之间的距离.【解析】因为复数-3-i与5+i对应的向量分别是与,其中O是原点,所以=(-3,-1),=(5,1),所以+=(-3,-1)+(5,1)=(2,0),所以向量+对应的复数是2,又=-=(-3,-1)-(5,1)=(-8,-2),所以对应的复数是-8-2i,A,B两点之间的距离为||==2.10.实数m分别取什么数值时,复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i是:(1)实数.(2)虚数.(3)纯虚数.(4)对应点在x轴上方.(5)对应点在直线x+y+5=0上.【解析】(1)由m2-2m-15=0,得m=5或m=-3.故当m=5或m=-3时,z为实数.(2)由m2-2m-15≠0,得m≠5且m≠-3.故当m≠5且m≠-3时,z为虚数.(3)由得m=-2.故当m=-2时,z为纯虚数.(4)由m2-2m-15>0,得m<-3或m>5.故当m<-3或m>5时,z的对应点在x轴上方.(5)由(m2+5m+6)+(m2-2m-15)+5=0,得m=或m=.故当m=或m=时,z的对应点在直线x+y+5=0上.一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2016²太原高二检测)在复平面内,复数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B,若C为线段AB 的中点,则点C对应的复数是( )A.4+8iB.8+2iC.2+4iD.4+i【解题指南】先求出复数在复平面上对应点的坐标,再利用中点坐标公式求出C点,再把点的坐标还原为复数.【解析】选C.因为复数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B,所以A(6,5),B(-2,3),又C为线段AB的中点,所以C(2,4),所以点C对应的复数是2+4i.【补偿训练】已知复数z1=-2+3i的对应点为Z1,Z2与Z1关于x轴对称,Z3与Z2关于直线y=-x 对称,则点Z3对应的复数为z=________.【解析】Z1(-2,3),Z2(-2,-3),Z3(3,2),所以z=3+2i.答案:3+2i2.(2016²福州高二检测)已知复数z的模为2,则|z-i|的最大值为( )A.1B.2C.D.3【解题指南】根据复数的几何意义,知|z|=2对应的轨迹是圆心在原点,半径为2的圆,|z-i|表示的是圆上一点到点(0,1)的距离,其最大值为圆上点(0,-2)到点(0,1)的距离.【解析】选D.因为|z|=2,则复数z对应的轨迹是圆心在原点,半径为2的圆,而|z-i|表示的是圆上一点到点(0,1)的距离,所以其最大值为圆上点(0,-2)到点(0,1)的距离,最大的距离为3.【补偿训练】已知f(z)=|1+z|-z且f(-z)=10+3i,则复数z为________.【解析】设z=x+yi(x,y∈R),则f(-z)=|1-x-yi|+(x+yi)=10+3i,所以所以所以z=5+3i.答案:5+3i二、填空题(每小题5分,共10分)3.复数z1=1+2i,z2=-2+i,z3=--i,z4=-i,z1,z2,z3,z4在复平面内的对应点分别是A,B,C,D,则∠ABC+∠ADC=________.【解析】|z1|=|z2|=|z3|=|z4|=,所以点A,B,C,D应在以原点为圆心,为半径的圆上,由于圆内接四边形ABCD对角互补,所以∠ABC+∠ADC=180°.答案:180°【误区警示】注意|z|=a(a>0)z=±a.4.(2016²南宁高二检测)复数z=(a-2)+(a+1)i,a∈R对应的点位于第二象限,则|z|的取值范围是________.【解析】复数z=(a-2)+(a+1)i对应的点的坐标为(a-2,a+1),因为该点位于第二象限,所以解得-1<a<2.由条件得|z|====,因为-1<a<2,所以|z|∈.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)5.(2016²广州高二检测)实数m取什么值时,复平面内表示复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i 的点(1)位于第四象限.(2)位于第一、三象限.【解析】(1)⇒⇒-2<m<3或5<m<7.(2)(m2-8m+15)(m2-5m-14)>0⇒(m-3)(m-5)(m+2)(m-7)>0,得m<-2或3<m<5或m>7.【延伸探究】若结论改为复数z对应的点位于直线x-2y+16=0上,则结果如何?【解析】由复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i对应的点在直线x-2y+16=0上可得m2-8m+15-2(m2-5m-14)+16=0⇒m=1±2.【补偿训练】已知z1=x2+i,z2=(x2+a)i对任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,试求实数a的取值范围.【解析】因为|z1|=,|z2|=|x2+a|,且|z1|>|z2|,所以>|x2+a|对x∈R恒成立,等价于(1-2a)x2+(1-a2)>0恒成立.不等式等价于①:解得a=,所以a=时,0²x2+>0恒成立.或②:解得-1<a<.所以a∈.综上,可得实数a的取值范围是.6.(2016²合肥高二检测)已知O为坐标原点,对应的复数为-3+4i,对应的复数为2a+i(a∈R).若与共线,求a的值.【解题指南】先利用向量与复数的对应求出向量与的坐标,再利用向量共线的条件求出a的值.【解析】因为对应的复数为-3+4i,对应的复数为2a+i,所以=(-3,4),=(2a,1).因为与共线,所以存在实数k使=k,即(2a,1)=k(-3,4)=(-3k,4k),所以所以即a的值为-.【补偿训练】已知虚数(x-2)+yi(x,y∈R)的模为,求的取值范围.【解题指南】由模的定义得到关于x与y的等式,即动点(x,y)的轨迹;再由=的几何意义表示动点(x,y)与(0,0)所在直线的斜率,作出草图,求出范围.【解析】由(x-2)+yi是虚数,得y≠0,又由|(x-2)+yi|=,得(x-2)2+y2=3.这是以(2,0)为圆心,为半径的圆(除去(2±,0)).过O点作圆的切线OP,OQ,则斜率的最大值为=tan∠AOP=,=tan∠AOQ=-.所以的取值范围是.【方法技巧】常见复数模的几何意义复数的模在复平面内对应的常见图形为:(1)以z0为圆心,r为半径的圆:|z-z0|=r.(2)线段z1z2的中垂线|z-z1|=|z-z2|.一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2016²青岛高二检测)在复平面内,复数z=sin2+icos2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D.因为<2<π,所以sin2>0,cos2<0,所以复数z=sin2+icos2对应的点位于第四象限.2.(2016²黄山高二检测)设i是虚数单位,若z=cosθ+isinθ对应的点位于复平面的第二象限,则θ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B.因为z=cosθ+isinθ对应的点坐标为(cosθ,sinθ),且点(cosθ,sinθ)位于复平面的第二象限,所以所以θ为第二象限角.【补偿训练】复数z1=1+i,z2=1-i在复平面内对应点关于( )A.实轴对称B.虚轴对称C.一、三象限平分线对称D.二、四象限平分线对称【解析】选A.由实部相等,虚部互为相反数得复数z1=1+i,z2=1-i在复平面内对应点关于实轴对称.3.设O为原点,向量,对应的复数分别为2+3i,-3-2i,那么向量对应的复数为( )A.-1+iB.1-iC.-5-5iD.5+5i【解析】选D.因为由已知=(2,3),=(-3,-2),所以=-=(2,3)-(-3,-2)=(5,5),所以对应的复数为5+5i.4.(2016²烟台高二检测)过原点和-i对应点的直线的倾斜角是( )A. B.- C. D.【解析】选D.因为-i在复平面上的对应点是(,-1),所以tanα==-(0≤α<π),所以α=π.5.(2016²西安高二检测)复数1+cosα+isinα(π<α<2π)的模为( )A.2cosB.-2cosC.2sinD.-2sin【解析】选B.所求复数的模为==,因为π<α<2π,所以<<π,所以cos<0,所以=-2cos.【误区警示】本题容易忽视cos<0而错选A.二、填空题(每小题5分,共15分)6.(2016²潍坊高二检测)若复数z=(a-1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,则a的值等于________.【解析】复数z=(a-1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,可得3=a-1+2,解得a=2.答案:27.(2016²武汉高二检测)i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2=________.【解题指南】从复数与复平面上的点的对应角度处理.【解析】因为z1=2-3i对应的点的坐标为(2,-3),且复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,所以z2在复平面内对应点的坐标为(-2,3),对应的复数为z2=-2+3i.答案:-2+3i8.已知△ABC中,,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,则对应的复数为________. 【解析】因为,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,所以=(-1,2), =(-2,-3).又=-=(-2,-3)-(-1,2)=(-1,-5),所以对应的复数为-1-5i.答案:-1-5i三、解答题(每小题10分,共20分)9.(2016²郑州高二检测)在复平面内,复数-3-i与5+i对应的向量分别是与,其中O 是原点,求向量+,对应的复数及A,B两点之间的距离.【解析】因为复数-3-i与5+i对应的向量分别是与,其中O是原点,所以=(-3,-1),=(5,1),所以+=(-3,-1)+(5,1)=(2,0),所以向量+对应的复数是2,又=-=(-3,-1)-(5,1)=(-8,-2),所以对应的复数是-8-2i,A,B两点之间的距离为||==2.10.实数m分别取什么数值时,复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i是:(1)实数.(2)虚数.(3)纯虚数.(4)对应点在x轴上方.(5)对应点在直线x+y+5=0上.【解析】(1)由m2-2m-15=0,得m=5或m=-3.故当m=5或m=-3时,z为实数.(2)由m2-2m-15≠0,得m≠5且m≠-3.故当m≠5且m≠-3时,z为虚数.(3)由得m=-2.故当m=-2时,z为纯虚数.(4)由m2-2m-15>0,得m<-3或m>5.故当m<-3或m>5时,z的对应点在x轴上方.(5)由(m2+5m+6)+(m2-2m-15)+5=0,得m=或m=.故当m=或m=时,z的对应点在直线x+y+5=0上.一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2016²太原高二检测)在复平面内,复数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B,若C为线段AB 的中点,则点C对应的复数是( )A.4+8iB.8+2iC.2+4iD.4+i【解题指南】先求出复数在复平面上对应点的坐标,再利用中点坐标公式求出C点,再把点的坐标还原为复数.【解析】选C.因为复数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B,所以A(6,5),B(-2,3),又C为线段AB的中点,所以C(2,4),所以点C对应的复数是2+4i.【补偿训练】已知复数z1=-2+3i的对应点为Z1,Z2与Z1关于x轴对称,Z3与Z2关于直线y=-x 对称,则点Z3对应的复数为z=________.【解析】Z1(-2,3),Z2(-2,-3),Z3(3,2),所以z=3+2i.答案:3+2i2.(2016²福州高二检测)已知复数z的模为2,则|z-i|的最大值为( )A.1B.2C.D.3【解题指南】根据复数的几何意义,知|z|=2对应的轨迹是圆心在原点,半径为2的圆,|z-i|表示的是圆上一点到点(0,1)的距离,其最大值为圆上点(0,-2)到点(0,1)的距离.【解析】选D.因为|z|=2,则复数z对应的轨迹是圆心在原点,半径为2的圆,而|z-i|表示的是圆上一点到点(0,1)的距离,所以其最大值为圆上点(0,-2)到点(0,1)的距离,最大的距离为3.【补偿训练】已知f(z)=|1+z|-z且f(-z)=10+3i,则复数z为________.【解析】设z=x+yi(x,y∈R),则f(-z)=|1-x-yi|+(x+yi)=10+3i,所以所以所以z=5+3i.答案:5+3i二、填空题(每小题5分,共10分)3.复数z1=1+2i,z2=-2+i,z3=--i,z4=-i,z1,z2,z3,z4在复平面内的对应点分别是A,B,C,D,则∠ABC+∠ADC=________.【解析】|z1|=|z2|=|z3|=|z4|=,所以点A,B,C,D应在以原点为圆心,为半径的圆上,由于圆内接四边形ABCD对角互补,所以∠ABC+∠ADC=180°.答案:180°【误区警示】注意|z|=a(a>0)z=±a.4.(2016²南宁高二检测)复数z=(a-2)+(a+1)i,a∈R对应的点位于第二象限,则|z|的取值范围是________.【解析】复数z=(a-2)+(a+1)i对应的点的坐标为(a-2,a+1),因为该点位于第二象限,所以解得-1<a<2.由条件得|z|====,因为-1<a<2,所以|z|∈.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)5.(2016²广州高二检测)实数m取什么值时,复平面内表示复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i 的点(1)位于第四象限.(2)位于第一、三象限.【解析】(1)⇒⇒-2<m<3或5<m<7.(2)(m2-8m+15)(m2-5m-14)>0⇒(m-3)(m-5)(m+2)(m-7)>0,得m<-2或3<m<5或m>7.【延伸探究】若结论改为复数z对应的点位于直线x-2y+16=0上,则结果如何?【解析】由复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i对应的点在直线x-2y+16=0上可得m2-8m+15-2(m2-5m-14)+16=0⇒m=1±2.【补偿训练】已知z1=x2+i,z2=(x2+a)i对任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,试求实数a的取值范围.【解析】因为|z1|=,|z2|=|x2+a|,且|z1|>|z2|,所以>|x2+a|对x∈R恒成立,等价于(1-2a)x2+(1-a2)>0恒成立.不等式等价于①:解得a=,所以a=时,0²x2+>0恒成立.或②:解得-1<a<.所以a∈.综上,可得实数a的取值范围是.6.(2016²合肥高二检测)已知O为坐标原点,对应的复数为-3+4i,对应的复数为2a+i(a∈R).若与共线,求a的值.【解题指南】先利用向量与复数的对应求出向量与的坐标,再利用向量共线的条件求出a的值.【解析】因为对应的复数为-3+4i,对应的复数为2a+i,所以=(-3,4),=(2a,1).因为与共线,所以存在实数k使=k,即(2a,1)=k(-3,4)=(-3k,4k),所以所以即a的值为-.【补偿训练】已知虚数(x-2)+yi(x,y∈R)的模为,求的取值范围.【解题指南】由模的定义得到关于x与y的等式,即动点(x,y)的轨迹;再由=的几何意义表示动点(x,y)与(0,0)所在直线的斜率,作出草图,求出范围.【解析】由(x-2)+yi是虚数,得y≠0,又由|(x-2)+yi|=,得(x-2)2+y2=3.这是以(2,0)为圆心,为半径的圆(除去(2±,0)).过O点作圆的切线OP,OQ,则斜率的最大值为=tan∠AOP=,=tan∠AOQ=-.所以的取值范围是.【方法技巧】常见复数模的几何意义复数的模在复平面内对应的常见图形为:(1)以z0为圆心,r为半径的圆:|z-z0|=r.(2)线段z1z2的中垂线|z-z1|=|z-z2|.(25分钟60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2014²重庆高考)实部为-2,虚部为1的复数所对应的点位于复平面的( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解题指南】根据复数的几何意义直接写出复数对应复平面内点的坐标进行判断.【解析】选B.实部为-2,虚部为1的复数所对应的复平面内的点为(-2,1),位于第二象限,故选B.【补偿训练】(2015²郑州高二检测)已知a∈R,且0<a<1,i为虚数单位,则复数z=a+(a-1)i 在复平面内所对应的点位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解析】选D.因为0<a<1,所以a>0且a-1<0,故复数z=a+(a-1)i在复平面内所对应的点(a,a-1)位于第四象限.故选D.2.(2015²大连高二检测)若复数z=(a2-3a+2)+(a2-4)i对应的点在虚轴上(不包含原点),则实数a的值等于( )A.1B.2C.1或2D.±2【解析】选A.复数z对应的点的坐标是(a2-3a+2,a2-4),依题意应有解得a=1,即实数a的值等于1.3.已知复数z=(x-1)+(2x-1)i的模小于,则实数x的取值范围是( )A.-<x<2B.x<2C.x>-D.x<-或x>2【解析】选A.依题意应有<,即5x2-6x+2<10,解得-<x<2,故选A. 【补偿训练】1.使|lo x-4i|≥|3+4i|成立的x的取值范围是( )A. B.(0,1]∪[8,+∞)C.∪[8,+∞)D.(0,1)∪(8,+∞)【解析】选C.因为|lo x-4i|≥|3+4i|==5,所以(lo x)2+42≥25,所以≥9,所以lo x≥3或lo x≤-3,所以0<x≤或x≥8.2.已知i为虚数单位,z1=a+i,z2=2-i,且|z1|=|z2|,求实数a的值.【解析】因为a为实数,所以|z1|=,|z2|==,因为|z1|=|z2|,所以=.所以a2=4,所以a=〒24.在复平面内,复数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B.若C为线段AB的中点,则点C对应的复数是( )A.4+8iB.8+2iC.2+4iD.4+i【解析】选C.复数6+5i对应A点坐标为(6,5),-2+3i对应B点坐标为(-2,3).由中点坐标公式知C点坐标为(2,4),所以点C对应的复数为2+4i.故选C.5.在复平面内,O为原点,若向量对应的复数z的实部为3,且||=3,如果点A关于原点的对称点为点B,则向量对应的复数为( )A.-3B.3C.3iD.-3i【解析】选 A.根据题意设复数z=3+bi,由复数与复平面内的点、向量的对应关系得=(3,b),已知||=3,即=3,解得b=0,故z=3,点A的坐标为(3,0).因此,点A关于原点的对称点为B(-3,0),所以向量对应的复数为z'=-3.二、填空题(每小题5分,共15分)6.复数z=-5-12i在复平面内对应的点到原点的距离为.【解析】由题意知||=|z|==13.答案:13【补偿训练】(2015²武汉高二检测)i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2= .【解析】z1在复平面上的对应点为(2,-3),关于原点的对称点为(-2,3),故z2=-2+3i.答案:-2+3i7.设z为纯虚数,且|z-1|=|-1+i|,则复数z= .【解题指南】设z=ai(a∈R,且a≠0),利用模长公式来求解.【解析】因为z为纯虚数,所以设z=ai(a∈R,且a≠0),则|z-1|=|ai-1|=.又因为|-1+i|=,所以=,即a2=1,所以a=〒1,即z=〒i.答案:〒i8.已知复数x2-6x+5+(x-2)i在复平面内的对应点在第三象限,则实数x的取值范围是.【解析】由已知,得解得1<x<2.答案:(1,2)【补偿训练】i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2= .【解题指南】利用复数的几何意义求解.【解析】根据复数的几何意义,z1=2-3i与z2=-2+3i关于原点对称.答案:-2+3i三、解答题(每小题10分,共20分)9.设z∈C,满足下列条件的点Z的集合是什么图形?(1)|z|=2.(2)|z|≤3.【解题指南】利用复数模的计算公式转化为实际x,y满足的条件来求解.【解析】(1)|z|=2,表明向量的模(长度)等于2,即点Z到原点的距离等于2,因此满足|z|=2的点Z的集合是以原点O为圆心,以2为半径的圆.(2)满足条件|z|≤3的点Z的集合是以原点为圆心,以3为半径的圆及其内部.【一题多解】本题还可用下面的解法设z=x+yi(x,y∈R)(1)由|z|=2,得=2,所以x2+y2=4,所以点Z的集合是以原点为圆心,以2为半径的圆.(2)由|z|≤3,得≤3,所以x2+y2≤9,所以点Z的集合是以原点为圆心,以3为半径的圆及其内部.【补偿训练】已知z1=x2+i,z2=(x2+a)i对任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,求实数a的取值范围.【解题指南】根据复数的代数形式求模后,转化为含参数的二次不等式来求解.【解析】因为|z1|=,|z2|=|x2+a|,且|z1|>|z2|,所以>|x2+a|⇔(1-2a)x2+(1-a2)>0恒成立.不等式等价于①:1-2a=0⇒a=,即a=时,0·x2+>0恒成立.或②:⇒-1<a<.所以a∈.因此实数a的取值范围是.10.实数m分别取什么数时,复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i.(1)对应的点在第三象限?(2)对应的点在直线x+y+4=0?【解析】z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i.因为m∈R,所以z的实部为m2+5m+6,虚部为m2-2m-15.(1)要使z对应的点在第三象限,必有⇒所以-3<m<-2.(2)要使z对应的点在直线x+y+4=0上,必有点(m2+5m+6,m2-2m-15)满足方程x+y+4=0,所以(m2+5m+6)+(m2-2m-15)+4=0,解得m=-或m=1.(20分钟40分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.设z=(2t2+5t-3)+(t2+2t+2)i,t∈R,则以下结论中正确的是( )A.z对应的点在第一象限B.z一定不是纯虚数C.z对应的点在实轴上方D.z一定是实数【解析】选C.因为2t2+5t-3=(t+3)(2t-1)的值可正、可负、可为0,t2+2t+2=(t+1)2+1≥1,所以排除A,B,D.故选C.2.下列命题中的假命题是( )A.复数的模是非负实数B.复数等于零的充要条件是它的模等于零C.两个复数模相等是这两个复数相等的必要条件D.复数z1>z2的充要条件是|z1|>|z2|【解析】选D.①任意复数z=a+bi(a,b∈R)的模|z|=≥0总成立.所以A为真;②由复数相等的条件z=0⇔⇔|z|=0,故B为真;③若z1=a1+b1i,z2=a2+b2i(a1,b1,a2,b2∈R).若z1=z2,则有a1=a2,b1=b2,所以|z1|=|z2|,反之由|z1|=|z2|,推不出z1=z2,如z1=1+3i,z2=1-3i时|z1|=|z2|,故C为真;④不全为实数的两个复数不能比较大小,但任意两个复数的模总能比较大小,所以D为假命题.故选D.二、填空题(每小题5分,共10分)3.复数z=sin40°+isin230°的模等于.【解析】|z|====1.答案:14.若复数z1=3-5i,z2=1-i,z3=-2+ai在复平面内所对应的点在同一条直线上,则实数a= .【解题指南】根据三个复数对应的点共线,可得到任两点连线的斜率相等,建立方程可求a 的值.【解析】设复数z1,z2,z3分别对应点P1(3,-5),P2(1,-1),P3(-2,a),由已知可得=,从而可得a=5.答案:5三、解答题(每小题10分,共20分)5.实数k为何值时,复数z=k2-3k-4+(k2-5k-6)i对应的点位于:(1)x轴正半轴上?(2)y轴负半轴上?(3)第四象限的角平分线上?【解题指南】先确定复数的实部与虚部,并求出复数z的对应点,再进行计算.【解析】因为k为实数,所以k2-3k-4,k2-5k-6都为实数,所以复数z=k2-3k-4+(k2-5k-6)i的对应点Z的坐标为(k2-3k-4,k2-5k-6).(1)若对应点位于x轴正半轴上,则解得k=6.(2)若对应点位于y轴负半轴上,则解得k=4.(3)若对应点位于第四象限的角平分线上,又第四象限的角平分线的方程为y=-x(x>0),所以解得k=5.【补偿训练】已知复数z=(a2-1)+(2a-1)i,其中a∈R.当复数z在复平面内对应的点满足下列条件时,求a的值(或取值范围).(1)在实轴上.(2)在第三象限.(3)在抛物线y2=4x上.【解析】复数z=(a2-1)+(2a-1)i在复平面内对应的点是(a2-1,2a-1).(1)若z对应的点在实轴上,则有2a-1=0,解得a=.(2)若z对应的点在第三象限,则有解得-1<a<.(3)若z对应的点在抛物线y2=4x上,则有(2a-1)2=4(a2-1),即4a2-4a+1=4a2-4,解得a=.6.复数i,1,4+2i分别对应平面上A,B,C三点,另取一点D作平行四边形ABCD,求BD 的长.【解析】由题意得向量对应的复数为1-i,设D对应的复数为x+yi(x,y∈R),则=(4-x,2-y),由=,得解得所以D对应的复数为3+3i,所以=(2,3),则||=,即BD的长为.。
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高二数学同步测试选修1-2(第三章)复数说明:本试卷分第一卷和第二卷两部分,第一卷74分,第二卷76分,共150分;答题时间120分钟.一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代号填在题后的括号内(每小题5分,共50分). 1.方程2z +|z |=2+6i 的解的情况是( )A .没有解B .只有一解C .有两解D .多于两解2.已知z =x +y i (x ,y ∈R ),且 222log 8(1log )x yi x y i ++-=-,则z =( )A .2+iB .1+2iC .2+i 或1+2iD .无解3.下列命题中正确的是( )A .任意两复数均不能比较大小;B .复数z 是实数的充要条件是z =z ;C .复数z 是纯虚数的充要条件是z +z =0;D .i +1的共轭复数是i -1; 4.设)()11()11()(N n ii i i n f nn ∈+-+-+=,则集合{})(n f x x =中元素的个数是 ( )A .1B .2C .3D .无穷多个5.使不等式m 2-(m 2-3m )i <(m 2-4m +3)i +10成立的实数m ( )A .1B .0C .3D .复数无法比较大小 6.设复数(),z x yi x y R =+∈,则满足等式20z x ++=的复数z 对应的点的轨迹是 ( ) A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线7.若非零复数,x y 满足220x xy y ++=,则20052005()()x y x y x y+++的值是 ( )A .1B .1-C .20042D .20042-8.如图所示,复平面内有Rt ΔA BC ,其中∠B A C=90°,点A 、B 、C 分别对应复数32z z z 、、,且z =2,则z =( )A .i ±-3B .i ±3C .i 31±-D .i 31±9.复数z 1=a +2i,z 2=-2+i,如果|z 1|< |z 2|,则实数a 的取值范围是 ( )A .-1<a <1B .a >1C .a >0D .a <-1或a >110.如果复数z 满足|z +i|+|z -i|=2,那么|z +i+1|的最小值为______.A .1B .2C .2D .5二、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题6分,共24分).11.已知关于x 的实系数方程x 2-2a x+a 2-4a +4=0的两虚根为x 1、x 2,且|x 1|+|x 2|=3,则a的值为 . 12.已知(2x -1)+i =y -(3-y )i ,其中x , y ∈R ,求x= , y= .13.i +i 2+i 3+……+i 2005= .14.已知x 、y 、t ∈R ,t ≠-1且 t ≠0,求满足x +y i =1()1t t i t t+++时,点(x , y )的轨迹方程.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(共76分). 15.(12分)设|z 1|=5,|z 2|=2, |z 1-z 2|=13,求z z 12的值.16.(12分)当m 为何实数时,复数z =2223225m m m ---+(m 2+3m -10)i ;(1)是实数;(2)是虚数;(3)是纯虚数.17.(12分)求同时满足下列条件的所有复数z :(1)z z 10+是实数,且6101≤+<zz .(2)z 的实部和虚部都是整数.18.(12分)设复数|z -i |=1, 且z 0, z 2i . 又复数w 使ziz i w w 22-⋅-为实数,问复数w 在复平面上所对应的点Z 的集合是什么图形,并说明理由.19.(14分)设虚数z 1,z 2,满足221z z =.(1)若z 1,z 2又是一个实系数一元二次方程的两根,求z 1, z 2. (2)若z 1=1+m i (i 为虚数单位,m ∈R), 2||1≤z ,复数w=z 2+3,求|w|的取值范围.20.(14分)已知:A 、B 是∆A BC 的两个内角,j B A i B A m 2sin 252cos→++→-=→其中→i 、→j 为相互垂直的单位矢量.若 | →m | =423,试求t a n A ·t a nB 的值.参考答案一、1.B ;2.C ;解:本题主要考查复数相等的充要条件及指数方程,对数方程的解法. ∵ 222log 8(1log )x yi x y i ++-=-,∴22280log 1log x y x y+⎧-=⎨=-⎩,∴32x y xy +=⎧⎨=⎩,解得21x y =⎧⎨=⎩或12x y =⎧⎨=⎩, ∴ z =2+i 或z =1+2i .诠释:本题应抓住复数相等的充要条件这一关键,正确、熟练地解方程(指数,对数方程) 3.B ;4.C ;解析:∵ nni i n f )()(-+=∴ 0)3(,2)2(,0)1(=-==f f f ,Λ,2)4(=f ,∴ 集合{})(n f x x =中的元素为2,0,2-,选C .;5.C ;解:此题主要考查复数能比较大小的条件及方程组和不等式的解法. ∵ m 2-(m 2-3m )i <(m 2-4m +3)i +10, 且虚数不能比较大小,∴2221030430m m m m m ⎧<⎪-=⎨⎪-+=⎩,解得||100或33或1m m m m m <⎧⎪==⎨⎪==⎩,∴ m =3.当m =3时,原不等式成立.诠释:本题应抓住复数能比较大小时必须都为实数这一条件. 6.D ;7.A ;8.C ;9.A ;利用复数模的定义得a 222+<5,选A ;;10.A ;由复数模几何意义利用数形结合法求解,选A ; 二、11.21;12.x =25, y =4; 13.i ;解:此题主要考查i n的周期性.i +i 2+i 3+……+i 2005=(i +i 2+i 3+i 4)+……+(i 2001+i 2002+ i 2003+i 2004)+i 2005=(i -1-i +1)+ (i -1-i +1)+……+(i -1-i +1)+i =0+0+……+0+i =i . 或者可利用等比数列的求和公式来求解(略)诠释:本题应抓住i n的周期及合理分组.14.xy =1;解:此题主要考查复数相等的充要条件,轨迹方程的求法.∵ x +y i =1()1t t i t t +++,∴ 11t x tt y t ⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪⎩, ∴xy =1, ∴ 点(x ,y )的轨迹方程为xy =1,它是以x 轴、y 轴为对称轴,中心在(0,0)的等轴双曲线.三、15. 【分析】 利用复数模、四则运算的几何意义,将复数问题用几何图形帮助求解. 【解】 如图,设z 1=、z 2=OB 后,则z 1=OC 、z 2=OD 如图所示. 由图可知,|z z 12|=52,∠A OD =∠BOC ,由余弦定理得: cos ∠A OD =5213252222+-()××=45∴z z 12=52(45±35i)=2±32i【另解】设z 1=、z 2=如图所示.则|z z 12|=52,且cos ∠A OD =5213252222+-()××=45,s i n ∠A OD =±35,所以z z 12=52(45±35i)=2±32i,即z z 12=2±32i.【注】本题运用“数形结合法”,把共轭复数的性质与复平面上的向量表示、代数运算的几何意义等都表达得淋漓尽致,体现了数形结合的生动活泼. 一般地,复数问题可以利用复数的几何意义而将问题变成几何问题,16.解:此题主要考查复数的有关概念及方程(组)的解法.(1)z 为实数,则虚部m 2+3m -10=0,即223100250m m m ⎧+-=⎨-≠⎩, 解得m =2,∴ m =2时,z 为实数.(2)z 为虚数,则虚部m 2+3m -10≠0,即223100250m m m ⎧+-≠⎨-≠⎩, 解得m ≠2且m ≠±5. 当m ≠2且m ≠±5时,z 为虚数.22223203100250m m m m m ⎧--=⎪+-≠⎨⎪-≠⎩,解得m =-21, ∴当m =-21时,z 为纯虚数.诠释:本题应抓住复数分别为实数、虚数、纯虚数时相应必须具备的条件,还应特别注意分母不为零这一要求. 17.分析与解答:设z =a +b i (a ,b ∈R,且a 2+b 2≠0).则22)(101010ba bi a bi a bi a bi a z z +-++=+++=+i b a b b a a )101()101(2222+-+++=由(1)知z z 10+是实数,且6101≤+<z z , ∴ 0)101(22=+-ba b 即b=0或a 2+b 2=10. 又6)101(122≤++<b a a * 当b=0时,*化为6101≤+<aa 无解.当a 2+b 2=10时,*化为1<2a ≤6, ∴321≤<a . 由(2)知 a =1,2,3.∴ 相应的b=±3, ±6(舍),±1, 因此,复数z 为:1±3i 或3±i .此题不仅考查了复数的概念、运算等,同时也考查到了方程、不等式的解法. 18.分析与解答:设 z =a +b i , w=x+y i (a ,b, x,y ∈R). 由题z ≠0, z ≠2i 且|z -i |=1, ∴ a ≠0, b ≠0且a 2+b 2-2b=0.222222222222222)2(2)2(2)2()2(2)2(2222b a ai y x xi y y x b a ai b b a y x xi y y x bia i bi a i yi x yi x z iz i w w u +-⋅-++-+=+--+⋅-++-+=+-+⋅-++=-⋅-=记已知u 为实数,∴ 02)2(2222222=+-⋅-+-+ba ay x y y x , ∵a ≠0, ∴ x 2+y 2-2y=0 即 x 2+(y -1)2=1.∴w 在复平面上所对应的点Z 的集合是以(0, 1)为圆心,1为半径的圆. 又∵ w -2i ≠0, ∴除去(0, 2)点.此题中的量比较多,由于是求w 对应点的集合,所以不妨设w 为x+y i (x,y ∈R), z =a +b i (a ,b ∈R).关于z 和w 还有一些限制条件,这些都对解题起着很重要的作用,千万不可大意. 19.分析与解答:(1)∵z 1, z 2是一个实系数一元二次方程的两个虚根,因此必共轭, 可设z 1=a +b i (a ,b ∈R 且b ≠0),则z 2=a -b i ,由221z z = 得(a +b i )2=a -b i即: a 2-b 2+2a b i =a -b i根据复数相等,⎩⎨⎧-==-bab ab a 222∵b ≠0 解得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=2321b a 或 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=2321b a ,∴ ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=+-=i z i z 2321232121 或 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=--=i z i z 2321232121. (2)由于 221z z =,z 1=1+m i , w=z 2+3, ∴w=(1+m i )2+3=4-m 2+2m i .∴ 12)2(4)4(||22222+-=+-=m m m w ,由于2|z |1≤且m ≠0, 可解得0<m 2≤1,令m 2=u, 12)2(||2+-=u w ,在u ∈(0,1)上,(u -2)2+12是减函数,∴)4,13[||∈w .复数这一章中去掉了三角形式,降低了难度,但在复数的基本概念、运算、复数与方程、复数与几何这些部分仍然有许多可考查的内容,并且还可以与其它的数学知识相结合. 20.讲解:从化简变形| →m |入手.|→m |2=(→m )2=(→→++-j B A i B A 2sin 252cos )2=225cossin 242A B A B-++⋅ =2)cos(1452)cos(1B A B A +-⋅+-+ , ∴2)cos(1452)cos(1B A B A +-⋅+-+=89, ∴cos(A -B)=45cos(A +B).4 cos A ·cosB +4s i n A ·s i nB=5cos A ·cosB–5s i n A ·s i nB , ∴9s i n A ·s i nB= cos A ·cosB. 又ΘA 、B 是∆A BC 的内角,∴ cos A ·cosB 0≠, ∴t a n A ·t a nB=91.说明:本题将复数、三角、向量溶为一体,综合性较强.。