复数单元检测题
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一、选择题1.设()()2225322z t t t t i =+-+++,其中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 2.若a b 、为非零实数,则以下四个命题都成立:①10a a+≠;②()2222a b a ab b +=++;③若a b ,=则a b =±;④若2a ab =,则a b ,=则对于任意非零复数a b 、,上述命题中仍为真命题的个数为( )个. A .1 B .2 C .3 D .43.213(1)i i +=+( ) A .3122i - B .3122i + C .3122i -- D .3122i -+ 4.下列各式的运算结果为纯虚数的是A .(1+i)2B .i 2(1-i)C .i(1+i)2D .i(1+i) 5.“复数3i ia z -=在复平面内对应的点在第三象限”是“0a ≥”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 6.设i 是虚数单位,则2320192342020i i i i +++⋅⋅⋅+的值为( ) A .10101010i -- B .10111010i -- C .10111012i -- D .10111010i - 7.已知复数z 满足()()()1212i z i i -=++,则z 的共轭复数为( )A .1i --B .1i +C .55i +D .55i - 8.复数51i i-的虚部是( ) A .12 B .2i C .12- D .2i - 9.已知复数z 满足()2z i i i -=+,则z =( )A B C D 10.若11i ai ++是纯虚数(其中i 为虚数单位),则实数a 等于( ) A .1B .1-C .2D .2- 11.已知复数z 满足|z |=1,则|z +1-2i |的最小值为( )A 1BC .3D .212.设i 为虚数单位,a R ∈,“复数2202021a i z i =--不是纯虚数“是“1a ≠”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明参考答案二、填空题13.设复数z 满足341z i --=,则z 的最大值是_______.14.设复数z 满足1z =,且使得关于x 的方程2230zx zx ++=有实根,则这样的复数z 的和为______.15.化简:2020201921i z i i ⎛⎫=+= ⎪ ⎪+⎝⎭________.16.在复平面内,复数(3)2a a z i =-+表示的点在直线y x =上,则z =_______. 17.在实数集R 中,我们定义的大小关系“>”为全体实数排了一个“序”.类似地,我们在复数集C 上也可以定义一个称为“序”的关系,记为“>”.定义如下:对于任意两个复数:()111222121212z a bi z a b i a a b b R z z =+=+∈,,,,,>当且仅当“12a a >”或“12a a =”且“12b b >”.按上述定义的关系“>”,给出以下四个命题:①若12z z >,则12z z >;②若1223z z z z >,>,则13z z >;③若12z z >,则对于任意12z C z z z z ∈++,>;④对于复数0z >,若12z z >,则12zz zz >.其中所有真命题的序号为______________.18.设b R ∈,i 是虚数单位,已知集合{}|2A z z i =-≤,{}11|1,B z z z bi z A ==++∈,若A B ⋂≠∅,则b 的取值范围是________. 19.已知复数z =a +3i 在复平面内对应的点位于第二象限,且|z|=2,则复数z 等于________.20.如果复数z 的模不大于1,而z 的虚部的绝对值不小于,则复平面内复数z 的对应点组成图形的面积是___.三、解答题21.已知m R ∈,复数2(1i)(5i 3)(46i)z m m =+-+-+,当m 为何值时,(1)z 为实数?(2)z 为虚数?(3)z 为纯虚数?(4)z 在复平面内对应的点在第四象限?22.已知1z i =+,i 为虚数单位.(1)若234z z ω=+-,求ω;(2)若2211z az b i z z ++=--+,求实数a ,b 的值.23.已知复数z 满足|z |=z 的实部、虚部均为整数,且z 在复平面内对应的点位于第四象限.(1)求复数z ;(2)若()22m m n i z --=,求实数m ,n 的值.24.已知复数z 满足z =,2z 的虚部为2,(1)求复数z ;(2)设22,,z z z z -在复平面上对应点分别为,,A B C ,求ABC ∆的面积. 25.已知复数z 使得2z i R +∈,2z R i∈-,其中i 是虚数单位. (1)求复数z 的共轭复数z ; (2)若复数()2z mi +在复平面上对应的点在第四象限,求实数m 的取值范围. 26.i 是虚数单位,且2(1)2(5)3i i a bi i-+++=+(,a b ∈R ). (1)求,a b 的值;(2)设复数1()z yi y R =-+∈,且满足复数()a bi z +⋅在复平面上对应的点在第一、三象限的角平分线上,求||z .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】根据()2222110t t t ++=++>,2253t t +-可正可负也可为0,即可判定.【详解】()2222110t t t ++=++>,z ∴不可能为实数,所以D 错误; 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,z 对应的点在实轴的下方,所以C 正确;213,25302t t t -<<+-<,z 对应的点在第二象限,所以A 错误; 21,25302t t t =+-=,z 可能为纯虚数,所以B 错误; ∴C 项正确.故选:C【点睛】此题考查复数概念的辨析,关键在于准确求出实部和虚部的取值范围.2.B解析:B【解析】【分析】根据复数的概念和性质,利用复数的代数形式的运算法则,即可得出正确选项.【详解】解:对于①,当a i =时,10a a+=,即①不成立, 对于②,根据复数代数形式的运算法则,满足乘法公式,即②在正确,对于③,在复数C 中,1i =,则1,a b i ==时,a b ≠±,即③错误,对于④,根据复数代数形式的运算法则可得,若2a ab =,则a b ,=即④正确, 综上可得上述命题中仍为真命题的序号为②④,故选B.【点睛】本题考查了复数的概念和性质及复数的代数形式的运算法则,属基础题.3.A解析:A【分析】首先计算2(1)i +,之后应用复数的除法运算法则,求得结果.【详解】 ()21313312221ii i i i ++==-+, 故选A.【点睛】该题考查的是有关复数的运算,属于简单题目.4.A【分析】利用复数的四则运算,再由纯虚数的定义,即可求解.【详解】由题意,对于A 中,复数2(1)2i i +=为纯虚数,所以正确;对于B 中,复数2(1)1i i i ⋅-=-+不是纯虚数,所以不正确;对于C 中,复数2(1)2i i ⋅+=-不是纯虚数,所以不正确;对于D 中,复数(1)1i i i ⋅+=-+不是纯虚数,所以不正确,故选A.【点睛】本题重点考查复数的基本运算和复数的概念,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实掌握其四则运算技巧和常规思路. 其次要熟悉复数相关基本概念是解答此类问题的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题. 5.A解析:A【详解】 因为33ai z a i i-==--,所以由题设可得00a a -<⇒>,因此0a >是0a ≥的充分不必要条件,故应选答案A . 6.B解析:B【分析】利用错位相减法、等比数列的求和公式及复数的周期性进行计算可得答案.【详解】解:设2320192342020S i i i i =+++⋅⋅⋅+,可得:24201920320023420192020iS i i i i i =++++⋅⋅⋅++,则24201923020(1)22020i S i i i i ii -=++++⋅⋅⋅+-, 2019242019202023020(1)(1)202020201i i i S i i i i i i i i i i--=+++++⋅⋅⋅+-+-=-, 可得:2(1)(1)(1)20202020202112i i i i i S i i i i ++-=+-=+-=-+-, 可得:2021(2021)(1)1011101012i i i S i i -+-++===---, 故选:B.【点睛】本题主要考查等比数列的求和公式,错位相减法、及复数的乘除法运算,属于中档题. 7.A解析:A化简得到1z i =-+,再计算共轭复数得到答案.【详解】()()()1212i z i i -=++,故()()()()()()()()()121212131211212125i i i i i i i z i i i i +++++++====-+--+,故1z i =--. 故选:A .【点睛】本题考查了复数的化简,共轭复数,意在考查学生的计算能力.8.A解析:A【解析】【分析】由题意首先化简所给的复数,然后确定其虚部即可.【详解】 由复数的运算法则可知:51i i -()()()1111122i i i i i +==-+-+, 则复数51i i-的虚部是12. 本题选择A 选项.【点睛】本题主要考查复数的运算法则,虚部的定义等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.9.A解析:A【分析】首先求得复数z ,然后求解其共轭复数并确定模即可.【详解】 由题意可得:2211i z i i i i i +=+=-++=-,则1,z i z =+=故选A .【点睛】本题主要考查复数的运算法则,复数的模的计算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 10.B解析:B设11i bi ai+=+,化简后利用复数相等列方程求解即可. 【详解】 设()1,,1i bi a b R ai+=∈+, 所以()11i bi ai ab bi +=⋅+=-+,所以11ab b -=⎧⎨=⎩, 解得11a b =-⎧⎨=⎩, 故选:B .【点睛】本题主要考查复数的乘法运算,考查复数相等的性质,属于基础题.11.A解析:A【分析】 根据1z =分析出z 在复平面内的轨迹方程,再根据12z i +-的几何意义以及圆外一点到圆上点的距离最小值求法求解出结果.【详解】因为|||i |1z x y =+==,所以221x y +=,即z 在复平面内表示圆O :221x y +=上的点;又|12i ||(1)(2)i |z x y +-=++-,所以|12i |z +-表示圆O 上的动点到定点(12)A -,的距离,所以min |12i |z +-为||1OA r -=,故选:A .【点睛】 关键点点睛:解答本题的关键是理解1z =对应的轨迹方程以及掌握12z i +-的几何意义,将复数模的最值问题转化为点到点的距离最值问题. 12.A解析:A【分析】先化简z ,求出a ,再判断即可.【详解】()()2202022211112121211222a i a a i a z i i i i i +=-=-=-=-----+,z 不是纯虚数,则21022a -≠,所以21≠a ,即1a ≠±, 所以1a ≠±是1a ≠的充分而不必要条件.故选:A .【点睛】本题主要考查根据复数的类型求参数,考查充分条件和必要条件的判断,考查逻辑思维能力和计算能力,属于常考题.二、填空题13.6【解析】分析:先找到复数z 对应的点的轨迹再求的最大值详解:设复数则所以复数对应的点的轨迹为(34)为圆心半径为1的圆所以的最大值是故答案为6点睛:(1)本题主要考查复数中的轨迹问题意在考查学生对这 解析:6【解析】分析:先找到复数z 对应的点的轨迹,再求z 的最大值.详解:设复数(,)z x yi x y R =+∈,则22341,(3)(4)1x yi i x y +--=∴-+-=, 所以复数对应的点的轨迹为(3,4)为圆心半径为1的圆,所以z 1516=+=.故答案为6点睛:(1)本题主要考查复数中的轨迹问题,意在考查学生对这些基础知识的掌握水平和数形结合的思想方法.(2)z a bi r ++=表示以点(a,b)为圆心r 为半径的圆,不要死记硬背,直接化成直角坐标,就一目了然. 14.【分析】首先设(且)代入方程化简为再分和两种情况求验证是否成立【详解】设(且)则原方程变为所以①且②;(1)若则解得当时①无实数解舍去;从而此时或3故满足条件;(2)若由②知或显然不满足故代入①得所 解析:74- 【分析】首先设z a bi =+ (a ,b ∈R 且221a b +=),代入方程,化简为()()222320ax ax bx bx i +++-=,再分0b =和0b ≠两种情况求,a x 验证是否成立.【详解】设z a bi =+,(a ,b ∈R 且221a b +=) 则原方程2230zx zx ++=变为()()222320ax ax bx bx i +++-=.所以2230ax ax ++=,①且220bx bx -=,②;(1)若0b =,则21a =解得1a =±,当1a =时①无实数解,舍去;从而1a =-,2230x x --=此时1x =-或3,故1z =-满足条件;(2)若0b ≠,由②知,0x =或2x =,显然0x =不满足,故2x =,代入①得38a =-,8b =±,所以838z =-±.综上满足条件的所以复数的和为3371884⎛⎫⎛⎫-+-++--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故答案为:74-【点睛】思路点睛:本题考查复系数二次方程有实数根问题,关键是设复数z a bi =+后代入方程,再进行整理转化复数的代数形式,注意实部和虚部为0,建立方程求复数z . 15.【分析】利用的幂的性质化简即可得答案【详解】所以原式故答案为:【点睛】本题考查复数的计算合理利用常见结论可使计算简便如等等解析:1i --【分析】利用i 的幂的性质化简即可得答案.【详解】2019201633i i i i i =⋅==-,()1010202010102101010082222i 2i i i i 11i 2i 1i ⎡⎤⎛⎫-⎛⎫====⋅==-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭+⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以原式=1i --.故答案为:1i --.【点睛】 本题考查复数的计算.合理利用常见结论可使计算简便,如4i 1n =,41i i n +=,42i 1n +=-,43i i n +=-,()21i 2i +=,()21i 2i -=-,1i i=-等等. 16.【分析】根据复数几何意义列方程解方程得再根据共轭复数概念得结果【详解】解:由题意可得解得∴∴故答案为:【点睛】本题考查复数几何意义以及共轭复数概念考查基本分析求解能力属基础题解析:66i -【分析】根据复数几何意义列方程,解方程得9a =,再根据共轭复数概念得结果.【详解】解:由题意可得3a =-,解得9a =,∴66z i =+,∴66z i =-.故答案为:66i -【点睛】本题考查复数几何意义以及共轭复数概念,考查基本分析求解能力,属基础题. 17.②③【分析】根据新定义序的关系对四个命题逐一分析由此判断出真命题的序号【详解】对于①由于所以或且当满足但所以①错误对于②根据序的关系的定义可知复数的序有传递性所以②正确对于③设由所以或且可得或且即成解析:②③【分析】根据新定义“序”的关系,对四个命题逐一分析,由此判断出真命题的序号.【详解】对于①,由于12z z >,所以“12a a >”或“12a a =且12b b >”. 当121,2a a =-=-,满足12a a >但12z z <,所以①错误.对于②,根据“序”的关系的定义可知,复数的“序”有传递性,所以②正确.对于③,设z c di =+,由12z z >,所以“12a a >”或“12a a =且12b b >”,可得“12a c a c +>+”或“12a c a c +=+且12b d b d +>+”,即12z z z z +>+成立,所以③正确.对于④,当123,2,2z i z i z i ===时,126,4zz zz =-=-,12zz zz <,故④错误. 故答案为:②③【点睛】本小题主要考查新定义复数“序”的关系的理解和运用,考查分析、思考与解决问题的能力,属于基础题.18.【解析】【分析】根据复数的代数表示法及其几何意义可知集合A 表示的点的轨迹是以(01)为圆心半径为2的圆及内部;集合B 表示圆的圆心移动到了(11+b );两圆面有交点即可求解b 的取值范围【详解】由题意集解析:b ≤≤【解析】【分析】根据复数的代数表示法及其几何意义可知集合A 表示的点的轨迹是以(0,1)为圆心,半径为2的圆及内部;集合B 表示圆的圆心移动到了(1,1+b );两圆面有交点即可求解b 的取值范围.【详解】由题意,集合A 表示的点的轨迹是以(0,1)为圆心,半径为2的圆及内部; 集合B 表示点的轨迹为以(1,1+b )为圆心,半径为2的圆及内部∵A∩B≠∅,说明,两圆面有交点;∴4≤.可得:b ≤≤,故答案:b ≤≤,【点睛】本题考查复数几何意义,圆与圆的位置关系,体现了数学转化思想方法,明确A.B 集合的意义是关键,是中档题19.【分析】由题意可得a <0由|z|=2可得a 的方程解出即得【详解】∵z=a+i 在复平面内对应的点位于第二象限∴a <0由|z|=2得=2解得a=﹣1或1(舍去)∴z=﹣1+i 故答案为﹣1+i 【点睛】该题解析:【分析】由题意可得a <0,由|z|=2,可得a 的方程,解出即得.【详解】∵i 在复平面内对应的点位于第二象限,∴a <0,由|z|=2,解得a=﹣1或1(舍去),∴z=﹣.故答案为﹣【点睛】该题考查复数的模、复数代数形式的表示及其几何意义,属基础题.20.【解析】分析:先根据复数的模以及复数的虚部列不等式再根据扇形面积减去三角形面积得弓形面积详解:设则如图因此复平面内复数z 的对应点组成图形为两个弓形其面积为扇形面积减去三角形面积是点睛:本题重点考查复解析:2-32π 【解析】分析:先根据复数的模以及复数的虚部列不等式,再根据扇形面积减去三角形面积得弓形面积.详解:设(,)z x yi x y R =+∈11,2y ≤≥ ,如图,2.3AOB π∠=因此复平面内复数z 的对应点组成图形为两个弓形,其面积为扇形面积减去三角形面积是21212232(111sin )232332πππ⨯⋅-⨯⨯⨯=- 点睛:本题重点考查复数的基本运算和复数的概念,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实掌握其运算技巧和常规思路,如()()()(),(,,.)++=-++∈a bi c di ac bd ad bc i a b c d R . 其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)a bi a b R +∈的实部为a 、虚部为b 22a b +(,)a b 、共轭为.-a bi三、解答题21.(1)6m =或1m =-(2)6m ≠且1m ≠-(3)4m =(4)46m <<【分析】由题意得解得22(34)(56)z m m m m i =--+--,(1)由2560m m --=,求出m 即可;(2)2560m m --≠,即可得出m ; (3)由22340560m m m m ⎧--=⎨--≠⎩,解得m 范围; (4)根据象限特征,由22340560m m m m ⎧-->⎨--<⎩,解得m 范围. 【详解】解:()()()21i 5i 346i z m m =+-+-+=()()223456i m m m m --+--, (1)由2560m m --=得6m =或1m =-,即当6m =或1m =-时,z 为实数;(2)由2560m m --≠得6m ≠且1m ≠-,即当6m ≠且1m ≠-时,z 为虚数;(3)由22340{560m m m m --=--≠,,得4m =, 即当4m =时,z 为纯虚数;(4)由22340{560m m m m -->--<,,解得46m <<, 即当46m <<时,z 在复平面内对应的点在第四象限.【点睛】本题考查复数的有关概念及其运算法则、方程与不等式的解法,考查推理能力与计算能力.22.(1)ω;(2)12a b =-⎧⎨=⎩【分析】(1)求出1z i =+的共轭复数,代入234z z ω=+-化简,再求ω; (2)根据2211z az b i z z ++=--+,得到()()21a b a i i +++=+,列方程组即可求解. 【详解】(1)已知1z i =+,1z i ∴=-,()()213141i i i ω=++--=--∴,ω∴=(2)()()22211a b a z az b i z z i i+++++==--+, ()()21a b a i i ∴+++=+,121a b a +=⎧∴⎨+=⎩,解得12a b =-⎧⎨=⎩. 【点睛】此题考查复数的基本运算,涉及共轭复数,复数的模长,根据两个复数相等列方程组求解. 23.(1) 12z i =-或2i z =-.(2) 3m =±,5n =.【分析】(1)利用已知条件,设出复数z ,通过225(,)a b a b +=∈Z 及所对点所在位置求出即可复数z ;(2)利用(1),结合复数的乘法运算求解m ,n 的值【详解】(1)设(,)z a bi a b =+∈Z ,则225(,)a b a b +=∈Z ,因为z 在复平面内对应的点位于第四象限,所以0a >,0b <,所以12a b =⎧⎨=-⎩或21a b =⎧⎨=-⎩, 所以12z i =-或2i z =-.(2)由(1)知12z i =-或2i z =-,当12z i =-时,234z i =--;当2i z =-时234z i =-.因为()22m m n i z --=,所以234m m n =±⎧⎨-=⎩,解得3m =±,5n =. 【点睛】本题考查复数的模长公式,考查复数的乘法运算,考查计算能力,是基础题24.(1)1i +或1i --;(2)1【分析】(1)设z =a +bi (a ,b ∈R ),由已知列关于a ,b 的方程组,求解可得复数z ; (2)分类求得A 、B 、C 的坐标,再由三角形面积公式求解.【详解】解:(1)设z =a +bi (a ,b ∈R ),由已知可得:22ab ==⎪⎩2221a b ab ⎧+=⎨=⎩, 解得11a b =⎧⎨=⎩或11a b =-⎧⎨=-⎩. ∴z =1+i 或z =﹣1﹣i ;(2)当z =1+i 时,z 2=2i ,z ﹣z 2=1﹣i ,∴A (1,1),B (0,2),C (1,﹣1),故△ABC 的面积S 12=⨯2×1=1; 当z =﹣1﹣i 时,z 2=2i ,z ﹣z 2=﹣1﹣3i ,∴A (﹣1,﹣1),B (0,2),C (﹣1,﹣3),故△ABC 的面积S 12=⨯2×1=1. ∴△ABC 的面积为1.【点睛】 本题考查复数的乘方和加减运算,考查复数相等的条件和复数的几何意义,以及三角形的面积的求法,考查运算能力,属于中档题.25.(1)42i +;(2)()2,2-.【分析】(1)根据2z i R +∈、2z R i∈-,结合复数的加法、除法运算即可求出z ,进而由共轭复数的概念求得z ;(2) 复数()2z mi +在复平面上对应的点在第四象限,即对应复数的实部、虚部都小于0,解不等式即可求得m 的范围【详解】(1)设(),z x yi x y R =+∈,则()22z i x y i +=++∵2z i R +∈∴2y =- 又22242255z x i x x i R i i -+-==+∈--, ∴4x = 综上,有42z i =- ∴42z i =+(2)∵m 为实数,且()()()()2224212482z mi m i m m m i +=+-=+-+-⎡⎤⎣⎦ ∴由题意得()21240820m m m ⎧+->⎪⎨-<⎪⎩,解得22m -<< 故,实数m 的取值范围是()2,2-【点睛】本题考查了复数,利用复数的四则运算及共轭复数的概念求复数,另外依据复数所处的象限求参数范围26.(1)3,1a b ==-(2【解析】分析:(1)由复数的四则运算可化简复数,再由复数相等可知实部与虚部都要相等,可求得,a b .(2)由复数的乘法运算可化简复数式为标准式,再由复数在第一、三象限的角平分线上可知复数实部等于虚部,求得参数y,再由复数模公式求得复数模.详解:(1)∵()()21253i i a bi i -+++=+ 1033i i==-+ , 又∵,a b R ∈ ∴3,1a b ==-(2)()()()31a bi z i yi +⋅=--+()()331y y i =-+++由题意可知:331y y -+=+,解得2y =-∴z ==点睛:本题主要考查复数四则运算与乘方综合运算和复数相等,及复数与坐标对应关系,及复数的模.。
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复数单元测验试卷班级 姓名 座号 成绩 一、选择题:(每小题4分,共48分) 1.设z∈C ,则方程|z-i|-|z+i|=2所表示的图形是 ( ) A 双曲线 B 线段 C 一条射线 D 两条射线2.设z1、z2∈C ,则02221=+z z 是“z1、z2对应向量互相垂直”的( )A 充分条件B 必要条件C 充要条件D 既不充分也不必要条件3.若argz=θ,则arg(-3z 2)的值是 ( ) A 2θ B 2π-θ C 2θ或2θ-2π D 2π-2θ4.使ni )3(-的值为实数的n的最小正整数的值是 ( )A 0B 2C 3D 6 5.复数4)3(i +的辐角主值是 ( )A 60°B 120°C 240°D 300° 6.复数z满足方程1=+-z z z ,则z对应的点的轨迹是 ( )A 直线B 圆C 两点D 不存在 7.复数72sin72cos ππi z +=,则621z z z +⋅⋅⋅+++的值是 ( ) A 0 B 1 C -1 D 以上都不对 8.若全集为复数集C ,A 、B 分别是实数集、纯虚数集,则以下为空集是( ) A B A B B A C B A D B A 9.若复数z的实部是-23,且其辐角主值是65π,则z= ( ) A.-23-2i B.-23+2i C.-23+43i D.-23-43i10.已知1=z ,则i z 31+-的最大值和最小值分别是 ( ) A 3,1 B 2,1 C 3,2 D 4,211.已知复数z的模为2,则arg (z -4i)的取值范围是 ( )A ⎥⎦⎤⎢⎣⎡65,6ππ B ⎥⎦⎤⎢⎣⎡611,67ππ C ⎥⎦⎤⎢⎣⎡32,3ππ D ⎥⎦⎤⎢⎣⎡35,34ππ 12.复数z1、z2在复平面内对应的点分别是A 、B ,已知2121z z z z -=+,线段AB 的中点对应的复数是4-3i,则2221z z += ( )A 10B 25C 100D 200 二、填空题:(每小题4分,共24分)1.复数z=(2+i)m2-3(1+i)m-2(1-i)(m为实数),则当时,是实数;当 时,是纯虚数;当 时,z对应的点在第四象限。
数系的扩充和复数的概念单元测试姓名 座号 班级一、 选择题1. 下列说法正确的个数是( )①实数是复数; ②虚数是复数; ③实数集和虚数集的交集不是空集; ④实数集和虚数集的并集等于复数集; ⑤虚轴上的点表示的数都是虚数; ⑥实轴上的点表示的数都是实数;A 、3B 、4C 、5D 、62. 复数z满足方程1=+-z z z ,则z对应的点的轨迹是 ( )A 、直线B 、圆C 、两点D 、以上都不对3. 对于复数bi a +,下列结论正确的是( )A 、⇔=0a bi a +为纯虚数;B 、⇔=0b bi a +为实数;C 、i b a )1(-+=3+2i ⇔3=a ,3-=bD 、-1的平方等于i4. 下列说法正确的是( )A 、如果两个复数的实部的差和虚部的差都于0,那么这两个复数相等;B 、在复平面内复数bi a +对应的点为),(a bC 、如果复数yi x +是实数,则0=x ,0=y ;D 、复数i +3大于i +25. 2i i +在复平面内表示的点在( )A 、第一象限B 、第二象限C 、第三象限D 、第四象限6. 设全集I={复数},R={实数},M={纯虚数},则( )A 、I R M =B 、I R MC I = C 、R R M C I =D 、Φ=R C M I7. 以23-i 的虚部为实部,以i i 232+的实部为虚部的复数是( )A 、i 33-B 、i +3C 、i 22+-D 、i 22+8. 若(m 2-3m-4)+(m 2-5m-6)i 是纯虚数,则实数m 的值为 ( )A 、-1B 、4C 、-1或4D 、不存在9. 在复平面内,与复数z=-1-i 的共轭复数对应的点位于 ( )A 、第一象限B 、第二角限C 、第三象限D 、第四象限10. i 21i 2)i 1()i 31(63++-+++-的值是( ) i D i C B A 201、 、、 、 11. 若i 23+是关于x 的方程)R q ,p (0q px x 22∈=++的一个根,则q 的值为( )A 、26B 、13C 、 6 D、512. 221(1)(4),.z m m m m i m R =++++-∈23 2.z i =-则1m =是12z z =的( )条件A 、充分不必要B 、 必要不充分C 、 充要D 、既不充分又不必要二、填空题13. 若x 是实数,y 是纯虚数且满足y i x =+-212,则=x ,=y 。
单元素养检测(二)(第七章)(120分钟150分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.= ( )A.1+2iB.1-2iC.2+iD.2-i【解析】选D.===2-i.2.若复数z-2+3i=1-i,则∣z∣=( )A.3B.4C.5D.6【解析】选C.由z-2+3i=1-i,得z=3-4i,|z|=5.3.复数z=在复平面上对应的点位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解析】选C.因为复数z===-1-i,所以复数在复平面上对应的点(-1,-1)位于第三象限.【补偿训练】(2019·天津高二检测)在复平面上,复数对应的点在( ) A.第一象限 B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解析】选A.由题意,复数=1+i,所以复数对应的点的坐标为位于第一象限.4.(2019·全国卷Ⅲ)若z(1+i)=2i,则z= ( )A.-1-iB.-1+iC.1-iD.1+i【解题指南】等式两边同除以(1+i),表示出z,再利用复数的除法计算.【解析】选D.z(1+i)=2i,z===i(1-i)=1+i.5.z是纯虚数的一个充要条件是( )A.z+≠0B.z-≠0C.z·≠0D.=-z(z≠0)【解析】选D.(1)设z=bi(b≠0),则=-bi,所以z+=0,所以=-z(z≠0).(2)设z=a+bi(z≠0),则=a-bi,因为=-z,所以a-bi=-(a+bi),即a=0,又z≠0,所以b≠0,所以z是纯虚数,由(1),(2)知z是纯虚数的一个充要条件是=-z(z≠0).6.若关于x的方程x2+(1+2i)x+3m+i=0有实根,则实数m等于( )A. B. C.- D.-【解析】选A.设方程的实数根为x=a(a为实数),则a2+(1+2i)·a+3m+i=0,所以所以7.若i为虚数单位,图中复平面内点Z表示复数z,则表示复数的点是( )A.EB.FC.GD.H【解析】选D.由图可知z=3+i,所以====2-i,对应复平面内的点H.8.已知i为虚数单位,a为实数,复数z=(a-2i)(1+i)在复平面内对应的点为M,则“a=1”是“点M在第四象限”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解析】选A.z=(a-2i)(1+i)=(a+2)+(a-2)i,则点M的坐标为(a+2,a-2),当a=1时,坐标为(3,-1),即点M在第四象限,若点M在第四象限,而a=1却不一定成立,故“a=1”是“点M在第四象限”的充分而不必要条件.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.已知复数z=,则下列结论正确的是( )A.z的虚部为iB.|z|2=2C.z2为纯虚数D.=-1+i【解析】选BC.因为复数z===1+i,则z的虚部为1,A不正确.|z|2=2,B正确.z2=(1+i)2=2i为纯虚数,C正确.=1-i,D不正确.10.设z是复数,则下列命题中的真命题是( )A.若z2≥0,则z是实数B.若z2<0,则z是虚数C.若z是虚数,则z2≥0D.若z是纯虚数,则z2<0【解析】选ABD.设z=a+bi,a,b∈R⇒z2=a2-b2+2abi.对选项A:若z2≥0,则b=0⇒z为实数,所以z为实数正确.对选项B:若z2<0,则a=0,且b≠0⇒z为纯虚数,所以z为虚数正确.对选项C:若z为虚数,则z2不一定为实数,所以z2≥0错误.对选项D:若z为纯虚数,则a=0,且b≠0⇒z2<0,所以z2<0正确.11.已知i为虚数单位,z∈C,下列命题为真命题的是( )A.若z-(3+2i)=i,则z=3+3iB.若z(3+4i)=25i,则z=4+3iC.若z+|z|=2+i,则z=+iD.若z·(2+i)=10-5i,则=3-4i【解析】选ABC.若z-(3+2i)=i,则z=3+2i+i=3+3i,选项A是真命题.若z(3+4i)=25i,则z====4+3i,选项B是真命题.设z=x+yi(x,y∈R),则由z+|z|=2+i,得x+yi+=2+i,所以解得所以z=+i,所以选项C是真命题.若z·(2+i)=10-5i,则z====3-4i,=3+4i,选项D是假命题.12.下列复数不可能与复数+i(a∈R)相等的是( )A.-2iB.a2+iC.3-a2iD.3+a2i【解析】选ACD.由于+i不可能是纯虚数,而-2i是纯虚数,故-2i和+i不可能相等;当a2=,即a=1时,a2+i和+i相等;因为复数3-a2i的虚部-a2≤0,而+i的虚部为1,故二者不可能相等;若3+a2i和+i相等,则而此方程组无解,故二者不相等.三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.定义运算=ad-bc,若复数x=,y=,则y=________.【解析】依题意,y=4i(x+i)-2xi=4i2+2xi=-4+=-4+=-4+2=-2.答案:-214.若(a-2i)i=b-i,其中a,b∈R,i是虚数单位,z=(a+bi)2,则=________.【解析】由(a-2i)i=b-i,得ai+2=b-i,即(2-b)+(a+1)i=0,得a=-1,b=2,所以z=(a+bi)2=(-1+2i)2=-3-4i,=5.答案:515.已知=b+i(a,b∈R),其中i为虚数单位,则a+b=________.【解析】因为=b+i,所以a+2i=bi-1,所以所以a+b=1.答案:116.已知+i是实系数一元二次方程ax2+bx+1=0的一个根,则a=________, b=________. 【解析】把+i代入方程得a+b+1=0,即+i=0.所以即解得答案:1 -四、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)复平面内有A,B,C三点,点A对应的复数是3+i,向量对应的复数是-2-4i,向量对应的复数是-4-i,求B点对应的复数.【解析】因为向量对应的复数是-2-4i,向量对应的复数是-4-i,所以表示的复数是(4+i)-(2+4i)=2-3i,故=+对应的复数为(3+i)+(2-3i)=5-2i,所以B点对应的复数为5-2i.18.(12分)已知z是复数,z+2i,均为实数(i为虚数单位),对于复数w=(z+ai)2,当a为何值时,w为:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.【解析】设z=x+yi(x,y∈R),z+2i=x+(y+2)i,由题意得y=-2,==(x-2i)(2+i)=(2x+2)+(x-4)i.由题意得x=4,所以z=4-2i.因为w=(z+ai)2=(12+4a-a2)+8(a-2)i,(1)当w为实数时,令a-2=0,所以a=2,(2)w为虚数,只要a-2≠0,所以a≠2.(3)w为纯虚数,只要12+4a-a2=0且a-2≠0,所以a=-2或a=6.19.(12分)已知复数z=(1+2m)+(3+m)i(m∈R).(1)若复数z在复平面上所对应的点在第二象限,求m的取值范围;(2)求当m为何值时,|z|最小,并求|z|的最小值.【解析】(1)因为复数z=(1+2m)+(3+m)i(m∈R)在复平面上所对应的点在第二象限,所以解得-3<m<-,所以m的取值范围是.(2)|z|2=(1+2m)2+(3+m)2=5m2+10m+10=5(m+1)2+5,所以当m=-1时,|z|min=.20.(12分)已知z1=cos θ+isin 2θ,z2=sin θ+icos θ,当θ为何值时:(1)z1=z2;(2)z1,z2对应点关于实轴对称;(3)|z2|<.【解析】(1)因为z1=z2,所以即解得θ=2kπ+(k∈Z).(2)因为z1与z2对应点关于实轴对称,所以即解得θ=2kπ+π(k∈Z).(3)因为|z2|<,所以<,即3sin2θ+cos2θ<2,化简得sin2θ<,解得-<sin θ<,所以kπ-<θ<kπ+(k∈Z).21.(12分)已知复数z=(2+i)-(其中i是虚数单位,x∈R).(1)若复数z是纯虚数,求x的值;(2)若函数f(x)=|z|2与g(x)=-mx+3的图象有公共点,求实数m的取值范围. 【解析】(1)因为z=(2+i)-=(2-x)+(1-x)i,且复数z为纯虚数,所以解得x=2.(2)由(1)知函数f(x)=|z|2=(2-x)2+(1-x)2=2x2-6x+5,又函数f(x)与g(x)=-mx+3的图象有公共点,所以方程2x2-6x+5=-mx+3有解,即方程2x2+(m-6)x+2=0有解,所以Δ=(m-6)2-4×2×2≥0,所以m≤2或m≥10.所以实数m的取值范围是(-∞,2]∪[10,+∞).【补偿训练】已知z1=x2+i,z2=x2+ai对于任意实数x,都有>恒成立,试求实数a的取值范围.【解析】依题意,得|z1|=,|z2|=,|z1|>|z2|⇒|z1|2>|z2|2⇒x4+x2+1>x4+a2⇒x2+1>a2⇒-1<a<1.所以实数a的取值范围是(-1,1).22.(12分)已知关于x的方程x2-(tan θ+i)x-(i+2)=0(θ∈R,x∈C)(1)若此方程有实数根,求锐角θ的值;(2)求证:对任意的实数θ(θ≠+kπ),原方程不可能有纯虚数根.【解析】(1)设x∈R是方程x2-(tan θ+i)x-(i+2)=0的根,则x2-xtan θ-2-i(x+1)=0.所以由②得x=-1,代入①得tan θ=1,所以锐角θ=.(2)反证法.若方程有纯虚数根,设为x=ai(a≠0),代入原方程并整理得(-a2+a-2)-(atan θ+1)i=0.所以(*)因为方程-a2+a-2=0无实根,所以方程组(*)无解.故假设不成立,因此原方程无纯虚数根.。
第七章复数单元测试一、单选题(共8小题)1.已知a∈R,若复数z=a2+2a+ai是纯虚数,则a=()A.0B.2C.−1D.−22.已知复数z=1+3i,i为虚数单位,则|z|=()1−iA.√2B.√5C.√10D.2√53.若复数z=(1+ai)⋅(1−i)的模等于2,其中i为虚数单位,则实数a的值为()A.−1B.0C.1D.±14.设复数z=i,则复数z的共轭复数z̅在复平面内对应的点位于()1+iA.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限5.已知z=1+i,则z(z+1)=()A.3+i B.3−i C.1+i D.1−i6.已知复数z=(3−4i)(2−i),则z的虚部为()A.2B.11C.−11D.−11i7.若z=2−i,则z2−4z=()A.-5B.-3C.3D.58.在复平面内,复数z1,z2所对应的点关于虚轴对称,若z1=1+2i,则复数z2=()A.−1−2i B.−1+2iC.1−2i D.2+i二、多选题(共4小题)9.已知复数z=1+i(其中i为虚数单位),则以下说法正确的有()A.复数z的虚部为i B.|z|=√2C.复数z的共轭复数z=1−i D.复数z在复平面内对应的点在第一象限10.下列命题中,真命题为()A.复数z=a+bi为纯虚数的充要条件是a=0B.复数z=1−3i的共轭复数为z=1+3iC.复数z=1−3i的虚部为−3D.复数√2z=1+i,则z2=i=i,则下列结论正确的是()11.已知复数z满足z+1zA .复数z 的共轭复数为−12+12iB .z 的虚部为12C .在复平面内z 对应的点在第二象限D .|z |=√2212.下列命题中正确的是( )A .已知平面向量a ⃑满足|a ⃑|=1,则a ⃑⋅a ⃑=1B .已知复数z 满足|z |=1,则z ⋅z =1C .已知平面向量a ⃑,b ⃑⃑满足|a ⃑+b ⃑⃑|=|a ⃑−b ⃑⃑|,则a ⃑⋅b ⃑⃑=0D .已知复数z 1,z 2满足|z 1+z 2|=|z 1−z 2|,则z 1⋅z 2=0三、填空题(共4小题)13.已知复数z 满足z ⋅(1−2i )=|3+4i |,则z =___________. 14.已知i 为虚数单位,则i 2020+i 2021=___________.15.复数4+3i 与-2-5i 分别表示向量OA ⃑⃑⃑⃑⃑ 与OB ⃑⃑⃑⃑⃑ ,则向量AB ⃑⃑⃑⃑⃑ 表示的复数是________. 16.已知1+2i 是方程x 2-mx +2n =0(m ,n ∈R )的一个根,则m +n =____.四、解答题(共5小题) 17.计算:(1)(1−4i )(1+i )+2+4i3+4i;(2)(1+i )51−i+(1−i )51+i;(3)(1+2i)2+3(1−i)2+i.18. 已知复数z =m 2−2m −15+(m 2−9)i ,其中m ∈R ,i 为虚数单位. (1)若z 为实数,求m 的值; (2)若z 为纯虚数,求z1+i 的虚部.19.已知复数z =(m 2−2m −3)+(m 2+m −2)i ,(m ∈R). (1)若z >0,求m 的值; (2)若z 是纯虚数,求z ⋅z̅的值.⃑⃑⃑⃑⃑ 对应的复数为1+2i,20.已知复平面内平行四边形ABCD,A点对应的复数为2+i,向量BA⃑⃑⃑⃑⃑ 对应的复数为3−i,求:向量BC(1)点D对应的复数;(2)平行四边形ABCD的面积.−isinθ,其中i为虚数单位,θ∈R.求|z1⋅z2|的21.已知复数z1=3cosθ+isinθ,z2=√24值域.22.已知复数z=3x−(x2−x)i(x∈R)的实部与虚部的差为f(x).(1)若f(x)=8,且x>0,求复数iz的虚部;(2)当f(x)取得最小值时,求复数z的实部.1+2i第七章 复数单元测试一、单选题(共8小题)1.已知a ∈R ,若复数z =a 2+2a +ai 是纯虚数,则a =( ) A .0 B .2 C .−1 D .−2【答案】D【分析】结合复数的概念得到{a 2+2a =0a ≠0,解之即可求出结果.【详解】∵z =a 2+2a +ai 是纯虚数,∴{a 2+2a =0,a ≠0,解得a =−2. 故选:D.2.已知复数z =1+3i 1−i,i 为虚数单位,则|z |=( ) A .√2 B .√5C .√10D .2√5【答案】B【分析】利用复数除法运算进行化简,再求得|z |. 【详解】z =(1+3i )(1+i )(1−i )(1+i )=−2+4i 2=−1+2i ,∴|z |=√(−1)2+22=√5. 故选:B3.若复数z =(1+ai)⋅(1−i)的模等于2,其中i 为虚数单位,则实数a 的值为( ) A .−1 B .0 C .1 D .±1【答案】D【分析】先根据复数的乘法法则得z =(1+a)+(a −1)i ,再根据模的公式列方程求解即可. 【详解】∵z =(1+ai)⋅(1−i)=1−i +ai −ai 2=(1+a)+(a −1)i 则|z|=√(1+a)2+(a −1)2=√2a 2+2=2,解得:a =±1. 故选:D. 4.设复数z =i1+i ,则复数z 的共轭复数z̅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【答案】D【分析】先求出z ,再求出z ̅,直接得复数z ̅在复平面内对应的点. 【详解】z =i 1+i=i (1-i )(1+i )(1-i )=12+12i ,则z =12−12i ,∴z ̅在复平面内对应的点为(12,−12),位于第四象限;故选:D.5.已知z =1+i ,则z (z +1)=( ) A .3+i B .3−iC .1+iD .1−i【答案】B【分析】根据复数的四则运算法则计算即可.【详解】z ̅(z +1)=(1−i)(1+i +1)=(1−i)(2+i)=3−i ,故选:B. 6.已知复数z =(3−4i)(2−i),则z 的虚部为( )A.2B.11C.−11D.−11i【答案】C【分析】利用复数乘法求出z,即可确定其虚部.【详解】∵z=(3−4i)(2−i)=2−11i,∴z的虚部−11,故选:C7.若z=2−i,则z2−4z=()A.-5B.-3C.3D.5【答案】A【分析】依据复数的运算法则直接求解即可;【详解】z2−4z=z(z−4)=(2−i)⋅(−2−i)=i2−4=−5,故选:A8.在复平面内,复数z1,z2所对应的点关于虚轴对称,若z1=1+2i,则复数z2=()A.−1−2i B.−1+2iC.1−2i D.2+i【答案】B【分析】根据对应的点的特征直接求出即可.【详解】∵z1=1+2i对应的点为(1,2),z1,z2所对应的点关于虚轴对称,∴z2对应的点为(−1,2),∴z2=−1+2i. 故选:B.二、多选题(共4小题)9.已知复数z=1+i(其中i为虚数单位),则以下说法正确的有()A.复数z的虚部为i B.|z|=√2C.复数z的共轭复数z=1−i D.复数z在复平面内对应的点在第一象限【答案】BCD【分析】根据复数的概念判定A错,根据复数模的计算公式判断B正确,根据共轭复数的概念判断C正确,根据复数的几何意义判断D正确.【详解】∵复数z=1+i,∴其虚部为1,即A错误;|z|=√12+12=√2,故B正确;复数z的共轭复数z=1−i,故C正确;复数z在复平面内对应的点为(1,1),显然位于第一象限,故D正确.故选:BCD.【点睛】本题主要考查复数的概念,复数的模,复数的几何意义,以及共轭复数的概念,属于基础题型.11.下列命题中,真命题为()A.复数z=a+bi为纯虚数的充要条件是a=0B.复数z=1−3i的共轭复数为z=1+3iC.复数z=1−3i的虚部为−3D .复数√2z =1+i ,则z 2=i 【答案】BCD【分析】对A,根据纯虚数的定义,可知a =0,b ≠0,故A 错.根据共轭复数,虚部的定义,可判断B,C.运用复数的四则运算,可判断D. 【详解】复数z =a +bi 为纯虚数的充要条件是a =0,b ≠0,故A 错. 复数z =1−3i 的共轭复数为z =1+3i ,复数z =1−3i 的虚部为−3,故B,C 对. 复数√2z =1+i ,则z =√2,z 2=(√2)2=2i 2=i ,故D 对.故选:BCD 11.已知复数z 满足z+1z=i ,则下列结论正确的是( )A .复数z 的共轭复数为−12+12i B .z 的虚部为12 C .在复平面内z 对应的点在第二象限 D .|z |=√22【答案】AD【分析】先由已知求出复数z ,然后再逐个分析判断即可 【详解】由z+1z=i ,得z +1=zi ,∴z =−11−i =−(1+i)(1−i)(1+i)=−12−12i , ∴复数z 的共轭复数为−12+12i ,复数z 的虚部为−12,复数z 在复平面内对应的点在第三象限,|z |=√(−12)2+(−12)2=√22,∴AD 正确,BC 错误,故选:AD 12.下列命题中正确的是( )A .已知平面向量a ⃑满足|a ⃑|=1,则a ⃑⋅a ⃑=1B .已知复数z 满足|z |=1,则z ⋅z =1C .已知平面向量a ⃑,b ⃑⃑满足|a ⃑+b ⃑⃑|=|a ⃑−b ⃑⃑|,则a ⃑⋅b ⃑⃑=0D .已知复数z 1,z 2满足|z 1+z 2|=|z 1−z 2|,则z 1⋅z 2=0 【答案】ABC【分析】结合选项逐个验证,向量的模长运算一般利用平方处理,复数问题一般借助复数的运算来进行.【详解】∵a ⃑⃑⋅a ⃑⃑=|a ⃑⃑|2=1,∴A 正确;设z =a +bi ,则z =a −bi ,∵|z |=1,∴a 2+b 2=1, ∴z ⋅z =(a +bi )(a −bi )=a 2+b 2=1,∴B 正确;∵|a ⃑⃑+b ⃑⃑|=|a ⃑⃑−b ⃑⃑|,∴a ⃑⃑2+2a ⃑⃑⋅b ⃑⃑+b ⃑⃑2=a ⃑⃑2−2a ⃑⃑⋅b ⃑⃑+b ⃑⃑2,即a ⃑⃑⋅b ⃑⃑=0,∴C 正确; ∵|1+i |=|1−i |,然而1⋅i =i ≠0,∴D 不正确. 故选:ABC.三、填空题(共4小题)13.已知复数z 满足z ⋅(1−2i )=|3+4i |,则z =___________. 【答案】1+2i【分析】根据复数的四则运算进行整理化简即可. 【详解】解:∵z ⋅(1−2i )=|3+4i |=5 ∴z =51−2i=5(1+2i )(1−2i )⋅(1+2i )=1+2i ,故答案为:1+2i.14.已知i 为虚数单位,则i 2020+i 2021=___________. 【答案】1+i【分析】根据i n 的周期性求得正确结论. 【详解】i 2020+i 2021=i 4×505+i 4×505+1=1+i . 故答案为:1+i15.复数4+3i 与-2-5i 分别表示向量OA ⃑⃑⃑⃑⃑ 与OB ⃑⃑⃑⃑⃑ ,则向量AB ⃑⃑⃑⃑⃑ 表示的复数是________. 【答案】-6-8i【分析】由复数的几何意义得出向量OA ⃑⃑⃑⃑⃑ 与OB ⃑⃑⃑⃑⃑ 的坐标,再由向量的运算得出AB ⃑⃑⃑⃑⃑ 的坐标,进而得出其复数.【详解】∵复数4+3i 与-2-5i 分别表示向量OA⃑⃑⃑⃑⃑ 与OB ⃑⃑⃑⃑⃑ ,∴OA ⃑⃑⃑⃑⃑ =(4,3),OB ⃑⃑⃑⃑⃑ =(−2,−5) 又AB ⃑⃑⃑⃑⃑ =OB ⃑⃑⃑⃑⃑ −OA ⃑⃑⃑⃑⃑ =(−2,−5)−(4,3)=(−6,−8),∴向量AB ⃑⃑⃑⃑⃑ 表示的复数是-6-8i . 故答案为:-6-8i16.已知1+2i 是方程x 2-mx +2n =0(m ,n ∈R )的一个根,则m +n =____. 【答案】92【分析】将x =1+2i 代入方程,根据复数的乘法运算法则,得到(−3−m +2n )+(4−2m )i =0,再由复数相等的充要条件得到方程组,解得即可;【详解】解:将x =1+2i 代入方程x2-mx +2n =0,有(1+2i)2-m(1+2i)+2n =0,即1+4i −4−m −2mi +2n =0,即(−3−m +2n )+(4−2m )i =0, 由复数相等的充要条件,得{−3−m +2n =04−2m =0解得{n =52m =2 ,故m +n =2+52=92. 故答案为:92 四、解答题(共5小题) 17.计算:(1)(1−4i )(1+i )+2+4i3+4i;(2)(1+i )51−i+(1−i )51+i;(3)(1+2i)2+3(1−i)2+i.【答案】(1)1−i ;(2)0;(3)15+25i 【分析】根据复数四则运算法则计算即可. 【详解】(1)原式=5−3i+2+4i 3+4i=7+i3+4i =(7+i )(3−4i )(3+4i )(3−4i )=25−25i 25=1−i .(2)原式=(1+i )6+(1−i )6(1−i )(1+i )=[(1+i )2]3+[(1−i )2]32=(2i )3+(−2i )32=−8i+8i2=0.(3)(1+2i)2+3(1−i)2+i=−3+4i+3−3i2+i=i 2+i=i(2−i)5=15+25i18. 已知复数z =m 2−2m −15+(m 2−9)i ,其中m ∈R ,i 为虚数单位. (1)若z 为实数,求m 的值; (2)若z 为纯虚数,求z1+i 的虚部. 【答案】(1)m =±3;(2)8【分析】(1)由题意得m 2−9=0,求解即可;(2)先由题意求得z =16i ,再根据复数的除法法则化简复数z 1+i,由此可求得答案.(1)解:若z 为实数,则m 2−9=0,解得m =±3. (2)解:由题意得{m 2−2m −15=0,m 2−9≠0,解得m =5,∴z =16i ,故z 1+i=16i 1+i=16i (1−i )(1+i )(1−i )=8+8i ,∴z1+i的虚部为8.19.已知复数z =(m 2−2m −3)+(m 2+m −2)i ,(m ∈R). (1)若z >0,求m 的值; (2)若z 是纯虚数,求z ⋅z̅的值. 【答案】(1)m =−2;(2)4或100【分析】(1)根据复数z >0,可知z 为实数,列出方程,解得答案;(2)根据z 是纯虚数,列出相应的方程或不等式,再结合共轭复数的概念以及复数的乘法运算,求得答案. 【详解】(1)∵z >0,∴z ∈R ,∴m 2+m −2=0,∴m =−2或m =1. ①当m =−2时,z =5>0,符合题意; ②当m =1时,z =−4<0,舍去. 综上可知:m =−2.(2)∵z 是纯虚数,∴{m 2−2m −3=0m 2+m −2≠0,∴m =−1或m =3,∴z =−2i ,或z =10i ,∴z ⋅z ̅=−2i ×2i =4或z ⋅z ̅=10i ×(−10i)=100, ∴z ⋅z ̅=4或100.20.已知复平面内平行四边形ABCD ,A 点对应的复数为2+i ,向量BA ⃑⃑⃑⃑⃑ 对应的复数为1+2i ,向量BC⃑⃑⃑⃑⃑ 对应的复数为3−i ,求: (1)点D 对应的复数; (2)平行四边形ABCD 的面积. 【答案】(1)5;(2)7【分析】(1)根据复数与向量间的关系运算得BD ⃑⃑⃑⃑⃑ =(4,1),OB ⃑⃑⃑⃑⃑ =(1,−1),则OD ⃑⃑⃑⃑⃑ =OB ⃑⃑⃑⃑⃑ +BD ⃑⃑⃑⃑⃑ =(5,0),从而得到其对应的复数; (2)cosB =BA⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅BC ⃑⃑⃑⃑⃑ |BA⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ||BC ⃑⃑⃑⃑⃑ |=5√2,则sinB =5√2,利用平行四边形面积公式即可得到答案.【详解】(1)∵向量BA ⃑⃑⃑⃑⃑ 对应的复数为1+2i ,∴向量BA ⃑⃑⃑⃑⃑ =(1,2), BC⃑⃑⃑⃑⃑ 对应的复数为3−i ,∴向量BC ⃑⃑⃑⃑⃑ =(3,−1), BD ⃑⃑⃑⃑⃑ =BA ⃑⃑⃑⃑⃑ +BC ⃑⃑⃑⃑⃑ =(1,2)+(3,−1)=(4,1), OB⃑⃑⃑⃑⃑ =OA ⃑⃑⃑⃑⃑ −BA ⃑⃑⃑⃑⃑ =(2,1)−(1,2)=(1,−1), ∴OD ⃑⃑⃑⃑⃑ =OB ⃑⃑⃑⃑⃑ +BD ⃑⃑⃑⃑⃑ =(1,−1)+(4,1)=(5,0), ∴点D 对应的复数为5 .(2)∵BA ⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅BC ⃑⃑⃑⃑⃑ =|BA ⃑⃑⃑⃑⃑ ||BC ⃑⃑⃑⃑⃑ |cosB ,∴cosB =BA⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅BC ⃑⃑⃑⃑⃑ |BA⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ||BC ⃑⃑⃑⃑⃑ |=√5×√10=5√2, ∵B ∈[0,π],∴sinB =5√2,∴S =|BA⃑⃑⃑⃑⃑ ||BC ⃑⃑⃑⃑⃑ |sinB =√5×√10×5√2=7.故平行四边形ABCD 面积为7.21.已知复数z 1=3cosθ+isinθ,z 2=√24−isinθ,其中i 为虚数单位,θ∈R .求|z 1⋅z 2|的值域. 【答案】[3√24,5√24] 【分析】由复数模的定义,结合三角函数值域的求法即可求解.【详解】|z 1⋅z 2|=|(3cosθ+isinθ)⋅(√24−isinθ)|=|(3cosθ+isinθ)||(√24−isinθ)| =√(1+8cos 2θ)(18+sin 2θ)=√18+sin 2θ+cos 2θ+8sin 2θcos 2θ=√98+2sin 22θ. ∵sin 22θ∈[0,1],∴ √98+2sin 22θ∈[3√24,5√24],即|z 1⋅z 2|∈[3√24,5√24]. 22.已知复数z =3x −(x 2−x )i(x ∈R)的实部与虚部的差为f(x). (1)若f(x)=8,且x >0,求复数iz 的虚部; (2)当f(x)取得最小值时,求复数z 1+2i的实部.【答案】(1)6;(2)−75【分析】(1)由复数的实部、虚部的运算,可得f(x)=x 2+2x ,再结合题意可得x =2,再确定iz 在复平面内对应的点的坐标即可;(2)先求出函数取最小值时x 对应的值,再结合复数的除法运算即可得解.【详解】(1)由题意可得f(x)=3x +(x 2−x )=x 2+2x , ∵f(x)=8,∴x 2+2x =8, 又x >0,∴x =2,即z =6−2i , 则iz =i(6−2i)=2+6i , ∴复数iz 的虚部为6.(2)∵f(x)=x 2+2x =(x +1)2−1,∴当x =−1时,f(x)取得最小值, 此时,z =−3−2i ,则z 1+2i=−3+2i 1+2i=−(3+2i)(1−2i)5=−75+45i ,∴z1+2i 的实部为−75.。
高一数学(必修二)第五章 复数 单元测试卷及答案一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知复数z 满足i 3i z z -=+,则复数z 的实部为( )A.1B.3C.-1D.-32.在复平面内,复数11i 5z =,24i 25z =-,12z z z =+,则复数z 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3.已知复数z 满足4i 63i 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4.当12m <<时,复数()()2i 4i m +-+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5.已知复数z 满足()()()293i z a a a =-++∈R ,若z 为纯虚数,则a =( )A.-3B.3±C.3D.06.若,a b ∈R ,i 是虚数单位,i 20212i a b +=-,则2i a b +等于( )A.20212i +B.20214i +C.22021i +D.42021i -7.已知纯虚数,其中i 为虚数单位,则实数m 的值为( )A.1B.3C.1或3D.08.已知复数z 满足,则z =( )A.3i --B.3i -+C.D.二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分。
)9.若复数z 满足(1i)3i z +=+(其中i 是虚数单位),复数z 的共轭复数为z ,则( ) A.||5z =B.复数z 的实部是2C.复数z 的虚部是1D.复数在复平面内对应的点位于第一象限10.设m ∈R ,复数,则z 在复平面内对应的点可能在( ) ()()21i 4i 3z m m =+-++(3i)10z -=3i -3i +z 2352(1)i z m m m =-++-A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限11.对于复数(,)z a bi a b R =+∈,下列结论错误的是( )A.若,则a bi +为纯虚数B.若32a bi i -=+,则 3,2a b ==C.若0b =,则a bi +为实数D.纯虚数z 的共轭复数是z - 12.复数z 满足23i 3i 232iz -⋅-=+,则下列说法正确的是( ) A.z 的实部为3 B.z 的虚部为2 C.32i z =-+ D.13z =三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知1z 、2z ∈C ,且12i z =+,234i z =-(其中i 为虚数单位),则12z z -=______.14.已知1z 、2z ∈C ,且12i z =+,234i z =-(其中i 为虚数单位),则12z z -=____________.15.复数1i -的虚部的平方是_________________. 16.已知3i 1ia ++(i 为虚数单位,∈R )为纯虚数,则a =____________. 四、解答题:本题共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(3)(3)i z m m m =-+-,其中i 为虚数单位.若z 满足下列条件,求实数m 的值:(1)z 为实数;(2)z 为纯虚数;(3)z 在复平面内对应的点在直线y x =上.18. (12分)已知复数13i 22z =-+,i 为虚数单位. (1)求3z 的值;(2)类比数列的有关知识,求220191z z z ++++的值. 19. (12分)已知复数()()2223232i z m m m m =--+-+.当实数m 取什么值时,复数z 是:(1)实数;(2)纯虚数;20. (12分)复数名12334i,0,(26)i z z z c c =+==+-在复平面内对应的点分别为A ,B ,C ,若BAC∠是钝角,求实数c 的取值范围.21. (12分)已知(){}221,2,3156i ,{1,3},{3}A a a a a B A B =--+--=-⋂=,求实数a 的值.22. (12分)设实部为正数的复数z ,满足||10z =,且复数(12i)z +在复平面内对应的点在第0a =一、三象限的角平分线上.(1)求复数z ;(2)若i ()1im z m -+∈+R 为纯虚数,求实数m 的值.参考答案及解析1.答案:A解析:解法一 设复数i z x y =+,x ,y ∈R ,因为i 3i z z -=+,所以i (i)i 3i x y x y +-+=+,即()i 3i x y y x ++-=+,根据复数相等的充要条件,可得3,1,x y y x +=⎧⎨-=⎩解得1,2,x y =⎧⎨=⎩故复数z 的实部为1,选A.解法二 因为i 3i z z -=+,所以3i (3i)(1i)12i 1i (1i)(1i)z +++===+--+,复数z 的实部为1,故选A. 2.答案:B 解析:因为1214i i 22i 55z z z =+=+-=-+,所以实部小于0,虚部大于0,故复数z 对应的点位于第二象限,故选:B.3.答案:D解析:依题意得,6i z =-,对应复平面的点是(6,1)-,在第四象限. 故选:D.4.答案:B解析:()()2i 4i (24)(1)i z m m m +--+-=+=,若12m <<,则240m -<,10m ->,所以复数z 在复平面内对应的点位于第二象限.故选:B.解析:因为()()()293i z a a a =-++∈R 为纯虚数,所以290a -=且30a +≠,所以3a =. 故选:C.6.答案:D解析:因为i 20212i a b +=-,所以2a =,2021b -=,即2a =,2021b =-,所以2i 42021i a b +=-.故选:D.7.答案:B解析:因为()()21i 4i 3z m m =+-++为纯虚数,故()224i 3m m m z m -++-=,则224300m m m m ⎧-+=⎨-≠⎩,解得3m =. 故选:B.8.答案:D 解析:1010(3i)3i 3i (3i)(3i)z +===+--+. 故选:D.9.答案:ABD解析:(1i)3i z +=+,3i (3i)(1i)42i 2i 1i (1i)(1i)2z ++--∴====-++-,||5z ∴=A 正确;复数z 的实部是2,故选项B 正确;复数z 的虚部是-1,故选项C 错误;复数2i z =+在复平面内对应的点为(2,1),位于第一象限,故选项D 正确.故选ABD.10.答案:ABD解析:由题意得,复数z 在复平面内对应的点为()2352,1m m m -+-. 当10m ->,即1m <时,二次函数2352(32)(1)y m m m m =-+=--的取值有正有负,故z 在复平面内对应的点可以在第一、二象限.当10m -<,即1m >时,二次函数2352(32)(1)0y m m m m =-+=-->,故z 在复平面内对应的点可以在第四象限.故z 在复平面内对应的点一定不在第三象限.故选ABD.解析:解:因为(,)z a bi a b R =+∈当0a =且0b ≠时复数为纯虚数,此时z bi z =-=-,故A 错误,D 正确; 当0b =时,复数为实数,故C 正确;对于B :32a bi i -=+,则32a b =⎧⎨-=⎩即32a b =⎧⎨=-⎩,故B 错误; 故错误的有AB ;故选:AB.12.答案:BD 解析:由23i 3i 232iz -⋅-=+得,(23i)(32i)13i 13i (23i)i(23i)32i 23i 23i (23i)(23i)z ++⋅+====+=-+---+ 所以z 的实部为-3,虚部为2,,13z =,故选BD.13.答案:15i -+解析:122i 34i 15i z z -=+-+=-+.故答案为:15i -+.14.答案:15i -+解析:122i 34i 15i z z -=+-+=-+.故答案为:15i -+.15.答案:1解析:复数1i -的虚部为-1,则其平方为1. 故答案为:1.16.答案:-3 解析:()()()()()()3i 1i 33i 33i 3i 1i 1i 1i 222a a a a a a +⋅-++--++===+++⋅- 因为复数为纯虚数,所以302a +=,3a =-. 故答案为:-3.17.答案:(1)(2)0m =(3)1m =或3m = 32i z =--3m =解析:(1)z 为实数,30m ∴-=,解得:3m =;(2)z 为纯虚数,(3)0030m m m m -=⎧⇒=⎨-≠⎩;(3)z 在复平面内对应的点在直线y x =上, ∴()331m m m m -=-⇒=或3m =.18、(1)答案:31z = 解析:复数13i 22z =-+(i 为虚数单位), 222113313()2()i (i)i 222222z ∴=-+⨯-⨯+=--, 322131313i)(i)i 12222(44z z z ∴=---+==-=⋅, (2)答案:1解析:202022013673911()111z z z z z z z z++++--⋅==-- 111z z-==- 19.答案:(1) 即1m =或2m =时,复数z 为实数(2) 12m =-复数z 为纯虚数解析:(1)当2320m m -+=时,即1m =或2m =时,复数z 为实数;(2)若z 为纯虚数,则222320320m m m m ⎧--=⎨-+≠⎩,解得1 2212m m m m ⎧=-=⎪⎨⎪≠≠⎩或且, 12m ∴=-,即12m =-时,复数z 为纯虚数; 20.答案:49911c c c ⎧⎫>≠⎨⎬⎩⎭∣,且 解析:在复平面内三点坐标为(3,4),(0,0),(,26)A B C c c -, 由BAC ∠为钝角得cos 0BAC ∠<,且A ,B ,C 不共线.(3,4),(3,210),0AB AC c c AB AC =--=--⋅<,且不共线,得c 的取值范围是49911c c c ⎧⎫>≠⎨⎬⎩⎭∣,且. 21.答案:1a =-解析:由题意知,()223156i 3()a a a a a --+--=∈R ,所以22313,560,a a a a ⎧--=⎨--=⎩即 所以1a =-.22.答案:(1)(2)5m =-解析:(1)设,a ,b ∈R ,0a >, 由题意知,2210a b +=.①(12i)(12i)(i)2(2)i z a b a b a b +=++=-++, 得22a b a b -=+.②①②联立,解得3a =,1b =-, 得3i z =-.(2), 所以1302m -+=且, 解得5m =-. 4 1,6 1,a a a a ==-⎧⎨==-⎩或或3i z =-i z a b =+i (i)(1i)113i 31i 1i 222m m m m z ----+⎛⎫+=++=++- ⎪+⎝⎭1102m +-≠。
一、选择题1.已知复数1z ,2z 满足()1117i z i +=-+,21z =,则21z z -的最大值为( ) A .3B .4C .5D .6 2.若复数(1a i z i i +=-是虚数单位)为纯虚数,则实数a 的值为( ) A .-2 B .-1 C .1 D .23.设i 为虚数单位,复数z 满足21i i z =-,则复数z 的共轭复数等于( ) A .1-iB .-1-iC .1+iD .-1+i 4.已知复数2a i i +-是纯虚数(i 是虚数单位),则实数a 等于 A .-2 B .2 C .12 D .-15.若复数z 满足()11z i i --⋅=+,则z =( )A B C .D .36.已知下列三个命题:①若复数z 1,z 2的模相等,则z 1,z 2是共轭复数;②z 1,z 2都是复数,若z 1+z 2是虚数,则z 1不是z 2的共轭复数;③复数z 是实数的充要条件是z z =.则其中正确命题的个数为( )A .0个B .1个C .2个D .3个7.已知(,)a bi a b R +∈是11i i +-的共轭复数,则a b +=( ) A .1- B .12- C .12 D .18.复数252i +i z =的共轭复数z 在复平面上对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 9.已知复数1223,z i z a bi =+=+(,R,0a b b 且∈≠),其中i 为虚数单位,若12z z 为实数,则a b 的值为( ) A .32- B .23- C .23 D .3210.设复数z 满足()1i i z +=,则z =( )A .2B .12CD .2 11.在下列命题中,正确命题的个数是( )①两个复数不能比较大小;②复数1z i =-对应的点在第四象限;③若22(1)(32)x x x i -+++是纯虚数,则实数1x =±;④若221223()()0z z z z -+-=,则123z z z ==.A .0B .1C .2D .3 12.复数21i z i +=-,i 是虚数单位,则下列结论正确的是 A .5z = B .z 的共轭复数为31+22i C .z 的实部与虚部之和为1 D .z 在复平面内的对应点位于第一象限二、填空题13.已知复数1510z i =+ ,234z i =-,复数z 满足12111z z z =+,则z =_____________.14.若复数z 满足|3|1z i -+,则32z i +-(i 为虚数单位)的最小值为______. 15.若复数72ai z i+=-的实部为3,其中a 是实数,i 是虚数单位,则2z 的虚部为______. 16.复数2021111i z i +⎛⎫=-+ ⎪-⎝⎭的辐角主值为________.17.如果虚数z 满足38z =,那么3222z z z +++的值是________.18.已知复数()()()4231234a i z i i -=-+⋅-,且1z =,则实数a =_________. 19.已知复数z 满足43(z i i i+=为虚数单位),则z 的共轭复数z =____. 20.如果复数z 的模不大于1,而z 的虚部的绝对值不小于,则复平面内复数z 的对应点组成图形的面积是___.三、解答题21.(1101032213122132i i i ⎛⎫⎛⎫++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭; (2)若复数z 满足112z z -=,1arg 3z z π-⎛⎫= ⎪⎝⎭,求复数3(2||)32z z z --的三角形式.22.已知i 是虚数单位,复数11()z ai a R =-∈,复数2z 的共轭复数234z i =-. (1)若12z z R +∈,求实数a 的值;(2)若12z z 是纯虚数,求1z . 23.i 是虚数单位,且2(1)2(5)3i i a bi i-+++=+(,a b ∈R ). (1)求,a b 的值;(2)设复数1()z yi y R =-+∈,且满足复数()a bi z +⋅在复平面上对应的点在第一、三象限的角平分线上,求||z .24.已知复数1sin 2i z x λ=+,2()i z m m x =+(,,m x λ∈R ),且12z z =. (1)若0λ=且0πx <<,求x 的值;(2)设()f x λ=;①求()f x 的最小正周期和单调递减区间;②已知当x α=时,12λ=,试求cos(4)3πα+的值. 25.已知m ∈R ,复数z =()()22211m m m m i m +++--,当m 为何值时: (1)z ∈R ;(2)z 是虚数;(3)z 是纯虚数.26.已知复数12i z m =-,复数21i z n =-,其中i 是虚数单位,m ,n 为实数. (1)若1m =,1n =-,求12z z +的值;(2)若212z z =,求m ,n 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】先求得1z ,设出2z ,然后根据几何意义求得21z z -的最大值.【详解】 由()()()()11711768341112i i i i z i i i i -+--++====+++-,令2z x yi =+,x ,y R ∈,由 222||11z x y =⇒+=,()()2134z z x y i -=-+-=2z 对应点在单位圆上,所以21z z -表示的是单位圆上的点和点()3,4的距离, ()3,4到圆心()0,05=,单位圆的半径为1, 所以21max 516z z -=+=.故选:D【点睛】 本小题主要考查复数除法运算,考查复数模的最值的计算.2.C解析:C【分析】 利用复数代数形式的除法运算化简复数1a i z i+=-,再根据实部为0且虚部不为0求解即可. 【详解】 ()()()()i 1i i 11i 1i 1i 1i 22a a a a z +++-+===+-+-为纯虚数, 1010a a +≠⎧∴⎨-=⎩,即1a =,故选C. 【点睛】本题考查复数代数形式的除法运算,考查复数的基本概念,是基础题. 复数是高考中的必考知识,主要考查复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、共轭复数、复数的模这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.3.B解析:B【分析】利用复数的运算法则解得1z i =-+,结合共轭复数的概念即可得结果.【详解】∵复数z 满足21i i z=-,∴()()()2121111i i i z i i i i +===---+, ∴复数z 的共轭复数等于1i --,故选B.【点睛】本题考查了复数的运算法则、共轭复数的定义,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.4.C解析:C【解析】2a i i +-21255a a i -+=+是纯虚数,所以21210,0552a a a -+=≠∴=,选C. 5.A解析:A【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解.【详解】由()11z i i --⋅=+,得()()21111i i i z i i i +-+--===--,则2z i =-+,∴z ==故选:A【点睛】本题主要考查了复数的除法运算,复数的模的运算,属于中档题. 6.C解析:C【分析】运用复数的模、共轭复数、虚数等知识对命题进行判断.【详解】对于①中复数1z 和2z 的模相等,例如1=1+z i ,2z ,则1z 和2z 是共轭复数是错误的;对于②1z 和2z 都是复数,若12+z z 是虚数,则其实部互为相反数,则1z 不是2z 的共轭复数,所以②是正确的;对于③复数z 是实数,令z a =,则z a =所以z z =,反之当z z =时,亦有复数z 是实数,故复数z 是实数的充要条件是z z =是正确的.综上正确命题的个数是2个.故选C【点睛】本题考查了复数的基本概念,判断命题是否正确需要熟练掌握基础知识,并能运用举例的方法进行判断,本题较为基础.7.A解析:A【解析】【分析】先利用复数的除法运算法则求出11i i+-的值,再利用共轭复数的定义求出a +bi ,从而确定a ,b 的值,求出a +b . 【详解】 ()()21(1)21112i i i i i i ++===-+-i ,∴a +bi =﹣i ,∴a =0,b =﹣1,∴a +b =﹣1,故选:A .【点睛】本题主要考查了复数代数形式的乘除运算,考查了共轭复数的概念,是基础题. 8.C解析:C【解析】【分析】根据复数的运算求得2i z =-+,得到z 2i =--,再根据复数的表示,即可求解,得到答案.【详解】由题意,根据复数的运算可得复数252i +i 2i z ==-+, 则z 2i =--,所以z 对应点(2,1)--在第三象限,故选C .【点睛】本题主要考查了复数的运算,以及复数的表示,其中解答中熟记复数的运算法则,以及复数的表示是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.9.B解析:B【分析】先根据复数乘法计算,再根据复数概念求a,b 比值.【详解】因为()1223(z z i a bi =++)()23(32a b a b =-++) i , 所以320a b +=,因为0b ≠,所以23a b =-,选B. 【点睛】本题重点考查复数的基本运算和复数的概念,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实掌握其运算技巧和常规思路,如()()()(),(,,.)++=-++∈a bi c di ac bd ad bc i a b c d R . 其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)a bi a b R +∈的实部为a 、虚部为b 、模为(,)a b 、共轭为.-a bi10.A解析:A【解析】由()1i z i +=,得()()()i 1i i 11i 1i 1i 1i 22z -=+++-==,z ∴=故选A . 11.A解析:A【解析】对于选项①,不能说两个复数不能比较大小,如复数3和4就可比较大小,所以该命题是错误的.对于选项②,复数1z i =-对应的点在第二象限,所以该命题是错误的.对于选项③,若()()22132x x x i -+++是纯虚数,则21x -=0且232x x ++≠0,所以x=1,所以该命题是错误的. 对于选项④,若()()2212230z z z z -+-=,可以123,0,1z i z z ===, 所以该命题是错误的. 故选A. 12.D解析:D【分析】 利用复数的四则运算,求得1322z i =+,在根据复数的模,复数与共轭复数的概念等即可得到结论.【详解】 由题意()()()()22121313111122i i i i z i i i i i ++++====+--+-,则2z ==,z 的共轭复数为1322z i =-, 复数z 的实部与虚部之和为2,z 在复平面内对应点位于第一象限,故选D .【点睛】复数代数形式的加减乘除运算的法则是进行复数运算的理论依据,加减运算类似于多项式的合并同类项,乘法法则类似于多项式乘法法则,除法运算则先将除式写成分式的形式,再将分母实数化,其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)a bi a b R +∈的实部为a 、虚部为b (,)a b 、共轭为a bi -.二、填空题13.【分析】根据复数的四则运算公式求得再结合复数的模的计算公式即可求解【详解】由题意复数则所以所以故答案为:【点睛】本题主要考查了复数的四则运算以及复数模的计算其中解答中熟记复数的四则运算公式以及复数模【分析】根据复数的四则运算公式,求得552z i =-,再结合复数的模的计算公式,即可求解. 【详解】 由题意,复数1510z i =+ ,234z i =-, 则()()()()1211111510344251034510510343425i i i z z z i i i i i i -++=+=+=+=+-+--+, 所以()()()254225554242422i z i i i i ⨯-===-++-,所以z ==.故答案为:2. 【点睛】本题主要考查了复数的四则运算,以及复数模的计算,其中解答中熟记复数的四则运算公式,以及复数模的计算公式,准确运算是解答的关键,着重考查推理与运算能力. 14.【分析】设由知点在以为圆心1为半径的圆上及圆的内部表示点与点的距离数形结合即可得到答案【详解】设由可得此式表示复平面上的点在以为圆心1为半径的圆上及圆的内部此式表示点与点的距离故所以的最小值为故答案1【分析】设,,z a bi a b R =+∈,由||1z i +,知点(,)P a b在以1)A -为圆心,1为半径的圆上及圆的内部,2z i =(,)P a b与点(2)B 的距离,数形结合即可得到答案.【详解】设,,z a bi a b R =+∈,由||1z i +可得22((1)1a b -++≤,此式表示复平面上 的点(,)P a b在以1)A -为圆心,1为半径的圆上及圆的内部,2z i =(,)P a b与点(2)B 的距离,故min 11PB AB =-==1.所以2z i +-1.1【点睛】本题考查复数的几何意义,考查学生数形结合思想以及数学运算求解能力,是一道中档题. 15.6【分析】化简复数实部为3求出a 进而求出【详解】解:由题意知的虚部为6故答案为:6【点睛】本题考查复数的基础知识和含参复数的运算属于基础题解析:6【分析】化简复数,实部为3,求出a ,进而求出2z .【详解】 解:7(7)(2)2(2)(2)ai ai i z i i i +++==--+(14)(72)1472555a a i a a i -++-+==+. 由题意知1435a -=,1a ∴=-, 3z i ∴=+,286z i ∴=+,2z ∴的虚部为6.故答案为:6.【点睛】本题考查复数的基础知识和含参复数的运算,属于基础题.16.【分析】先化简再根据辐角主值的定义求解即可【详解】因为所以所以所以复数z 的辐角主值为故答案为:【点睛】本题主要考查了复数的基本运算与辐角主值的辨析属于基础题 解析:34π 【分析】 先化简2021111i z i +⎛⎫=-+ ⎪-⎝⎭再根据辐角主值的定义求解即可.【详解】 因为11i i i +=-,所以2021202111i i i i +⎛⎫== ⎪-⎝⎭所以331cos sin 44z i i ππ⎫=-+=+⎪⎭,所以复数z 的辐角主值为34π. 故答案为:34π 【点睛】 本题主要考查了复数的基本运算与辐角主值的辨析,属于基础题.17.6【分析】利用立方差公式由得再将所求式子进行等价变形为最后利用整体代入计算求值【详解】由得又z 为虚数得∴故答案为:6【点睛】本题考查立方差公式的应用复数的四则运算考查转化与化归思想考查逻辑推理能力和 解析:6【分析】利用立方差公式,由38z =,得()2(2)240z z z -++=,再将所求式子进行等价变形为()323222242z z z z z z +++=+++-,最后利用整体代入计算求值.【详解】由38z =,得()2(2)240z z z -++=.又z 为虚数,得2240z z ++=.∴()3232222428026z z z z z z +++=+++-=+-=.故答案为:6【点睛】本题考查立方差公式的应用、复数的四则运算,考查转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意整体代入法的灵活运用. 18.【分析】化简的表达式根据列方程由此求得的值【详解】依题意由于即即即即解得故填:【点睛】本小题主要考查复数的除法乘法和乘方运算考查复数模的运算考查运算求解能力属于中档题解析:2±【分析】化简z 的表达式,根据1z =列方程,由此求得a 的值.【详解】依题意,()()()433434a i z i i -=--⋅-()()()()44343434i i a i i ---⋅-=-42534a i i -⎛⎫=-⋅ ⎪-⎝⎭()()()()434253434a i i i i ⎡⎤-+=-⋅⎢⎥-+⎣⎦()434432525a a i ++-⎡⎤=-⋅⎢⎥⎣⎦,由于1z =,即()4344325125a a i ++-⎡⎤-⋅=⎢⎥⎣⎦,即()()44344334431252525a a i a a i ++-++-⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,即()24334125255a a i -++=,即223443125255a a +-⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,22525125a +=,24a =,解得2a =±. 故填:2±【点睛】本小题主要考查复数的除法、乘法和乘方运算,考查复数模的运算,考查运算求解能力,属于中档题. 19.【分析】利用复数的运算法则共轭复数的定义即可得出结果【详解】由可得即所以故答案是:【点睛】该题考查的是有关复数的问题涉及到的知识点有复数的运算法则以及共轭复数的概念属于简单题目解析:34i -+【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义即可得出结果.【详解】 由43z i i +=可得34z i i =-,即23434z i i i =-=--, 所以34z i =-+,故答案是:34i -+.【点睛】该题考查的是有关复数的问题,涉及到的知识点有复数的运算法则以及共轭复数的概念,属于简单题目.20.【解析】分析:先根据复数的模以及复数的虚部列不等式再根据扇形面积减去三角形面积得弓形面积详解:设则如图因此复平面内复数z 的对应点组成图形为两个弓形其面积为扇形面积减去三角形面积是点睛:本题重点考查复 解析:23-3π 【解析】分析:先根据复数的模以及复数的虚部列不等式,再根据扇形面积减去三角形面积得弓形面积.详解:设(,)z x yi x y R =+∈,则2211,2x y y +≤≥ ,如图,2.3AOB π∠=因此复平面内复数z 的对应点组成图形为两个弓形,其面积为扇形面积减去三角形面积是21212232(111sin )23233πππ⨯⋅-⨯⨯⨯=- 点睛:本题重点考查复数的基本运算和复数的概念,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实掌握其运算技巧和常规思路,如()()()(),(,,.)++=-++∈a bi c di ac bd ad bc i a b c d R . 其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)a bi a b R +∈的实部为a 、虚部为b 22a b +(,)a b 、共轭为.-a bi三、解答题21.(1)122-;(2)22(cos sin )233i ππ+; 【分析】(1)由(1)cos sin 244i i ππ+=+,1cos()sin()2233i i ππ-+=-+-,结合复数的三角形式的乘方运算即可求值;(2)由题意得11(cos sin )233z i z ππ-=+,进而得到z 、z 代入目标式化简后转化为三角形式即可.【详解】(11010101011(1)122222i i i i i ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛++-+=-+++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ -⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,而101010101(1)(cos sin )[cos()sin()]2224433i i i i i i ππππ⎛⎫⎛-+++-+=-+++-+- ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭∴原式551010221(cossin )[cos()sin()]cos sin 2233332i i i i i i ππππππ=-+++-+-=-+++=-; (2)由题意知:11(cos sin )233z i z ππ-=+,所以(cos sin )333z i ππ=+,sin )33z i ππ=-,∴322(2||)3sin )233z z i i z ππ--+=-=+ 【点睛】本题考查了复数的三角形式,利用复数三角形式的乘方运算化简求值,并由已知复数的模、复角求目标复数的三角形式.22.(1)4;(2)54. 【分析】(1)先求出124(4)z +z =+a i -,再根据12z z R +∈,求出实数a 的值;(2)由已知得1234(34)25z a a i z --+=,再根据12z z 是纯虚数求出a 的值即得解. 【详解】 223434z i z i =-∴=+(1)由已知得12(1)(34)4(4)z +z =ai ++i =+a i --12,40z z R a +∈-=∴4a ∴=(2)由已知得121(1)(34)34(34)34(34)(34)25z ai ai i a a i z i i i -----+===++- 12z z 是纯虚数,340340a a -=⎧∴⎨+≠⎩, 解得34a =,135144z i ∴=-==. 【点睛】本题主要考查复数的计算和复数的概念,考查复数模的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.23.(1)3,1a b ==-(2【解析】分析:(1)由复数的四则运算可化简复数,再由复数相等可知实部与虚部都要相等,可求得,a b .(2)由复数的乘法运算可化简复数式为标准式,再由复数在第一、三象限的角平分线上可知复数实部等于虚部,求得参数y,再由复数模公式求得复数模.详解:(1)∵()()21253i i a bi i -+++=+ 1033i i==-+ , 又∵,a b R ∈ ∴3,1a b ==-(2)()()()31a bi z i yi +⋅=--+()()331y y i =-+++由题意可知:331y y -+=+,解得2y =-∴z ==点睛:本题主要考查复数四则运算与乘方综合运算和复数相等,及复数与坐标对应关系,及复数的模.24.(1)6π,23π;(2)①周期T π=,单调减区间511[,]1212k k ππππ++,k ∈Z ;②78- 【分析】根据复数相等的概念列方程,求得关于,,sin 2,cos 2m x x λ的关系式.(1)将0λ=代入上述求得的关系式,由此解出x 的值.(2)由上述求得的关系式,求得()f x λ=的表达式.①利用辅助角公式和三角函数最小正周期和的单调减区间的求法,求得()f x 的最小正周期和单调递减区间.②利用二倍角公式和诱导公式,求得cos(4)3πα+的值.【详解】 由于12z z =,所以sin 22x m m xλ=⎧⎪⎨=⎪⎩,故sin 22x x λ=. (1)当0λ=时,sin 220x x -=,则tan 2x =0πx <<所以022πx <<,所以π23x =或4π23x =,所以π6x =或2π3x =. (2)由于sin 22x x λ=,故()πsin 222sin 23f x x x x ⎛⎫=-=-⎪⎝⎭. ①函数()f x 的最小正周期为2ππ2T ==.由ππ3π2π22π232k x k +≤-≤+,解得5π11πππ1212k x k +≤≤+,所以函数()f x 的单调递减区间为511[,]1212k k ππππ++,k ∈Z . ②依题意π1sin 222sin 232x αα⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,所以π1sin 234α⎛⎫-=- ⎪⎝⎭.所以ππcos 4cos 2236αα⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22ππ2cos 212sin 2163αα⎛⎫⎛⎫=+-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1721168=⨯-=-. 【点睛】本小题主要考查复数相等的概念,考查辅助角公式,考查三角函数最小正周期、单调区间的求法,考查二倍角公式和诱导公式,考查运算求解能力,属于中档题.25.(1)1m =-+1m =-2)1m ≠-+1m ≠-1m ≠;(3)0m =或2m =-.【分析】(1)解221m m +-=0,1m ≠,即可得解;(2)虚部不为0,则该复数为虚数,则2210m m +-≠,1m ≠即可得解;(3)复数是纯虚数,则实部为0,虚部不为0,根据()20m m +=,2210m m +-≠,1m ≠即可得解.【详解】(1)z ∈R ,所以221m m +-=0,1m ≠,212m -±==-所以,当1m =-+1m =--z ∈R ;(2)z 是虚数,则2210m m +-≠,1m ≠,当1m ≠-+1m ≠--1m ≠时,z 是虚数;(3)z 是纯虚数,()20m m +=,2210m m +-≠,1m ≠,所以0m =或2m =-时,z 是纯虚数.【点睛】此题考查复数的概念,根据复数的分类求解参数的取值,需要熟练掌握复数的概念,准确求解.26.(1(2)0,1.m n =⎧⎨=⎩ 【分析】(1)根据题意求出()()121212i z i z i +=-++=-,即可得到模长;(2)根据212z z =,化简得()2212m i n ni -=--,列方程组即可求解. 【详解】(1)当1m =,1n =-时112z i =-,21z i =+,所以()()121212i z i z i +=-++=-,所以12z z +==. (2)若212z z =,则()221m i ni -=-,所以()2212m i n ni -=--,所以2122m n n ⎧=-⎨-=-⎩解得0,1.m n =⎧⎨=⎩ 【点睛】此题考查复数模长的计算和乘法运算,根据两个复数相等,求参数的取值范围.。
数学复数单元测试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 复数 \( z = 3 + 4i \) 的模是:A. 5B. 7C. √7D. √292. 复数 \( z = 2 - i \) 的共轭复数是:A. 2 + iB. -2 + iC. -2 - iD. 2 - i3. 如果 \( z = a + bi \) 且 \( \bar{z} = a - bi \),那么复数\( z \) 的实部是:A. aB. bC. a + bD. a - b4. 复数 \( z = 1 + i \) 的辐角主值是:A. 0B. π/4C. π/2D. π5. 以下哪个表达式是正确的:A. \( (1+i)^2 = 1 - 1i \)B. \( (1+i)^2 = 2i \)C. \( (1+i)^2 = 0 \)D. \( (1+i)^2 = 2 \)二、填空题(每空3分,共15分)6. 复数 \( z = -3 + 4i \) 的模是 ______ 。
7. 如果复数 \( z \) 的模为 5,且 \( \text{Im}(z) = 4 \),那么\( \text{Re}(z) \) 是 ______ 。
8. 复数 \( z = 5 - 12i \) 的辐角主值是 ______ 弧度。
9. 复数 \( z = 3 + 4i \) 与 \( w = 2 - i \) 的和是 ______ 。
10. 复数 \( z = 2 + 3i \) 除以 \( w = 1 - i \) 的结果是______ 。
三、简答题(每题5分,共20分)11. 请解释什么是复数的模,并给出计算公式。
12. 什么是复数的辐角主值?它有哪些性质?13. 如何将复数 \( z = a + bi \) 转换为极坐标形式 \( r(\cos \theta + i\sin \theta) \)?14. 复数的共轭有哪些应用?四、计算题(每题10分,共20分)15. 计算复数 \( z_1 = 2 + 3i \) 和 \( z_2 = 1 - 4i \) 的乘积\( z_1 \cdot z_2 \)。
一、复数选择题1.复数11z i=-,则z 的共轭复数为( ) A .1i - B .1i + C .1122i + D .1122i - 2.设复数(,)z a bi a R b R =+∈∈,它在复平面内对应的点位于虚轴的正半轴上,且有1z =,则a b +=( )A .-1B .0C .1D .2 3.若复数1z i i ⋅=-+,则复数z 的虚部为( ) A .-1B .1C .-iD .i 4.在复平面内复数Z=i (1﹣2i )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 5.已知复数21i z i =-,则复数z 在复平面内对应点所在象限为( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限6.已知i 为虚数单位,复数12i 1i z +=-,则复数z 在复平面上的对应点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限7.若复数1z i =-,则1z z=-( )A B .2 C .D .4 8.若复数1211i z i +=--,则z 在复平面内的对应点位于( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 9.满足313i z i ⋅=-的复数z 的共扼复数是( )A .3i -B .3i --C .3i +D .3i -+ 10.已知复数202111i z i-=+,则z 的虚部是( ) A .1- B .i - C .1 D .i11.设复数z 满足方程4z z z z ⋅+⋅=,其中z 为复数z 的共轭复数,若z 的实部为,则z 为( )A .1BC .2D .412.( )A .i -B .iC .iD .i -13.已知()312++=+a i i bi (,a b ∈R ,i 为虚数单位),则实数+a b 的值为( ) A .3 B .5 C .6 D .814.已知i 为虚数单位,则43i i =-( ) A .2655i + B .2655i - C .2655i -+ D .2655i -- 15.复数12z i =-(其中i 为虚数单位),则3z i +=( )A .5BC .2D 二、多选题16.已知复数202011i z i+=-(i 为虚数单位),则下列说法错误的是( )A .z 的实部为2B .z 的虚部为1C .z i =D .||z =17.已知复数z 满足220z z +=,则z 可能为( ).A .0B .2-C .2iD .2i+1-18.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 =19.已知复数012z i =+(i 为虚数单位)在复平面内对应的点为0P ,复数z 满足|1|||z z i -=-,下列结论正确的是( )A .0P 点的坐标为(1,2)B .复数0z 的共轭复数对应的点与点0P 关于虚轴对称C .复数z 对应的点Z 在一条直线上D .0P 与z 对应的点Z 间的距离的最小值为20.已知复数z 满足2724z i =--,在复平面内,复数z 对应的点可能在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限21.已知复数1cos 2sin 222z i ππθθθ⎛⎫=++-<< ⎪⎝⎭(其中i 为虚数单位),则( ) A .复数z 在复平面上对应的点可能落在第二象限B .z 可能为实数C .2cos z θ=D .1z 的实部为12- 22.下列说法正确的是( )A .若2z =,则4z z ⋅=B .若复数1z ,2z 满足1212z z z z +=-,则120z z =C .若复数z 的平方是纯虚数,则复数z 的实部和虛部相等D .“1a ≠”是“复数()()()211z a a i a R =-+-∈是虚数”的必要不充分条件 23.已知复数1z i =+(其中i 为虚数单位),则以下说法正确的有( )A .复数z 的虚部为iB .z =C .复数z 的共轭复数1z i =-D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限24.已知复数12ω=-(i 是虚数单位),ω是ω的共轭复数,则下列的结论正确的是( )A .2ωω=B .31ω=-C .210ωω++=D .ωω>25.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 >26.任何一个复数z a bi =+(其中a 、b R ∈,i 为虚数单位)都可以表示成:()cos sin z r i θθ=+的形式,通常称之为复数z 的三角形式.法国数学家棣莫弗发现:()()()n cos sin co i s s nn n z i n r i r n n N θθθθ+==+⎡⎤⎣∈⎦+,我们称这个结论为棣莫弗定理.根据以上信息,下列说法正确的是( )A .22z z =B .当1r =,3πθ=时,31z =C .当1r =,3πθ=时,122z =-D .当1r =,4πθ=时,若n 为偶数,则复数n z 为纯虚数27.已知复数z a =+在复平面内对应的点位于第二象限,且2z = 则下列结论正确的是( ).A .38z =B .zC .z 的共轭复数为1D .24z = 28.若复数21iz =+,其中i 为虚数单位,则下列结论正确的是( )A .z 的虚部为1-B .||z =C .2z 为纯虚数D .z 的共轭复数为1i -- 29.已知复数z 满足23z z iz ai ⋅+=+,a R ∈,则实数a 的值可能是( ) A .1 B .4- C .0 D .530.已知复数i z a b =+(a ,b ∈R ,i 为虚数单位),且1a b +=,下列命题正确的是( )A .z 不可能为纯虚数B .若z 的共轭复数为z ,且z z =,则z 是实数C .若||z z =,则z 是实数D .||z 可以等于12【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、复数选择题1.D【分析】先由复数的除法化简该复数,再由共轭复数的概念,即可得出结果.【详解】因为,所以其共轭复数为.故选:D.解析:D【分析】先由复数的除法化简该复数,再由共轭复数的概念,即可得出结果.【详解】 因为()()11111111222i i z i i i i ++====+--+, 所以其共轭复数为1122i -. 故选:D.2.C【分析】根据复数的几何意义得.【详解】∵它在复平面内对应的点位于虚轴的正半轴上,∴,又,∴,∴.故选:C .解析:C【分析】根据复数的几何意义得,a b .【详解】∵z 它在复平面内对应的点位于虚轴的正半轴上,∴0a =,又1z =,∴1b =,∴1a b +=.故选:C .3.B【分析】,然后算出即可.【详解】由题意,则复数的虚部为1故选:B解析:B【分析】1i z i-+=,然后算出即可. 【详解】 由题意()11111i i i i z i i i i -+-+--====+⋅-,则复数z 的虚部为1 故选:B 4.A【解析】试题分析:根据复数乘法的运算法则,我们可以将复数Z 化为a=bi (a ,b ∈R )的形式,分析实部和虚部的符号,即可得到答案.解:∵复数Z=i (1﹣2i )=2+i∵复数Z 的实部2>0,虚解析:A【解析】试题分析:根据复数乘法的运算法则,我们可以将复数Z 化为a=bi (a ,b ∈R )的形式,分析实部和虚部的符号,即可得到答案.解:∵复数Z=i (1﹣2i )=2+i∵复数Z 的实部2>0,虚部1>0∴复数Z 在复平面内对应的点位于第一象限故选A点评:本题考查的知识是复数的代数表示法及其几何意义,其中根据复数乘法的运算法则,将复数Z 化为a=bi (a ,b ∈R )的形式,是解答本题的关键.5.B【分析】对复数进行化简,再得到在复平面内对应点所在的象限.【详解】,在复平面内对应点为,在第二象限.解析:B【分析】对复数z 进行化简,再得到z 在复平面内对应点所在的象限.【详解】21i z i =-()()()2111i i i i +=+-()1+1+i i i ==-,z 在复平面内对应点为()1,1-,在第二象限. 故选:B.6.C【分析】利用复数的除法法则化简,再求的共轭复数,即可得出结果.【详解】因为,所以,所以复数在复平面上的对应点位于第三象限,故选:C.解析:C【分析】利用复数的除法法则化简z ,再求z 的共轭复数,即可得出结果.【详解】 因为212(12)(1)11i i i z i i +++==-- 1322i =-+, 所以1322z i =--, 所以复数z 在复平面上的对应点13(,)22--位于第三象限,故选:C. 7.A【分析】将代入,利用复数的除法运算化简,再利用复数的求模公式求解.【详解】由,得,则,故选:A.解析:A将1z i =-代入1z z-,利用复数的除法运算化简,再利用复数的求模公式求解. 【详解】 由1z i =-,得2111z i i i i z i i---===---,则11z i z=--==-,故选:A. 8.B【分析】利用复数的运算法则和复数的几何意义求解即可【详解】,所以,在复平面内的对应点为,则对应点位于第二象限故选:B解析:B【分析】 利用复数的运算法则和复数的几何意义求解即可 【详解】()()12i 1i 12i 33i 33i 111i 2222z +++-+=-=-==-+-, 所以,z 在复平面内的对应点为33,22⎛⎫-⎪⎝⎭,则对应点位于第二象限 故选:B9.A【分析】根据,利用复数的除法运算化简复数,再利用共扼复数的概念求解.【详解】因为,所以,复数的共扼复数是,故选:A解析:A【分析】根据313i z i ⋅=-,利用复数的除法运算化简复数,再利用共扼复数的概念求解.【详解】因为313i z i ⋅=-, 所以()13133i z i i i i-==-=+-, 复数z 的共扼复数是3z i =-,故选:A10.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. 11.B【分析】由题意,设复数,根据共轭复数的概念,以及题中条件,即可得出结果.【详解】因为的实部为,所以可设复数,则其共轭复数为,又,所以由,可得,即,因此.故选:B.解析:B【分析】由题意,设复数(),z yi x R y R =∈∈,根据共轭复数的概念,以及题中条件,即可得出结果.【详解】因为z ,所以可设复数(),z yi x R y R =∈∈,则其共轭复数为z yi =,又z z =,所以由4z z z z ⋅+⋅=,可得()4z z z ⋅+=,即4z ⋅=,因此z =故选:B.12.B【分析】首先,再利用复数的除法运算,计算结果. 【详解】复数.故选:B解析:B【分析】首先3i i=-,再利用复数的除法运算,计算结果.【详解】133i ii+====.故选:B13.D【分析】利用复数的乘法运算及复数相等求得a,b值即可求解【详解】,故则故选:D解析:D【分析】利用复数的乘法运算及复数相等求得a,b值即可求解【详解】()312++=+a i i bi,故332a i bi-+=+则32,38a b a b-==∴+=故选:D14.C【分析】对的分子分母同乘以,再化简整理即可求解.【详解】,故选:C解析:C【分析】对43ii-的分子分母同乘以3i+,再化简整理即可求解.【详解】()()()434412263331055i i i i i i i i +-+===-+--+, 故选:C15.B【分析】首先求出,再根据复数的模的公式计算可得;【详解】解:因为,所以所以.故选:B.解析:B【分析】首先求出3z i +,再根据复数的模的公式计算可得;【详解】解:因为12z i =-,所以31231z i i i i +=-+=+所以3z i +==故选:B . 二、多选题16.AC【分析】根据复数的运算及复数的概念即可求解.【详解】因为复数,所以z 的虚部为1,,故AC 错误,BD 正确.故选:AC解析:AC【分析】根据复数的运算及复数的概念即可求解.【详解】 因为复数2020450511()22(1)11112i i i z i i i i +++=====+---,所以z 的虚部为1,||z =故AC 错误,BD 正确.故选:AC17.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.18.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. 19.ACD【分析】根据复数对应的坐标,判断A 选项的正确性.根据互为共轭复数的两个复数坐标的对称关系,判断B 选项的正确性.设出,利用,结合复数模的运算进行化简,由此判断出点的轨迹,由此判读C 选项的正确解析:ACD【分析】根据复数对应的坐标,判断A 选项的正确性.根据互为共轭复数的两个复数坐标的对称关系,判断B 选项的正确性.设出z ,利用|1|||z z i -=-,结合复数模的运算进行化简,由此判断出Z 点的轨迹,由此判读C 选项的正确性.结合C 选项的分析,由点到直线的距离公式判断D 选项的正确性.【详解】复数012z i =+在复平面内对应的点为0(1,2)P ,A 正确;复数0z 的共轭复数对应的点与点0P 关于实轴对称,B 错误;设(,)z x yi x y R =+∈,代入|1|||z z i -=-,得|(1)(1)i|x yi x y -+=+-,即=y x =;即Z 点在直线y x =上,C 正确; 易知点0P 到直线y x =的垂线段的长度即为0P 、Z 之间距离的最小值,结合点到直线的距=,故D 正确. 故选:ACD【点睛】本小题主要考查复数对应的坐标,考查共轭复数,考查复数模的运算,属于基础题. 20.BD【分析】先设复数,根据题中条件,由复数的乘法运算,以及复数相等的充要条件求出,即可确定对应的点所在的象限.【详解】设复数,则,所以,则,解得或,因此或,所以对应的点为或,因此复解析:BD【分析】先设复数(),z a bi a b R =+∈,根据题中条件,由复数的乘法运算,以及复数相等的充要条件求出z ,即可确定对应的点所在的象限.【详解】设复数(),z a bi a b R =+∈,则2222724z a abi b i =+-=--,所以2222724z a abi b i =+-=--,则227224a b ab ⎧-=-⎨=-⎩,解得34a b =⎧⎨=-⎩或34a b =-⎧⎨=⎩, 因此34z i =-或34z i =-+,所以对应的点为()3,4-或()3,4-,因此复数z 对应的点可能在第二或第四象限.故选:BD.【点睛】本题主要考查判定复数对应的点所在的象限,熟记复数的运算法则,以及复数相等的条件即可,属于基础题型.21.BC【分析】由可得,得,可判断A 选项,当虚部,时,可判断B 选项,由复数的模计算和余弦的二倍角公式可判断C 选项,由复数的运算得,的实部是,可判断D 选项.【详解】因为,所以,所以,所以,所以A 选解析:BC【分析】 由22ππθ-<<可得2πθπ-<<,得01cos22θ<+≤,可判断A 选项,当虚部sin 20θ=,,22ππθ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,可判断B 选项,由复数的模计算和余弦的二倍角公式可判断C 选项,由复数的运算得11cos 2sin 212cos 2i z θθθ+-=+,1z 的实部是1cos 2122cos 22θθ+=+,可判断D 选项.【详解】因为22ππθ-<<,所以2πθπ-<<,所以1cos21θ-<≤,所以01cos22θ<+≤,所以A 选项错误;当sin 20θ=,,22ππθ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,复数z 是实数,故B 选项正确;2cos z θ===,故C 选项正确:()()111cos 2sin 21cos 2sin 21cos 2sin 21cos 2sin 21cos 2sin 212cos 2i i z i i i θθθθθθθθθθθ+-+-===+++++-+,1z 的实部是1cos 2122cos 22θθ+=+,故D 不正确. 故选:BC【点睛】本题主要考查复数的概念,复数模的计算,复数的运算,以及三角恒等变换的应用,属于中档题.22.AD【分析】由求得判断A ;设出,,证明在满足时,不一定有判断B ;举例说明C 错误;由充分必要条件的判定说明D 正确.【详解】若,则,故A 正确;设,由,可得则,而不一定为0,故B 错误; 当时解析:AD【分析】由z 求得z z ⋅判断A ;设出1z ,2z ,证明在满足1212z z z z +=-时,不一定有120z z =判断B ;举例说明C 错误;由充分必要条件的判定说明D 正确.【详解】 若2z =,则24z z z ⋅==,故A 正确;设()11111,z a bi a b R =+∈,()22222,z a b i a b R =+∈由1212z z z z +=-,可得()()()()222222121212121212z z a a b b z z a a b b +=+++=-=-+-则12120a a b b +=,而()()121122121212121212122z z a bi a b i a a bb a b i b a i a a a b i b a i =++=-++=++不一定为0,故B 错误;当1z i =-时22z i =-为纯虚数,其实部和虚部不相等,故C 错误;若复数()()()211z a a i a R =-+-∈是虚数,则210a -≠,即1a ≠± 所以“1a ≠”是“复数()()()211z a a i a R =-+-∈是虚数”的必要不充分条件,故D 正确; 故选:AD【点睛】本题考查的是复数的相关知识,考查了学生对基础知识的掌握情况,属于中档题.23.BCD【分析】根据复数的概念判定A 错,根据复数模的计算公式判断B 正确,根据共轭复数的概念判断C 正确,根据复数的几何意义判断D 正确.【详解】因为复数,所以其虚部为,即A 错误;,故B 正确;解析:BCD【分析】根据复数的概念判定A 错,根据复数模的计算公式判断B 正确,根据共轭复数的概念判断C 正确,根据复数的几何意义判断D 正确.【详解】因为复数1z i =+,所以其虚部为1,即A 错误;z ==B 正确;复数z 的共轭复数1z i =-,故C 正确;复数z 在复平面内对应的点为()1,1,显然位于第一象限,故D 正确.故选:BCD.【点睛】本题主要考查复数的概念,复数的模,复数的几何意义,以及共轭复数的概念,属于基础题型.24.AC【分析】根据复数的运算进行化简判断即可.【详解】解:∵所以,∴,故A 正确,,故B 错误,,故C 正确,虚数不能比较大小,故D 错误,故选:AC.【点睛】本题主要考查复数的有关概念解析:AC【分析】根据复数的运算进行化简判断即可.【详解】解:∵12ω=-所以12ω=--,∴2131442ωω=--=--=,故A 正确,3211131222244ωωω⎛⎫⎛⎫⎛⎫==---+=--= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故B 错误,2111102222ωω++=---++=,故C 正确, 虚数不能比较大小,故D 错误,故选:AC .【点睛】本题主要考查复数的有关概念和运算,结合复数的运算法则进行判断是解决本题的关键.属于中档题.25.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.26.AC【分析】利用复数的三角形式与模长公式可判断A 选项的正误;利用复数的棣莫弗定理可判断B 选项的正误;计算出复数,可判断C 选项的正误;计算出,可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项,,则,可得解析:AC【分析】利用复数的三角形式与模长公式可判断A 选项的正误;利用复数的棣莫弗定理可判断B 选项的正误;计算出复数z ,可判断C 选项的正误;计算出4z ,可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项,()cos sin z r i θθ=+,则()22cos2sin 2z r i θθ=+,可得()222cos 2sin 2z r i r θθ=+=,()222cos sin z r i r θθ=+=,A 选项正确; 对于B 选项,当1r =,3πθ=时,()33cos sin cos3sin3cos sin 1z i i i θθθθππ=+=+=+=-,B 选项错误;对于C 选项,当1r =,3πθ=时,1cos sin 3322z i ππ=+=+,则12z =,C 选项正确;对于D 选项,()cos sin cos sin cos sin 44n n n n z i n i n i ππθθθθ=+=+=+, 取4n =,则n 为偶数,则4cos sin 1z i ππ=+=-不是纯虚数,D 选项错误.故选:AC.【点睛】本题考查复数的乘方运算,考查了复数的模长、共轭复数的运算,考查计算能力,属于中等题.27.AB【分析】利用复数的模长运算及在复平面内对应的点位于第二象限求出 ,再验算每个选项得解.【详解】解:,且,复数在复平面内对应的点位于第二象限选项A:选项B: 的虚部是选项C:解析:AB【分析】利用复数2z =的模长运算及z a =+在复平面内对应的点位于第二象限求出a ,再验算每个选项得解.【详解】解:z a =+,且2z =224a +∴=,=1a ±复数z a =+在复平面内对应的点位于第二象限1a ∴=-选项A : 3323(1)(1)+3(1)+3())8-+=---+=选项B : 1z =-选项C : 1z =-的共轭复数为1z =--选项D : 222(1)(1)+2()2-+=--=--故选:AB .【点睛】本题考查复数的四则运算及共轭复数,考查运算求解能力.求解与复数概念相关问题的技巧:复数的分类、复数的相等、复数的模及共轭复数的概念都与复数的实部、虚部有关,所以解答与复数相关概念有关的问题时,需把所给复数化为代数形式,即()a bi a b R ∈+,的形式,再根据题意求解.28.ABC【分析】首先利用复数代数形式的乘除运算化简后得:,然后分别按照四个选项的要求逐一求解判断即可.【详解】因为,对于A :的虚部为,正确;对于B :模长,正确;对于C :因为,故为纯虚数,解析:ABC【分析】首先利用复数代数形式的乘除运算化简z 后得:1z i =-,然后分别按照四个选项的要求逐一求解判断即可.【详解】 因为()()()2122211i 1i 12i i z i i --====-++-, 对于A :z 的虚部为1-,正确;对于B :模长z =对于C :因为22(1)2z i i =-=-,故2z 为纯虚数,正确;对于D :z 的共轭复数为1i +,错误.故选:ABC .【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的有关概念,考查逻辑思维能力和运算能力,侧重考查对基础知识的理解和掌握,属于常考题.29.ABC【分析】设,从而有,利用消元法得到关于的一元二次方程,利用判别式大于等于0,从而求得a 的范围,即可得答案.【详解】设,∴,∴,∴,解得:,∴实数的值可能是.故选:ABC.【点解析:ABC【分析】设z x yi =+,从而有222()3x y i x yi ai ++-=+,利用消元法得到关于y 的一元二次方程,利用判别式大于等于0,从而求得a 的范围,即可得答案.【详解】设z x yi =+,∴222()3x y i x yi ai ++-=+, ∴222223,23042,x y y a y y x a ⎧++=⇒++-=⎨=⎩, ∴244(3)04a ∆=--≥,解得:44a -≤≤, ∴实数a 的值可能是1,4,0-.故选:ABC.【点睛】本题考查复数的四则运算、模的运算,考查函数与方程思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力.30.BC【分析】根据纯虚数、共轭复数、复数的模、复数为实数等知识,选出正确选项.【详解】当时,,此时为纯虚数,A 错误;若z 的共轭复数为,且,则,因此,B 正确;由是实数,且知,z 是实数,C 正确;由解析:BC【分析】根据纯虚数、共轭复数、复数的模、复数为实数等知识,选出正确选项.【详解】当0a =时,1b =,此时z i 为纯虚数,A 错误;若z 的共轭复数为z ,且z z =,则a bi a bi +=-,因此0b =,B 正确;由||z 是实数,且||z z =知,z 是实数,C 正确;由1||2z =得2214a b +=,又1a b +=,因此28830a a -+=,64483320∆=-⨯⨯=-<,无解,即||z 不可以等于12,D 错误. 故选:BC【点睛】本小题主要考查复数的有关知识,属于基础题.。
复数单元检测题
一、选择题
1.若()()22132i x x x -+++是纯虚数,则实数x 的值是
A .1
B . 1-
C . 1±
D . 以上都不对 2.已知()2i i ,i
a b a b +=+∈R ,其中i 为虚数单位,则=+b a A.1- B. 1 C . 2 D. 3 3.在复平面内,复数65i,23i +-+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 .48i +
B .82i +
C .24i +
D .4i +
4.若复数()2121i ,1i =+=-z z ,则复数12
=z z z 的共轭..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 5.()()
22114i,m m m m m =++++-∈R z ,232i =-z ,则1=m 是12=z z 的
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分又不必要条件 6.若∈C z ,且满足方程||13i =+-z z .则=z
A.12+
B.4i -
C.43i -+
D.12- 7.
已知=z 则501001++=z z A. 3 B. 1 C.2i + D. i 8.已知12,z z 是复数,定义复数的一种运算“⊗”为:
()()
1212121212||||||||⎧>⎪⊗=⎨+⎪⎩…z z z z z z z z z z 若12i =+z 且1234i ⊗=+z z ,则复数2=z A.2i + B.13i + C. 2i +或13i + D.条件不够,无法求出
9.若cos isin θθ=-z ,则使21=-z 的一个θ值是
A. 0
B.
2
π C. π D.2π 10. 对任意复数i x y =+z (,x y ∈R),i 为虚数单位,则下列结论正确的是 A. ||2y -=z z B. 222x y =+z C. ||2x -…z z D. ||||||x y +…z
二、填空题
11.在复平面内,若复数z 满足|1||i |+=-z z
,则z 所对应的点的集合构成的图形是 .
12.已知复数122i,13i =-=-z z ,则复数21i 5+z z = .
13.若复数12i =-z ,则⋅+z z z = .
14.若复数z 满足i(2)=-z z (i 是虚数单位),则=z .
15.对于非零实数a b ,,以下四个命题都成立:
① 01≠+a
a ; ② 2222)(
b ab a b a ++=+; ③ 若||||b a =,则b a ±=; ④ 若ab a =2,则b a =.
那么,对于非零复数a b ,,仍然成立的命题的所有序号是 .
16.设复数z 满足(23i)=6+4i -z (其中i 为虚数单位),则z 的模为_______.
三、解答题
17.在复平面上,设点,,A B C 对应的复数分别为i,1,42i +.过,,A B C 做平行四边形ABCD . 求此平行四边形的对角线BD 的长.
18.已知复数z
满足||=z ,2z 的虚部为2.
(1)求z ;
(2)设22,,-z z z z 在复平面对应的点分别为,,A B C ,求ABC ∆的面积.
复数单元检测题参考答案
一、 选择题
ABCCA CDBBD
二、填空题
11.直线x y -= 12.i 13. 62i - 14. 1+i 15. ②④ 16. 2
三、解答题
17.由题知平行四边形三顶点坐标为()()()0,1,1,0,4,2A B C ,设D 点的坐标为(),D x y .
因为BA CD = ,得()()1,14,2x y -=--,得4121x y -=-⎧⎨-=⎩得33x y =⎧⎨=⎩
,即()3,3D , 所以()2,3BD = ,
则||BD =18.(1)设i(,)x y x y =+∈R z .
由题意得2222i x y xy =-+z
∴(1)22
(2)xy ==⎪⎩ 化简得()20,x y x y -=∴= 将其代入(2)得222x =,∴1x =±.
故11x y =⎧⎨
=⎩或11
x y =-⎧⎨=-⎩故1i =+z 或1i =--z .
(2)当1i =+z 时,22i =z ,21i -=-z z . 所以(1,1),(0,2),(1,1)A B C - ∴1||2,1212
ABC AC S ∆==
⨯⨯=. 当1i =--z 时,22i =z ,213i -=--z z . (1,1),(0,2),(1,3)A B C ---. ∴ 1||4,1422ABC AC S ∆==⨯⨯=.。