复数综合检测
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本册综合检测题考试时间120分钟,满分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,只有一项是符合题目要求的) 1.已知i是虚数单位,复数z1在复平面内对应的向量错误!=(-2,1),则复数z=错误!的虚部为(D)A.-错误!B.-错误!C.错误!D.错误![解析]由题意可知z1=-2+i,所以z=错误!=错误!=错误!=-错误!+错误!i,因此,复数z的虚部为错误!。
2.某台机床加工的1 000只产品中次品数的频率分布如下表:则次品数的众数、平均数依次为(A)A.0,1.1B.0,1C.4,1D.0。
5,2[解析]由表可知,次品数的众数为0,平均数为0×0.5+1×0.2+2×0.05+3×0。
2+4×0.05=1.1.3.已知l,m表示两条不同的直线,α表示平面,则下列说法正确的是(A)A.若l⊥α,m⊂α,则l⊥mB.若l⊥m,m⊂α,则l⊥αC.若l∥m,m⊂α,则l∥αD.若l∥α,m⊂α,则l∥m[解析]对于A,若l⊥α,m⊂α,则根据直线与平面垂直的性质,知l⊥m,故A正确;对于B,若l⊥m,m⊂α,则l可能在α内,故B不正确;对于C,若l∥m,m⊂α,则l∥α或l⊂α,故C不正确;对于D,若l∥α,m⊂α,则l与m可能平行,也可能异面,故D不正确.故选A.4.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若a=a cos B +b cos A,则△ABC是(A)A.等腰三角形B.锐角三角形C.直角三角形D.钝角三角形[解析]因为a=a cos B+b cos A,所以由余弦定理可得a=a×错误!+b×错误!,整理得a=c,所以△ABC为等腰三角形。
5.已知平面向量a与b的夹角为错误!,且|a|=1,|b|=2,则|a+b|=(B)A.3B.错误!C.7D.错误![解析]因为|a+b|2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=|a|2+2|a|·|b|cos错误!+|b|2=1+2×1×2×错误!+4=3,所以|a+b|=错误!。
综合检测卷一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.i 是虚数单位,复数1-3i1-i 的共轭复数是( )A .2+iB .2-iC .-1+2iD .-1-2i答案 A解析 ∵1-3i 1-i =(1-3i)(1+i)(1-i)(1+i)=4-2i 2=2-i ,∴1-3i 1-i的共轭复数是2+i. 2.数列2,5,11,20,x,47,…中的x 等于( ) A .28 B .32 C .33 D .27 答案 B解析 5-2=3,11-5=6,20-11=9, 推出x -20=12,x =32.3.演绎推理“因为对数函数y =log a x(a>0且a ≠1)是增函数,而函数y =log 12x 是对数函数,所以y =log 12x 是增函数”所得结论错误的原因是( )A .大前提错误B .小前提错误C .推理形式错误D .大前提和小前提都错误 答案 A解析 对数函数y =log a x(a>0,且a ≠1),当a>1时是增函数,当0<a<1时是减函数,故大前提错误.4.已知变量x 与y 正相关,且由观测数据算得样本平均数x =3,y =3.5,则由该观测数据算得的线性回归方程可能是( ) A .y =0.4x +2.3 B .y =2x -2.4 C .y =-2x +9.5D .y =-0.3x +4.4答案 A解析 因为变量x 和y 正相关,则回归直线的斜率为正,故可以排除选项C 和D. 因为样本点的中心在回归直线上,把点(3,3.5)的坐标分别代入选项A 和B 中的直线方程进行检验,可以排除B ,故选A.5.观察下列各式:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10等于( ) A .28 B .76C .123D .199答案 C解析 观察规律,归纳推理.从给出的式子特点观察可推知,等式右端的值,从第三项开始,后一个式子的右端值等于它前面两个式子右端值的和,照此规律,则a 10+b 10=123.6.用反证法证明命题:“若a ,b ∈N ,ab 能被3整除,那么a ,b 中至少有一个能被3整除”时,假设应为( ) A .a ,b 都能被3整除 B .a ,b 都不能被3整除 C .a ,b 不都能被3整除 D .a 不能被3整除 答案 B解析 “至少有一个”的否定为“一个也没有”.7.通过随机询问110名性别不同的大学生是否爱好某项运动,得到如下的列联表:由χ2=n(ad -bc)2(a +b)(c +d)(a +c)(b +d)算得,χ2=110×(40×30-20×20)260×50×60×50≈7.8.附表:A .在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“爱好该项运动与性别有关”B .在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“爱好该项运动与性别无关”C .有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”D .有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关” 答案 C解析 根据独立性检验的定义,由χ2≈7.8>6.635可知我们有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”.8.下面给出了关于复数的四种类比推理:①复数的加减法运算可以类比多项式的加减法运算法则;②由向量a 的性质|a|2=a 2类比得到复数z 的性质|z|2=z 2;③方程ax 2+bx +c =0(a ,b ,c ∈R)有两个不同实数根的条件是b 2-4ac>0可以类比得到:方程az 2+bz +c =0(a ,b ,c ∈C)有两个不同复数根的条件是b 2-4ac>0;④由向量加法的几何意义可以类比得到复数加法的几何意义. 其中类比得到的结论错误的是( ) A .①③ B .②④ C .②③ D .①④ 答案 C9.执行如图所示的算法框图,若输入n =10,则输出S 等于( )A.511B.1011C.3655D.7255 答案 A解析 执行第一次循环后,S =13,i =4;执行第二次循环后,S =25,i =6;执行第三次循环后,S =37,i =8;执行第四次循环后,S =49,i =10;执行第五次循环后,S =511,i =12,此时i ≤n 不成立,退出循环,输出S =511.10.已知x>0,由不等式x +1x≥2x·1x =2,x +4x 2=x 2+x 2+4x 2≥33x 2·x 2·4x 2=3,…,可以推出结论:x +ax n ≥n +1(n ∈N +),则a 等于( )A .2nB .3nC .n 2D .n n 答案 D解析 由两个不等的结构特点知, x +a x n =x n +x n +…+x n +a xn ≥ (n +1)n +1x n ·x n ·…·x n ·a x n =(n +1)n +1a n n =n +1.所以a =n n .二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.若P =a +a +7,Q =a +3+a +4(a ≥0),则P ,Q 的大小关系为________. 答案 P<Q解析 要比较P 与Q 的大小,只需比较P 2与Q 2的大小,只需比较2a +7+2a(a +7)与2a +7+2(a +3)(a +4)的大小,只需比较a 2+7a 与a 2+7a +12的大小,即比较0与12的大小,而0<12,故P<Q.12.若复数z =cos θ-sin θi 所对应的点在第四象限,则θ为第________象限角. 答案 一解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧cos θ>0-sin θ<0,所以θ为第一象限角.13.如图所示,A ,B ,C 表示3种开关,若在某段时间内它们正常工作的概率分别为0.9,0.8,0.7,那么此系统的可靠性为______. ①0.504;②0.994;③0.496;④0.06. 答案 ②解析 A 、B 、C 三个开关相互独立,三个中只要至少有一个正常工作即可,由间接法知 P =1-(1-0.9)×(1-0.8)×(1-0.7) =1-0.1×0.2×0.3=0.994. 14.复数11-x2+(2-2x)i(x ∈R)在复平面内的对应点位于第________象限.答案 一 解析 由题意可得11-x 2>0,解得-1<x<1,故2-2x >0,所以复数11-x2+(2-2x)i(x ∈R)在复平面内对应点位于第一象限.15.已知下列框图,若a =5,则输出b =________.答案 26解析 因a =5,所以5>5不成立, 判断框执行“否”,即b =52+1=26. 三、解答题(本大题共6小题,共75分)16.已知复数z =a 2-7a +6a 2-1+(a 2-5a -6)i(a ∈R),试求实数a 取什么值时,z 分别为(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.解 (1)当z 为实数时,则a 2-5a -6=0,且a 2-7a +6a 2-1有意义,∴a =-1,或a =6,且a ≠±1, ∴当a =6时,z 为实数.(2)当z 为虚数时,则a 2-5a -6≠0,且a 2-7a +6a 2-1有意义,∴a ≠-1,且a ≠6,且a ≠±1.∴当a ≠±1,且a ≠6时,z 为虚数,即当a ∈(-∞,-1)∪(-1,1)∪(1,6)∪(6,+∞)时,z 为虚数. (3)当z 为纯虚数时,则有a 2-5a -6≠0, 且a 2-7a +6a 2-1=0.∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≠-1,且a ≠6,a =6. ∴不存在实数a 使z 为纯虚数.17.数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n +2n S n(n ∈N +),证明:(1)数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等比数列;(2)S n +1=4a n .证明 (1)∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=n +2n S n ,∴(n +2)S n =n(S n +1-S n ),即nS n +1=2(n +1)S n . ∴S n +1n +1=2·S n n ,又S 11=1≠0,(小前提)故⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是以1为首项,2为公比的等比数列.(结论) (大前提是等比数列的定义,这里省略了) (2)由(1)可知S n +1n +1=4·S n -1n -1(n ≥2), ∴S n +1=4(n +1)·S n -1n -1=4·n -1+2n -1·S n -1=4a n (n ≥2)(小前提)又a 2=3S 1=3,S 2=a 1+a 2=1+3=4=4a 1,(小前提) ∴对于任意的正整数n ,都有S n +1=4a n .(结论)(第(2)问的大前提是第(1)问的结论以及题中的已知条件)18.为了研究教师工作积极性和对待教育改革态度的关系,随机抽取了278名教师进行问卷调查,所得数据如下表:0.01的前提下认为态度与工作积极性有关? 解 利用公式得χ2=278×(55×52-73×98)2153×125×128×150≈13.959>6.635,故在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为该单位教师对待教育改革的态度与其工作积极性是有关的.19.某种产品的广告费支出x 与销售额y(单位:百万元)之间有如下对应数据:(1)画出散点图;(2)求线性回归方程;(3)试预测广告费支出为10百万元时,销售额多大? 解 (1)根据表中所列数据可得散点图如下:(2)列出下表,并用科学计算器进行有关计算:因此,x =255=5,y =2505=50,∑5i =1x 2i =145,∑5i =1y 2i =13 500,∑5i =1x i y i =1 380. 于是可得:b =∑5i =1x i y i -5x ·y∑5i =1x 2i -5x 2=1 380-5×5×50145-5×5×5=6.5;a =y -b x =50-6.5×5=17.5.因此,所求线性回归方程为:y =6.5x +17.5.(3)根据上面求得的线性回归方程,当广告费支出为10百万元时,y =6.5×10+17.5=82.5(百万元),即这种产品的销售收入大约为82.5百万元.20.画出计算函数y =|2x -3|的函数值的框图.(x 由键盘输入) 解21.f(x)=13x+3,先分别求f(0)+f(1),f(-1)+f(2),f(-2)+f(3),然后归纳猜想一般性结论,并给出证明.解 f(0)+f(1)=130+3+131+3=11+3+13(1+3)=33(1+3)+13(1+3)=33,同理可得:f(-1)+f(2)=33, f(-2)+f(3)=33. 由此猜想f(x)+f(1-x)=33. 证明:f(x)+f(1-x)=13x +3+131-x +3=13x +3+3x 3+3·3x =13x +3+3x3(3+3x ) =3+3x 3(3+3x )=33.。
一、选择题1.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)2.设复数z 满足()13i z i +=+,则z =( )A B .2 C .D 3.已知复数1z ﹑2z 满足()120z z r r -=>,复数,*(1)i i n n N ω≤≤∈满足1i z r ω-=或者2i z r ω-=,且i j r ωω-≥对任意1i j n ≤<≤成立,则正整数n 的最大值为( )A .6B .8C .10D .12 4.若复数z 满足22iz i =-(i 为虚数单位),则z 的共轭复数z 在复平面内对应的点所在的象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 5.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6.下列命题中,正确的命题是( )A .若1212,0z z C z z ∈->、,则12z z >B .若z R ∈,则2||z z z ⋅=不成立C .1212,,0z z C z z ∈⋅=,则10z =或20z =D .221212,0z z C z z ∈+=、,则10z =且20z = 7.若实系数一元二次方程20z z m ++=有两虚数根αβ、,且3αβ=-,那么实数m 的值是( )A .52B .1C .1-D .52- 8.设复数z 满足()1i i z +=,则z =( )A .2B .12CD .2 9.设复数11i zi ,那么在复平面内复数1z -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 10.已知复数z 满足()2z i i i -=+,则z =( )ABCD11.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- 12.若32a i i -+为纯虚数,则实数a 的值为( ) A .32- B .23- C .23 D .32二、填空题13.已知复数z 满足||1z =,则|i ||i |z z ++-的最大值是__________.14.已知1i z z -=-+,则复数z =______.15.复数2018|)|z i i i =+(i 为虚数单位),则||z =________.16.若23i -是方程()220,x px q p q R ++=∈的一个根,则p q +=______.17.若复数z 满足0z z z z ⋅++=,则复数12z i --的最大值为______.18.若1i -是关于x 的方程20x px q ++=的一个根(其中i 为虚数单位,,p q R ∈),则p q +=__________.19.如果虚数z 满足38z =,那么3222z z z +++的值是________.20.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________.三、解答题21.已知复数1212,34z i z i =-=+,i 为虚数单位.(1)若复数12z az +在复平面上对应的点在第四象限,求实数a 的取值范围;(2)若12z z z =,求z 的共轭复数z . 22.复数2(1)32z i a i =--++(α∈R ).(1)若z 为纯虚数求实数a 的值,及z 在复平面内对应的点的坐标;(2)若z 在复平面内对应的点位于第三象限,求实数a 的取值范围.23.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?24.(1)在复数范围内解方程()232i z z z i i-++=+(i 为虚数单位)(2)设z 是虚数,1z zω=+是实数,且12ω-<< (i )求z 的值及z 的实部的取值范围;(ii )设11z zμ-=+,求证:μ为纯虚数; (iii )在(ii )的条件下求2ωμ-的最小值.25.已知关于x 的方程()2250x px p R -+=∈的两根为1x 、2x . (1)若134x i =+,求p 的值;(2)若121x x -=,求实数p 的值.26.(1)已知1(其中i 为虚数单位)是关于x 的方程1x b a x+=的一个根,求实数a ,b 的值;(2)从0,2,4,6中任取2个数字,从1,3,5,7中任取1个数字,一共可以组成多少个没有重复数字的三位数?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析: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. 2.D解析:D【解析】分析:先根据复数除法得z ,再根据复数的模求结果.详解:因为()13i z i +=+,所以31(3)(1)212i z i i i i +==+-=-+, 因此5,z =选D. 点睛: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22a b +、对应点为(,)a b 、共轭为.-a bi3.C解析:C【分析】用向量,OA OB 表示12,z z ,根据题意,可得OA OB BA r -==,因为1i z r ω-=或者2i z r ω-=,根据其几何意义可得i ω的终点的轨迹,且满足条件的终点个数即为n ,数形结合,即可得答案.【详解】用向量,OA OB 表示12,z z ,因为()120z z r r -=>,所以OA OB BA r -==,又,*(1)i i n n N ω≤≤∈满足1i z r ω-=或者2i z r ω-=,则i ω可表示以O 为起点,终点在以A 为圆心,半径为r 的圆上的向量,或终点在以B 为圆心,半径为r 的圆上的向量,则终点可能的个数即为n ,因为i j r ωω-≥,所以在同一个圆上的两个点,形成的最小圆心角为60︒,如图所示,则最多有10个可能的终点,即n =10.故选:C【点睛】解题的关键是根据所给条件的几何意义,得到i ω的终点轨迹,根据条件,数形结合,即可得答案,考查分析理解,数形结合的能力,属中档题.4.B解析:B【解析】分析:直接利用复数代数形式的乘除运算化简复数,然后求z 的共轭复数,即可得到z 在复平面内对应的点所在的象限. 详解:由题意,()()()222222,i i i z i i i i -⋅--===--⋅- 22,z i ∴=-+ 则z 的共轭复数z 对应的点在第二象限.故选B.点睛:本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题. 5.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.6.C解析:C【分析】A .根据复数虚部相同,实部不同时,举例可判断结论是否正确;B .根据实数的共轭复数还是其本身判断2||z z z ⋅=是否成立;C .根据复数乘法的运算法则可知是否正确;D .考虑特殊情况:12,1z i z ==,由此判断是否正确.【详解】A .当122,1i z z i =+=+时,1210z z -=>,此时12,z z 无法比较大小,故错误;B .当0z =时,0z z ==,所以20z z z ⋅==,所以此时2||z zz ⋅=成立,故错误;C .根据复数乘法的运算法则可知:10z =或20z =,故正确;D .当12,1z i z ==时,2212110z z +=-+=,此时10z ≠且20z ≠,故错误.故选:C.【点睛】本题考查复数的概念以及复数的运算性质的综合,难度一般.(1)注意实数集是复数集的子集,因此实数是复数;(2)若z C ∈,则有2z z z ⋅=. 7.A解析:A【分析】根据实系数方程有两虚数根,利用求根公式解得:12z -±=,由此可得αβ-的m 表示形式,根据3αβ-=即可求得m 的值.【详解】因为20z z m ++=,所以12z -±=,又因为3αβ-=,所以3=,所以419m -=,解得:52m =. 故选A.【点睛】 实系数一元二次方程()200++=≠ax bx c a ,有两虚根为,αβ,注意此时的240b ac ∆=-<,因此在写方程根时应写成:x =x = 8.A解析:A【解析】由()1i z i +=,得()()()i 1i i 11i 1i 1i 1i 22z -=+++-==,z ∴=故选A . 9.C解析:C【分析】先求出z i =-,11z i -=--,即得解.【详解】由题得21(1)21(1)(1)2i i i z i i i i ---====-++-, 所以11z i -=--,它对应的点的坐标为(1,1)--,所以在复平面内复数1z -对应的点位于第三象限.故选:C10.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. 11.B解析:B【分析】 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.12.C解析:C【分析】先化简复数,再利用纯虚数的定义求解.【详解】 由题得()(32)(32)(23)32(32)(32)13a i a i i a a i i i i -----+==++-, 因为32a i i-+为纯虚数, 则320(23)0a a -=⎧⎨-+≠⎩,所以23a =. 故选:C【点睛】结论点睛:复数(,)z a bi a b R =+∈则0a =且0b ≠,不要漏掉了0b ≠.二、填空题13.【分析】设则化简可得;然后分类讨论去绝对值在根据三角函数的性质即可求出结果【详解】设则当时所以的最大值是;当时所以的最大值是;当时所以综上的最大值是故答案为:【点睛】本题考查复数的代数表示法及其几何解析:【分析】设cos sin (,0)2z i θθθπ=+≤<,则化简可得cos cos 2222z i z i θθθθ++-=++-;然后分类讨论去绝对值,在根据三角函数的性质,即可求出结果.【详解】设cos sin (,0)2z i θθθπ=+≤< .则z i z i ++-===cos cos 2222θθθθ=++-. 02θπ≤<,02θπ∴≤<.当0,24θπ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,0sin cos 122θθ≤≤≤≤,所以2z i z i θ+-=+,z i z i ++-的最大值是当3,244θππ∈⎛⎤ ⎥⎝⎦时,cos sin 12222θθ-≤<<≤,所以2z i z i θ++-=,z i z i ++-的最大值是; 当3,24θππ∈⎛⎫ ⎪⎝⎭时,1cos sin 22θθ-<<<<sin cos 22θθ<,2z i z i θ++-=-,z i z i ++-<. 综上,z i z i ++-的最大值是故答案为:【点睛】本题考查复数的代数表示法及其几何意义,考查复数模的求法,训练了利用三角函数求最值,是中档题. 14.【分析】设根据得到再利用复数相等的条件列出方程组求得的值即可求解【详解】设则因为所以即根据复数相等的条件得解得所以所以故答案为:【点睛】本题主要考查了复数相等的条件以及复数的模的计算公式的应用其中解 解析:i -【分析】设()i ,z x y x y =+∈R ,根据1i z z -=-+,得到(i 1i x y +=-+,再利用复数相等的条件列出方程组,求得,x y 的值,即可求解.【详解】设()i ,z x y x y =+∈R,则z = 因为1i z z -=-+,所以i 1i x y +=-+,即(i 1i x y +=-+,根据复数相等的条件得11x y ⎧⎪-=-⎨=⎪⎩,解得01x y =⎧⎨=⎩,所以i z =,所以i z =-. 故答案为:i -【点睛】本题主要考查了复数相等的条件,以及复数的模的计算公式的应用,其中解答中熟记复数模的计算公式和复数相等的条件,列出方程组求解是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.15.1【分析】由复数模的求法及虚数单位的性质化简求值【详解】解:由题得故答案为:1【点睛】本题考查复数模的求法考查虚数单位的性质是基础题 解析:1【分析】由复数模的求法及虚数单位i 的性质化简求值.【详解】解:由题得2|1|1211z i=+==-=,||1z∴=.故答案为:1.【点睛】本题考查复数模的求法考查虚数单位i的性质,是基础题.16.38;【分析】假设另外一个根为根据是实数结合韦达定理可得结果【详解】假设另外一个根为是方程的一个根则①由可知是的共轭复数所以②把②代入①可知所以故答案为:38【点睛】本题重在考查是实数掌握复数共轭复解析:38;【分析】假设另外一个根为z,根据z z是实数,结合韦达定理,可得结果.【详解】假设另外一个根为z,23i-是方程()220,x px q p q R++=∈的一个根,则()232232pi zqi z⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩①由,p q R∈,可知z是23i-的共轭复数,所以32z i=--②把②代入①可知1226pq=⎧⎨=⎩所以38p q+=故答案为:38【点睛】本题重在考查z z是实数,掌握复数共轭复数的形式,属基础题17.【分析】设()结合条件得在复平面内对应点的轨迹再由的几何意义求解即可【详解】解:设()则由得即复数在复平面内对应点的轨迹是以为圆心以1为半径的圆如图:表示复数在复平面内对应点到点的距离所以最大值为故解析:1【分析】设z a bi=+,(,a b∈R),结合条件0z z z z⋅++=得z在复平面内对应点的轨迹,再由12z i--的几何意义求解即可.【详解】解:设z a bi =+,(,a b ∈R )则由0z z z z ⋅++=,得2220a b a ++=,即()2211a b ++=.复数z 在复平面内对应点的轨迹是以(1,0)A -为圆心,以1为半径的圆,如图:2212(1)(2)z i a b --=-+-z 在复平面内对应点到点(1,2)P 的距离 所以12z i --最大值为22||1(11)(02)1212PA +=--+-=.故答案为:221.【点睛】本题考查复平面内复数对应的点的轨迹问题,复数模长的几何意义,是中档题. 18.0【分析】直接利用实系数一元二次方程的虚根成对原理及根与系数关系求解【详解】是关于的实系数方程的一个根是关于的实系数方程的另一个根则即故答案为:0【点睛】本题考查了一元二次方程的虚根特征和虚数的运算 解析:0【分析】直接利用实系数一元二次方程的虚根成对原理及根与系数关系求解.【详解】1i -是关于x 的实系数方程20x px q ++=的一个根,1i ∴+是关于x 的实系数方程20x px q ++=的另一个根,则(1)(1)2p i i -=-++=,即2p =-,2(1)(1)12q i i i =-+=-=,0p q ∴+=.故答案为:0【点睛】本题考查了一元二次方程的虚根特征和虚数的运算,考查了计算能力,属于中档题. 19.6【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. 20.【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,是中档题三、解答题21.(1)11(,)32-;(2)1255z i =-+. 【分析】(1)化简复数12(13)(42)z az a a i +=++-,再由复数12z az +在复平面上对应的点在第四象限,列出不等式组,即可求解;(2)由复数的除法运算法则,化简得1255z i =--,再根据共轭复数的概念,即可求解. 【详解】(1)由题意,复数1212,34z i z i =-=+,则1212(34)(13)(42)z az i a i a a i +=-++=++-因为复数12z az +在复平面上对应的点在第四象限,所以130420a a +>⎧⎨-<⎩,解得1132a -<<, 即实数a 的取值范围11(,)32-. (2)由()()()()12123412510123434342555i i z i i z i z i i i -----=====--++-,所以1255z i =-+. 【点睛】与复数的几何意义相关问题的一般步骤:(1)先根据复数的运算法则,将复数化为标准的代数形式;(2)把复数问题转化为复平面内的点之间的关系,依据复数(,)a bi a b R +∈与复平面上的点(,)a b 一一对应,列出相应的关系求解.22.(1)23a =,(0,1)-;(2)2(,)3+∞. 【分析】(1)先化简出z 的代数形式,再根据题意求实数a 的值和z 在复平面内对应的点的坐标; (2)先化简出z 的代数形式,再根据题意建立不等式求实数a 的取值范围即可.【详解】解:因为2(1)32z i a i =--++,所以2(1)32(23)z i a i a i =--++=-- (1)若z 为纯虚数,则230a -=,解得:23a =, 此时z i =-,z 在复平面内对应的点的坐标为:(0,1)-, 所以z 为纯虚数时实数23a =,z 在复平面内对应的点的坐标为:(0,1)- (2)若z 在复平面内对应的点位于三象限, 则23010a -<⎧⎨-<⎩,解得23a > 所以z 在复平面内对应的点位于第三象限,则实数a 的取值范围:2(,)3+∞.【点睛】本题考查复数的代数形式、利用复数的几何意义求对应的点的坐标与求参数、利用复数的分类求参数的范围,是基础题.23.(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.24.(1)122z i =-±;(2)(i )1z =;1,12a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭(ii )证明见解析;(iii )1 【分析】(1)利用待定系数法,结合复数相等构造方程组来进行求解;(2)(i )采用待定系数法,根据实数的定义构造方程即可解得z 和ω,利用ω的范围求得a 的范围;(ii )利用复数的运算进行整理,根据纯虚数的定义证得结论;(iii )将2ωμ-整理为123t t ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,1,22t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,利用基本不等式求得最小值. 【详解】(1)()()()()()23235512225i i i i z z z i i i i i ----++====-++- 设(),z x yi x y R =+∈,则2221x y xi i ++=-22121x y x ⎧+=∴⎨=-⎩,解得:122x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=±⎪⎩12z ∴=- (2)(i )设z a bi =+(,a b R ∈且)0b ≠2222221a bi a b a bi a bi a b i a bi a b a b a b ω-⎛⎫⎛⎫∴=++=++=++- ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭ω为实数 220b b a b∴-=+,整理可得:221a b += 即1z = ()21,2a ω∴=∈- 1,12a ⎛⎫∴∈- ⎪⎝⎭(ii )()()()()()222211111211111a bi a bi z a bi a b bi z a bi a bi a bi a b μ--+-------====++++++-++ 由(i )知:221a b +=,则1b i a μ=-+ 1,12a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭且0b ≠ 01b a ∴-≠+ μ∴是纯虚数(iii )()()22222211212221111b a a a a a a a a a a a ωμ--++-=+=+=+=++++ 令1a t +=,则1,22t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,1a t =- ()2222111232123t t t t t t t t ωμ-+-+-+⎛⎫∴-===+- ⎪⎝⎭12t t+≥(当且仅当1t =时取等号) 2431ωμ∴-≥-= 即2ωμ-的最小值为:1【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,利用待定系数法结合复数相等的条件进行转化是解决本题的关键.运算量较大,综合性较强.25.(1)6;(2)p =或p =±(1)将134x i =+代入方程,将复数化为一般形式,利用复数相等可求得实数p 的值; (2)列出韦达定理,由121x x -=可得出关于p 的等式,由此可解得实数p 的值.【详解】(1)已知关于x 的方程()2250x px p R -+=∈的一根为134x i =+,所以,()()()()23434251832440i p i p p i +-++=-+-=,所以,1832440p p -=-=,解得6p ;(2)2100p ∆=-,由题意得121225x x p x x +=⎧⎨=⎩.若0∆≥,即2100p ≥,则121x x -===,解得p =;若∆<0,即100p <,由2250x px -+=,可得22210024p p x ⎫-⎛⎫⎪-== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,解得12p x =+,22p x =,则121x x i -===,解得p =±.综上所述,p =或p =±【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于以下两点:(1)在解第一问时,可利用实系数的二次方程的两个虚根互为共轭复数来求解; (2)在解第二问时,应对二次方程是否有实根进行分类讨论,并结合韦达定理求解. 26.(1)2a b ==;(2)120.【分析】(1)根据题意,将1x =-代入方程1x ba x +=1=,变形可得1()14b i a ++-=,由复数相等的定义分析可得答案; (2)根据题意,分2种情况讨论:①选出的3个数字中含有0,②选出的3个数字中不含0,求出每种情况三位数的数目,由加法原理计算可得答案.(1)根据题意,1是方程1x b a x +=的一个根,则有11a =,变形可得:1()14b i a ++=,则有1140b a ⎧+=⎪⎪=,解可得2a b ==;(2)根据题意,分2种情况讨论:①选出的3个数字中含有0,此时有2111342248C C C A =种情况,即有48个没有重复数字的三位数;②选出的3个数字中不含0,此时有21334372C C A =种情况,即有72个没有重复数字的三位数;故可以组成4872120+=个没有重复数字的三位数.【点睛】本题主要考查复数的除法运算、复数相等以及排列组合的应用,属于基础题.。
一、复数选择题1.已知复数1z i =+,则21z +=( ) A .2BC .4D .5 2.若()211z i =-,21z i =+,则12z z 等于( ) A .1i +B .1i -+C .1i -D .1i -- 3.已知复数1=-i z i ,其中i 为虚数单位,则||z =( ) A .12B.2 CD .2 4.复数3(23)i +(其中i 为虚数单位)的虚部为( )A .9iB .46i -C .9D .46- 5.已知复数()2m m m i z i --=为纯虚数,则实数m =( ) A .-1 B .0 C .1 D .0或16.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 7.))5511--+=( )A .1B .-1C .2D .-2 8.若复数z 满足421i z i +=+,则z =( ) A .13i + B .13i -C .3i +D .3i - 9.已知复数()211i z i-=+,则z =( ) A .1i --B .1i -+C .1i +D .1i - 10.设复数2i 1i z =+,则复数z 的共轭复数z 在复平面内对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限11.复数z 的共轭复数记为z ,则下列运算:①z z +;②z z -;③z z ⋅④z z ,其结果一定是实数的是( )A .①②B .②④C .②③D .①③ 12.若1ii z ,则2z z i ⋅-=( )A .B .4C .D .813.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 是虚数单位,设11i z i ,则复数2z +对应的点位于复平面( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限 15.设复数满足(12)i z i +=,则||z =( )A .15BCD .5二、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.若复数351i z i -=-,则( )A .z =B .z 的实部与虚部之差为3C .4z i =+D .z 在复平面内对应的点位于第四象限18.已知复数12z =-+(其中i 为虚数单位,,则以下结论正确的是( ). A .20zB .2z z =C .31z =D .1z = 19.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20.下列结论正确的是( ) A .已知相关变量(),x y 满足回归方程ˆ9.49.1yx =+,则该方程相应于点(2,29)的残差为1.1B .在两个变量y 与x 的回归模型中,用相关指数2R 刻画回归的效果,2R 的值越大,模型的拟合效果越好C .若复数1z i =+,则2z =D .若命题p :0x R ∃∈,20010x x -+<,则p ⌝:x R ∀∈,210x x -+≥21.已知复数122,2z i z i =-=则( )A .2z 是纯虚数B .12z z -对应的点位于第二象限C .123z z +=D .12z z =22.设i 为虚数单位,复数()(12)z a i i =++,则下列命题正确的是( )A .若z 为纯虚数,则实数a 的值为2B .若z 在复平面内对应的点在第三象限,则实数a 的取值范围是(,)122- C .实数12a =-是z z =(z 为z 的共轭复数)的充要条件 D .若||5()z z x i x R +=+∈,则实数a 的值为223.已知复数12z =-+(其中i 为虚数单位),则以下结论正确的是( ) A .20z B .2z z = C .31z = D .1z =24.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 =25.已知i 为虚数单位,下列说法正确的是( )A .若,x y R ∈,且1x yi i +=+,则1x y ==B .任意两个虚数都不能比较大小C .若复数1z ,2z 满足22120z z +=,则120z z == D .i -的平方等于126.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 .527.设()()2225322z t t t t i =+-+++,t ∈R ,i 为虚数单位,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 一定不为实数D .z 对应的点在实轴的下方 28.已知复数z ,下列结论正确的是( )A .“0z z +=”是“z 为纯虚数”的充分不必要条件B .“0z z +=”是“z 为纯虚数”的必要不充分条件C .“z z =”是“z 为实数”的充要条件D .“z z ⋅∈R ”是“z 为实数”的充分不必要条件29.已知i 为虚数单位,下列命题中正确的是( )A .若x ,y ∈C ,则1x yi i +=+的充要条件是1x y ==B .2(1)()a i a +∈R 是纯虚数C .若22120z z +=,则120z z == D .当4m =时,复数22lg(27)(56)m m m m i --+++是纯虚数30.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.B【分析】先求出,再计算出模.【详解】,,.故选:B.解析:B【分析】 先求出21z+,再计算出模. 【详解】 1z i =+,()()()21221112111i i z i i i -∴+=+=+=-++-,21z∴+==. 故选:B.2.D【分析】由复数的运算法则计算即可.【详解】解:,.故选:D.解析:D【分析】由复数的运算法则计算即可.【详解】解:()2211122z i i i i =-=-+=-, ()()212222(1)2222111112z i i i i i i i z i i i i --⨯--+--∴=====--++--. 故选:D.3.B【分析】先利用复数的除法运算将化简,再利用模长公式即可求解.【详解】由于,则.故选:B解析:B【分析】 先利用复数的除法运算将1=-i z i 化简,再利用模长公式即可求解. 【详解】 由于()(1i)(1i)111(1i)222i i i i z i i ++====-+--+,则||2z ===. 故选:B4.C【分析】应用复数相乘的运算法则计算即可.【详解】解:所以的虚部为9.故选:C.解析:C【分析】应用复数相乘的运算法则计算即可.【详解】解:()()()32351223469i i i i +=-++=-+所以()323i +的虚部为9.故选:C. 5.C【分析】结合复数除法运算化简复数,再由纯虚数定义求解即可【详解】解析:因为为纯虚数,所以,解得,故选:C.解析:C【分析】结合复数除法运算化简复数z ,再由纯虚数定义求解即可【详解】解析:因为()()22m m m iz m m mi i --==--为纯虚数,所以200m m m ⎧-=⎨≠⎩,解得1m =,故选:C.6.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 i i i z i i 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.7.D【分析】先求和的平方,再求4次方,最后求5次方,即可得结果.∵,,∴,,∴,,∴,故选:D.解析:D【分析】先求)1-和)1+的平方,再求4次方,最后求5次方,即可得结果. 【详解】∵)211-=--,)2+1=-,∴)()42117-=--=-+,)()42+17=-=--,∴)()51711-=-+-=--,)()51711+=--+=-,∴))55121-+=--, 故选:D.8.C【分析】首先根据复数的四则运算求出,然后根据共轭复数的概念求出.【详解】,故.故选:C.解析:C【分析】首先根据复数的四则运算求出z ,然后根据共轭复数的概念求出z .【详解】()()()()421426231112i i i i z i i i i +-+-====-++-,故3z i =+. 故选:C.9.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.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 10.D【分析】先求出,再求出,直接得复数在复平面内对应的点【详解】因为,所以,在复平面内对应点,位于第四象限.故选:D解析: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】 因为211i z i i ==++,所以1z i -=-,z 在复平面内对应点()1,1-,位于第四象限. 故选:D11.D【分析】设,则,利用复数的运算判断.【详解】设,则,故,,,.故选:D.解析:D【分析】设(),z a bi a b R =+∈,则z a bi =-,利用复数的运算判断.【详解】设(),z a bi a b R =+∈,则z a bi =-,故2z z a R +=∈,2z z bi -=,22222z a bi a b abi z a bi a b+-+==-+,22z z a b ⋅=+∈R . 故选:D.12.A【分析】化简复数,求共轭复数,利用复数的模的定义得.【详解】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:A13.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.A【分析】由复数的除法求出,然后得出,由复数的几何意义得结果.【详解】由已知,,对应点为,在第一象限,故选:A.解析:A【分析】由复数的除法求出z i =-,然后得出2z +,由复数的几何意义得结果.【详解】 由已知(1)(1)(1)(1)i i z i i i --==-+-, 222z i i +=-+=+,对应点为(2,1),在第一象限, 故选:A.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】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【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.AD【分析】根据复数的运算先求出复数z ,再根据定义、模、几何意义即可求出.【详解】解:,,z 的实部为4,虚部为,则相差5,z 对应的坐标为,故z 在复平面内对应的点位于第四象限,所以AD 正解析:AD【分析】根据复数的运算先求出复数z ,再根据定义、模、几何意义即可求出.【详解】 解:()()()()351358241112i i i i z i i i i -+--====---+,z ∴==z 的实部为4,虚部为1-,则相差5,z 对应的坐标为()41-,,故z 在复平面内对应的点位于第四象限,所以AD 正确, 故选:AD.18.BCD【分析】计算出,即可进行判断.【详解】,,故B 正确,由于复数不能比较大小,故A 错误;,故C 正确;,故D 正确.故选:BCD.本题考查复数的相关计算,属于基础题.解析:BCD【分析】 计算出23,,,z z z z ,即可进行判断.【详解】122z =-+, 221313i i=2222z z ,故B 正确,由于复数不能比较大小,故A 错误; 33131313i i i 1222222z ,故C 正确; 2213122z,故D 正确.故选:BCD.【点睛】 本题考查复数的相关计算,属于基础题.19.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.【点睛】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,3z ==≠,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.20.ABD【分析】根据残差的计算方法判断A ,根据相关指数的性质判断B ,根据复数的模长公式判断C ,根据否定的定义判断D.【详解】当时,,则该方程相应于点(2,29)的残差为,则A 正确;在两个变量解析:ABD【分析】根据残差的计算方法判断A ,根据相关指数的性质判断B ,根据复数的模长公式判断C ,根据否定的定义判断D.【详解】当2x =时,ˆ9.429.127.9y=⨯+=,则该方程相应于点(2,29)的残差为2927.9 1.1-=,则A 正确;在两个变量y 与x 的回归模型中,2R 的值越大,模型的拟合效果越好,则B 正确;1z i =-,z ==C 错误;由否定的定义可知,D 正确;故选:ABD【点睛】本题主要考查了残差的计算,求复数的模,特称命题的否定,属于中档题. 21.AD【分析】利用复数的概念及几何有意义判断A 、B 选项是否正确,利用利用复数的四则运算法则计算及,并计算出模长,判断C 、D 是否正确.【详解】利用复数的相关概念可判断A 正确;对于B 选项,对应的解析:AD【分析】利用复数的概念及几何有意义判断A 、B 选项是否正确,利用利用复数的四则运算法则计算12z z +及12z z ,并计算出模长,判断C 、D 是否正确.【详解】利用复数的相关概念可判断A 正确;对于B 选项,1223z z i -=-对应的点位于第四象限,故B 错;对于C 选项,122+=+z z i ,则12z z +==,故C 错;对于D 选项,()122224z z i i i ⋅=-⋅=+,则12z z ==D 正确. 故选:AD【点睛】本题考查复数的相关概念及复数的计算,较简单.22.ACD【分析】首先应用复数的乘法得,再根据纯虚数概念、复数所在象限,以及与共轭复数或另一个复数相等,求参数的值或范围,进而可确定选项的正误【详解】∴选项A :为纯虚数,有可得,故正确选项B解析:ACD【分析】首先应用复数的乘法得2(12)z a a i =-++,再根据纯虚数概念、复数所在象限,以及与共轭复数或另一个复数相等,求参数的值或范围,进而可确定选项的正误【详解】()(12)2(12)z a i i a a i =++=-++∴选项A :z 为纯虚数,有20120a a -=⎧⎨+≠⎩可得2a =,故正确 选项B :z 在复平面内对应的点在第三象限,有20120a a -<⎧⎨+<⎩解得12a <-,故错误 选项C :12a =-时,52z z ==-;z z =时,120a +=即12a =-,它们互为充要条件,故正确 选项D :||5()z z x i x R +=+∈时,有125a +=,即2a =,故正确故选:ACD【点睛】本题考查了复数的运算及分类和概念,应用复数乘法运算求得复数,再根据复数的概念及性质、相等关系等确定参数的值或范围23.BCD【分析】利用复数的运算法则直接求解.【详解】解:复数(其中为虚数单位),,故错误;,故正确;,故正确;.故正确.故选:.【点睛】本题考查命题真假的判断,考查复数的运算法则解析:BCD【分析】利用复数的运算法则直接求解.【详解】解:复数12z =-(其中i 为虚数单位),2131442z ∴=-=--,故A 错误; 2z z ∴=,故B 正确;31113()()12244z =--+=+=,故C 正确;||1z ==.故D 正确. 故选:BCD .【点睛】本题考查命题真假的判断,考查复数的运算法则等基础知识,考查运算求解能力,属于基础题.24.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.25.AB【分析】利用复数相等可选A ,利用虚数不能比较大小可选B ,利用特值法可判断C 错误,利用复数的运算性质可判断D 错误.【详解】对于选项A ,∵,且,根据复数相等的性质,则,故正确;对于选项B ,解析:AB【分析】利用复数相等可选A ,利用虚数不能比较大小可选B ,利用特值法可判断C 错误,利用复数的运算性质可判断D 错误.【详解】对于选项A ,∵,x y R ∈,且1x yi i +=+,根据复数相等的性质,则1x y ==,故正确;对于选项B ,∵虚数不能比较大小,故正确;对于选项C ,∵若复数1=z i ,2=1z 满足22120z z +=,则120z z ≠≠,故不正确; 对于选项D ,∵复数()2=1i --,故不正确;故选:AB .【点睛】本题考查复数的相关概念,涉及复数的概念、复数相等、复数计算等知识,属于基础题. 26.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.27.CD【分析】利用配方法得出复数的实部和虚部的取值范围,结合复数的概念和几何意义可判断出各选项的正误,由此可得出结论.【详解】,,所以,复数对应的点可能在第一象限,也可能在第二象限,故A 错误 解析:CD【分析】利用配方法得出复数z 的实部和虚部的取值范围,结合复数的概念和几何意义可判断出各选项的正误,由此可得出结论.【详解】22549492532488t t t ⎛+⎫= ⎪⎝⎭+-->-,()2222110t t t ++=++>, 所以,复数z 对应的点可能在第一象限,也可能在第二象限,故A 错误;当222530220t t t t ⎧+-=⎨++≠⎩,即3t =-或12t =时,z 为纯虚数,故B 错误; 因为2220t t ++>恒成立,所以z 一定不为实数,故C 正确;由选项A 的分析知,z 对应的点在实轴的上方,所以z 对应的点在实轴的下方,故D 正确. 故选:CD.【点睛】本题考查复数的几何意义与复数的概念相关命题真假的判断,解题的关键就是求出复数虚部和实部的取值范围,考查计算能力与推理能力,属于中等题.28.BC【分析】设,可得出,利用复数的运算、复数的概念结合充分条件、必要条件的定义进行判断,从而可得出结论.【详解】设,则,则,若,则,,若,则不为纯虚数,所以,“”是“为纯虚数”必要不充分解析:BC【分析】设(),z a bi a b R =+∈,可得出z a bi =-,利用复数的运算、复数的概念结合充分条件、必要条件的定义进行判断,从而可得出结论.【详解】设(),z a bi a b R =+∈,则z a bi =-, 则2z z a +=,若0z z +=,则0a =,b R ∈,若0b =,则z 不为纯虚数, 所以,“0z z +=”是“z 为纯虚数”必要不充分条件; 若z z =,即a bi a bi +=-,可得0b =,则z 为实数,“z z =”是“z 为实数”的充要条件;22z z a b ⋅=+∈R ,z ∴为虚数或实数,“z z ⋅∈R ”是“z 为实数”的必要不充分条件.故选:BC.【点睛】本题考查充分条件、必要条件的判断,同时也考查了共轭复数、复数的基本概念的应用,考查推理能力,属于基础题.29.BD【分析】选项A :取,满足方程,所以错误;选项B :,恒成立,所以正确;选项C :取,,,所以错误;选项D :代入,验证结果是纯虚数,所以正确.【详解】取,,则,但不满足,故A 错误;,恒成解析:BD【分析】选项A :取x i =,y i =-满足方程,所以错误;选项B :a ∀∈R ,210a +>恒成立,所以正确;选项C :取1z i =,21z =,22120z z +=,所以错误;选项D :4m =代入 22lg(27)(56)m m m m i --+++,验证结果是纯虚数,所以正确.【详解】取x i =,y i =-,则1x yi i +=+,但不满足1x y ==,故A 错误;a ∀∈R ,210a +>恒成立,所以2(1a i +)是纯虚数,故B 正确;取1z i =,21z =,则22120z z +=,但120z z ==不成立,故C 错误; 4m =时,复数2212756=42g m m m m i i --+++()()是纯虚数,故D 正确.故选:BD .【点睛】本题考查复数有关概念的辨析,特别要注意复数的实部和虚部都是实数,解题时要合理取特殊值,属于中档题.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.。
全册综合检测试题时间:120分钟 分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、单项选择题每小题5分,共40分 1.下列命题为假命题的是( D ) 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 .两个复数的模相等是这两个复数相等的必要条件D .复数z 1>z 2的充要条件是|z 1|>|z 2|解析:A 中,任何复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模|z |=a 2+b 2≥0总成立,所以A 正确;B 中,由复数为零的条件z =0⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =0⇔|z |=0,故B 正确;C 中,若z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i(a 1,b 1,a 2,b 2∈R ),且z 1=z 2,则有a 1=a 2,b 1=b 2,所以|z 1|=|z 2|;反之,由|z 1|=|z 2|,推不出z 1=z 2,如z 1=1+3i ,z 2=1-3i 时,|z 1|=|z 2|,故C 正确;D 中,若z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i ,z 1>z 2,则a 1>a 2,b 1=b 2=0,此时|z 1|>|z 2|;若|z 1|>|z 2|,z 1与z 2不一定能比较大小,所以D 错误.2.随机调查某校50个学生在学校的午餐费,结果如表:餐费/元 6 7 8 人数102020这50A .7.2,0.56 B .7.2,0.56 C .7,0.6 D .7,0.6解析:根据题意,计算这50个学生午餐费的平均值是x =150×(6×10+7×20+8×20)=7.2,方差是s 2=150[10×(6-7.2)2+20×(7-7.2)2+20×(8-7.2)2]=150(14.4+0.8+12.8)=0.56.3.设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是( B ) A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线 D .α,β垂直于同一平面解析:当α内有无数条直线与β平行,也可能两平面相交,故A 错.同样当α,β平行于同一条直线或α,β垂直于同一平面时,两平面也可能相交,故C ,D 错.由面面平行的判定定理可得B 正确.4.如图,在三棱柱ABC A 1B 1C 1中,侧棱垂直于底面,底面是边长为2的正三角形,侧棱长为3,则CC 1与平面AB 1C 1所成的角为( A )A.π6B.π4 C.π3D.π2解析:如图,取B 1C 1中点为D ,连接AD ,A 1D ,因为侧棱垂直于底面,底边是边长为2的正三角形,所以三棱柱ABC A 1B 1C 1是正三棱柱,所以CC 1∥AA 1,所以AA 1与平面AB 1C 1所成的角即是CC 1与平面AB 1C 1所成的角,因为B 1C 1⊥A 1D ,B 1C 1⊥AA 1,所以B 1C 1⊥平面AA 1D ,所以平面AA 1D ⊥平面AB 1C 1,所以AA 1与平面AB 1C 1所成角为∠A 1AD ,因为AA 1=3,A 1D =3,所以tan ∠A 1AD =A 1D AA 1=33,所以∠A 1AD =π6,所以CC 1与平面AB 1C 1所成角为π6.5.正方形ABCD 的边长为2,点E 为BC 边的中点,F 为CD 边上一点,若AF →·AE →=|AE →|2,则|AF →|=( D )A .3B .5 C.32D.52解析:以A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴建立坐标系,如图所示,因为E 为BC 边的中点,所以E (2,1),因为F 为CD 边上一点,所以可设F (t,2)(0≤t ≤2),所以AF →=(t,2),AE →=(2,1),由AF →·AE →=|AE →|2可得:2t +2=22+1=5,所以t =32,所以AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2, 所以|AF →|=322+22=52.6.已知点O 是△ABC 内部一点,并且满足OA →+2OB →+3OC →=0,△BOC 的面积为S 1,△ABC 的面积为S 2,则S 1S 2=( A )A.16B.13C.23D.34 解析:因为OA →+2OB →+3OC →=0,所以OA →+OC →=-2(OB →+OC →),如图,分别取AC ,BC 的中点D ,E ,则 OA →+OC →=2OD →,OB →+OC →=2OE →, 所以OD →=-2OE →,即O ,D ,E 三点共线且|OD →|=2|OE →|, 则S △OBC =13S △DBC ,由于D 为AC 中点,所以S △DBC =12S △ABC ,所以S △OBC =16S △ABC ,即S 1S 2=16.7.为向国际化大都市目标迈进,某市今年新建三大类重点工程,它们分别是30项基础设施类工程,20项民生类工程和10项产业建设类工程.现有3名民工相互独立地从这60个项目中任选一个项目参与建设,则这3名民工选择的项目所属类别互异的概率是( D )A.12B.13C.14D.16解析:记第i 名民工选择的项目属于基础设施类、民生类、产业建设类分别为事件A i ,B i ,C i ,i =1,2,3.由题意,事件A i ,B i ,C i (i =1,2,3)相互独立,则P (A i )=3060=12,P (B i )=2060=13,P (C i )=1060=16,i =1,2,3,故这3名民工选择的项目所属类别互异的概率是P =6P (A i B i C i )=6×12×13×16=16.8.如图,△ABC 是边长为23的正三角形,P 是以C 为圆心,半径为1的圆上任意一点,则AP →·BP →的取值X 围是( A )A .[1,13]B .(1,13)C .(4,10)D .[4,10]解析:取AB 的中点D ,连接CD ,CP ,则CA →+CB →=2CD →,所以AP →·BP →=(CP →-CA →)·(CP →-CB →)=CA →·CB →-2CD →·CP →+1=(23)2cos π3-2×3×1×cos〈CD →,CP →〉+1=7-6cos 〈CD →,CP →〉,所以当cos 〈CD →,CP →〉=1时,AB →·BP →取得最小值为1;当cos 〈CD →,CP →〉=-1时,AP →·BP→取得最大值为13,因此AP →·BP →的取值X 围是[1,13].二、多项选择题每小题5分,共20分9.为了反映各行业对仓储物流业务需求变化的情况,以及重要商品库存变化的动向,中国物流与采购联合会和中储发展股份某某通过联合调查,制定了中国仓储指数.由2017年1月至2018年7月的调查数据得出的中国仓储指数,绘制出如下的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是( ABC ) A .2017年各月的仓储指数最大值是在3月份 B .2018年1月至7月的仓储指数的中位数约为55 C .2018年1月与4月的仓储指数的平均数约为52D .2017年1月至4月的仓储指数相对于2018年1月至4月,波动性更大解析:2017年各月的仓储指数最大值是在11月份,所以A 错误;由题图知,2018年1月至7月的仓储指数的中位数约为52,所以B 错误;2018年1月与4月的仓储指数的平均数约为51+552=53,所以C 错误;由题图可知,2017年1月至4月的仓储指数比2018年1月至4月的仓储指数波动更大.所以D 正确.10.已知数据x 1,x 2,x 3,…,x n 是A 市n (n ≥3,n ∈N *)个普通职工的年收入,设这n 个数据的中位数为x ,平均数为y ,方差为z ,如果再加上世界首富的年收入x n +1,对于这(n +1)个数据,下列说法错误的是( ACD )A .年收入平均数可能不变,中位数可能不变,方差可能不变B .年收入平均数大大增大,中位数可能不变,方差变大C .年收入平均数大大增大,中位数可能不变,方差也不变D .年收入平均数大大增大,中位数一定变大,方差可能不变解析:∵数据x 1,x 2,x 3,…,x n 是A 市n (n ≥3,n ∈N *)个普通职工的年收入,而x n +1为世界首富的年收入,则x n +1会远大于x 1,x 2,x 3,…,x n ,∴对于这(n +1)个数据,年收入平均数大大增大,但中位数可能不变,也可能稍微变大,但由于数据的集中程度受到x n +1比较大的影响,数据更加离散,则方差变大.故A 、C 、D 说法错误,符合题意.11.已知向量a ,e 满足a ≠e ,|e |=1,且对任意t ∈R ,恒有|a -t e |≥|a -e |成立,则( BC )A .a ⊥eB .a·e =1C .e ⊥(a -e )D .(a +e )⊥(a -e )解析:由条件可知|a -t e |2≥|a -e |2对t ∈R 恒成立,又∵|e |=1,∴t 2-2t a ·e +2a ·e -1≥0对t ∈R 恒成立,即Δ=(-2a ·e )2-8a ·e +4≤0恒成立,∴(a ·e -1)2≤0恒成立,而(a ·e -1)2≥0,∴a ·e -1=0,即a ·e =1=e 2,∴e ·(a -e )=0,即e ⊥(a -e ).12.如图,在矩形ABCD 中,AB =2AD =2,E 为AB 的中点,将△ADE 沿DE 翻折到△A 1DE 的位置,A 1∉平面ABCD ,M 为A 1C 的中点,则在翻折过程中,下列结论正确的是( ABC )A .恒有BM ∥平面A 1DEB .B 与M 两点间距离恒为定值C .三棱锥A 1DEM 的体积的最大值为212D .存在某个位置,使得平面A 1DE ⊥平面A 1CD解析:如图,取A 1D 的中点N ,连接MN ,EN ,可得四边形BMNE 是平行四边形,所以BM ∥EN ,所以BM ∥平面A 1DE ,故A 正确;(也可以延长DE ,CB 交于H ,可证明MB ∥A 1H ,从而证 BM ∥平面A 1DE ) 因为DN =12,DE =2,∠A 1DE =∠ADE =45°,根据余弦定理得EN 2=14+2-2×2×12×22,得EN =52, 因为EN =BM ,故BM =52,故B 正确; 因为M 为A 1C 的中点,所以三棱锥C A 1DE 的体积是三棱锥M A 1DE 的体积的两倍,故三棱锥C A 1DE 的体积VC A 1DE =VA 1DEC =13S △CDE ·h ,其中h 表示A 1到底面ABCD 的距离,当平面A 1DE ⊥平面ABCD 时,h 达到最大值,此时VA 1DEC 取到最大值26,所以三棱锥M A 1DE 体积的最大值为212,即三棱锥A 1DEM 体积的最大值为212,故C 正确; 考察D 选项,假设平面A 1DE ⊥平面A 1CD ,因为平面A 1DE ∩平面A 1CD =A 1D ,A 1E ⊥A 1D , 故A 1E ⊥平面A 1CD ,所以A 1E ⊥A 1C , 则在△A 1CE 中,∠EA 1C =90°,A 1E =1,EC =2,所以A 1C =1,又因为A 1D =1,CD =2,所以A 1D +A 1C =CD , 故A 1,C ,D 三点共线.所以A 1∈CD ,得A 1∈平面ABCD ,与题干条件A 1∉平面ABCD 矛盾,故D 不正确.故选ABC.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题每小题5分,共20分13.随着社会的发展,食品安全问题渐渐成为社会关注的热点,为了提高学生的食品安全意识,某学校组织全校学生参加食品安全知识竞赛,成绩的频率分布直方图如图所示,数据的分组依次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100],若该校的学生总人数为 3 000,则成绩不超过60分的学生人数大约为900.解析:由题图知,成绩不超过60分的学生的频率为(0.005+0.01)×20=0.3,所以成绩不超过60分的学生人数大约为0.3×3 000=900.14.从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是710. 解析:从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,共有10种情况.若选出的2名学生恰有1名女生,有6种情况,若选出的2名学生都是女生,有1种情况,所以所求的概率为6+110=710.15.已知复数z 1=2+3i ,z 2=a +b i ,z 3=1-4i ,它们在复平面上所对应的点分别为A ,B ,C ,若OC →=2OA →+OB →,则a =-3,b =-10. 解析:因为OC →=2OA →+OB →, 所以1-4i =2(2+3i)+(a +b i)即⎩⎪⎨⎪⎧1=4+a ,-4=6+b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =-10.16.已知正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱长为2,除平面ABCD 外,该正方体其余各面的中心分别为点E ,F ,G ,H ,M ,则四棱锥M EFGH 的体积为23.解析:因为底面EFGH 的对角线EG 与FH 互相垂直, 所以S EFGH =12×EG ×FH =12×2×2=2,又M 到底面EFGH 的距离等于棱长的一半, 即h =12×2=1,所以四棱锥M EFGH 的体积:V M EFGH =13×S EFGH ×h =13×2×1=23.四、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)某市举办法律知识问答活动,随机从该市18~68岁的人群中抽取了一个容量为n 的样本,并将样本数据分成五组:[18,28),[28,38),[38,48),[48,58),[58,68],并绘制如图所示的频率分布直方图,再将其分别编号为第1组,第2组,…,第5组.该部门对回答问题的情况进行统计后,绘制了下表.组号 分组 回答正确的人数回答正确的人数占本组的比例第1组 [18,28) 5 0.5第2组 [28,38) 18 a第3组 [38,48) 270.9 第4组 [48,58) x0.36 第5组[58,68]30.2(1)分别求出a,x的值;(2)从第2,3,4组回答正确的人中用分层随机抽样的方法抽取6人,则第2,3,4组每组各应抽取多少人?(3)在(2)的前提下,在所抽取的6人中随机抽取2人颁发幸运奖,求第2组至少有1人获得幸运奖的概率.解:(1)第1组的人数为5÷0.5=10,第1组的频率为0.010×10=0.1,所以n=10÷0.1=100.第2组的频率为0.020×10=0.2,人数为100×0.2=20,所以a=18÷20=0.9.第4组的频率为0.025×10=0.25,人数为100×0.25=25,所以x=25×0.36=9.(2)第2,3,4组回答正确的人数的比为18279=231,所以第2,3,4组每组各应抽取2人、3人、1人.(3)记“第2组至少有1人获得幸运奖”为事件A,设抽取的6人中,第2组的2人为a1,a2,第3组的3人为b1,b2,b3,第4组的1人为c,则从6人中任意抽取2人所有可能的结果为(a1,a2),(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a1,c),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),(a2,c),(b1,b2),(b1,b3),(b1,c),(b2,b3),(b2,c),(b3,c),共15种.其中第2组至少有1人获得幸运奖的结果为(a1,a2),(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a1,c),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),(a2,c),共9种.故P(A)=915=35.所以抽取的6人中第2组至少有1人获得幸运奖的概率为35.18.(12分)某中学组织了一次数学学业水平模拟测试,学校从测试合格的男、女生中各随机抽取100人的成绩进行统计分析,分别制成了如图所示的男生和女生数学成绩的频率分布直方图.(注:分组区间为[60,70),[70,80),[80,90),[90,100])(1)若得分大于或等于80认定为优秀,则男、女生的优秀人数各为多少?(2)在(1)中所述的优秀学生中用分层随机抽样的方法抽取5人,从这5人中任意选取2人,求至少有一名男生的概率.解:(1)由题可得,男生优秀人数为100×(0.01+0.02)×10=30,女生优秀人数为100×(0.015+0.03)×10=45.(2)因为样本量与总体中的个体数的比是530+45=115,所以样本中包含的男生人数为30×115=2,女生人数为45×115=3.设抽取的5人分别为A ,B, C, D ,E ,其中A ,B 为男生,C, D ,E 为女生,从5人中任意选取2人,试验的样本空间Ω={(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(C ,D ),(C ,E ),(D ,E ) },共10个样本点.事件“至少有一名男生”包含的样本点有:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),共7个样本点,故至少有一名男生的概率为P =710,即选取的2人中至少有一名男生的概率为710.19.(12分)已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足sin 2A +sin 2B -sin 2C =-3sin A sin B .(1)求角C 大小;(2)若c =2,求3a +b 的取值X 围.解:(1)因为sin 2A +sin 2B -sin 2C =-3sin A sin B , 所以由正弦定理得a 2+b 2-c 2=-3ab ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =-3ab 2ab =-32,因为C ∈(0,π),所以C =5π6. (2)由正弦定理得2R =csin C =4,所以3a +b =2R (3sin A +sin B ) =4[3sin A +sin(π6-A )]=4(3sin A +12cos A -32sin A )=4sin(A +π6),因为A ∈(0,π6),所以A +π6∈(π6,π3),所以sin(A +π6)∈(12,32),所以3a +b 的取值X 围是(2,23).20.(12分)如图,A ,C 两岛之间有一片暗礁,一艘小船于某日上午8时从A 岛出发,以10海里/小时的速度,沿北偏东75°方向直线航行,下午1时到达B 处.然后以同样的速度,沿北偏东15°方向直线航行,下午4时到达C 岛.(1)求A ,C 两岛之间的直线距离; (2)求∠BAC 的正弦值.解:(1)在△ABC 中,由已知,AB =10×5=50,BC =10×3=30,∠ABC =180°-75°+15°=120°.根据余弦定理,得AC 2=502+302-2×50×30cos120°=4 900,所以AC =70. 故A ,C 两岛之间的直线距离是70海里. (2)在△ABC 中,据正弦定理,得BC sin ∠BAC =ACsin ∠ABC,所以sin ∠BAC =BC sin ∠ABC AC =30sin120°70=3314, 故∠BAC 的正弦值是3314.21.(12分)如图,在四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,△PCD 为等边三角形,平面PAC ⊥平面PCD ,PA ⊥CD ,CD =2,AD =3.(1)设G ,H 分别为PB ,AC 的中点,求证:GH ∥平面PAD ; (2)求证:PA ⊥平面PCD ;(3)求直线AD 与平面PAC 所成角的正弦值. 解:(1)证明:连接BD,如图,易知AC∩BD=H,BH=DH,又BG=PG,故GH∥PD,又因为GH⊄平面PAD,PD⊂平面PAD,所以GH∥平面PAD.(2)证明:取棱PC的中点N,连接DN,如图,依题意,得DN⊥PC,又因为平面PAC⊥平面PCD,平面PAC∩平面PCD=PC,所以DN⊥平面PAC,又PA⊂平面PAC,故DN⊥PA,又因为PA⊥CD,CD∩DN=D,所以PA⊥平面PCD.(3)连接AN,如图,由(2)中DN⊥平面PAC,可知∠DAN为直线AD与平面PAC所成的角.因为△PCD为等边三角形,CD=2且N为PC的中点,所以DN=3,又DN⊥AN,在Rt△AND中,sin∠DAN=DNAD =33,所以直线AD与平面PAC所成角的正弦值为33.22.(12分)如图,在四棱锥PABCD中,△PAD为正三角形,平面PAD⊥平面ABCD,AB ∥CD,AB⊥AD,CD=2AB=2AD=4.(1)求证:平面PCD⊥平面PAD;(2)求三棱锥PABC的体积;(3)在棱PC上是否存在点E,使得BE∥平面PAD?若存在,请确定点E的位置,并证明;若不存在,请说明理由.解:(1)证明:因为AB∥CD,AB⊥AD,所以CD⊥AD.因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,所以CD⊥平面PAD.因为CD⊂平面PCD,所以平面PCD⊥平面PAD.(2)取AD的中点O,连接PO,如图.因为△PAD为正三角形,所以PO⊥AD.因为平面PAD ⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,PO⊂平面PAD,所以PO⊥平面ABCD,所以PO为三棱锥PABC的高.因为△PAD为正三角形,CD=2AB=2AD=4,所以PO=3,所以V三棱锥PABC=S△ABC·PO=13×12×2×2×3=233.(3)在棱PC上存在点E,当E为PC的中点时,BE∥平面PAD.证明:如图,分别取CP,CD的中点E,F,连接BE,BF,EF,所以EF∥PD.因为AB∥CD,CD=2AB,所以AB∥FD,AB=FD,所以四边形ABFD为平行四边形,所以BF∥AD. 因为BF∩EF=F,AD∩PD=D,所以平面BEF∥平面PAD.因为BE⊂平面BEF,所以BE∥平面PAD.。
算法与复数综合检测(时间120分钟,满分150分)一、选择题:本大题共12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.下列程序框中表示处理框的是( )A.菱形框B.平行四边形框C.矩形框D.起止框答案:C2.a=0是复数z=a+bi(a,b∈R)为纯虚数的( )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解析:z=a+bi为纯虚数的充要条件是a=0且b≠0.∴a=0⇒/z 为纯虚数,z为纯虚数⇒a=0.答案:B3.下列给出的赋值语句中正确的是( )A.3=AB.M=-mC.A=B=3D.x+y=0答案:B4.设z=1+2i,则z2-2z等于( )A.-3 B.3C.-3i D.3i解析:∵z=1+2i,∴z2=1+22i+(2i)2=-1+22i.∴z2-2z=-1+22i-2-22i=-3.答案:A5.若(2-i)·4i=4-bi(其中b∈R,i为虚数单位),则b=( ) A.-4 B.4C.-8 D.8解析:4-bi=(2-i)·4i=8i+4=4+8i.∴b=-8.答案:C6.当a=3时,下面的程序段输出的结果是( )IF a<10 THEN y =2*a ELSE y=a*aA .9B .3C .10D .6解析:该程序揭示的是分段函数y =22a,a 10a ,a 10<⎧⎨≥⎩的对应法则.∴当a =3时,y =6.答案:D7.现给出一个算法,算法语句如图,若输出值为1,则输入值x 为( ) INPUT x IF x≥0 THEN y =x 2 ELSEy =x +3 END IF PRINT y ENDA .1B .-2C .1或-2D .±1解析:该程序揭示的是分段函数.y =2x ,x 0.x 3,x 0⎧≥⎨<⎩,+的对应法则.当y =1时,若x≥0,则x =1,若x<0,则x =-2. 答案:C8.在复平面内,复数i1+i+(1+3i)2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:i 1+i +(1+3i)2=i(1-i)2+1+23i -3=-32+(12+23)i.∴复数对应点在第二象限. 答案:B 9.小林爱好科技小发明,他利用休息时间设计了一个数字转换器,其转换规则如图所示.例如,当输入数字1,2,-4,5时,输出的数字为8,-6,6,6.现在输出了一组数字为-1,-1,6,-1,则他输入的数字为( )A .2,3,-5,4B .2,3,-5,1C .-5,3,-2,4D .2,3,5,-1解析:把选项中的数字代入验证知.应选C. 答案:C10.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab c d =ad -bc ,则符合条件⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1z zi )=4+2i 的复数z 为( )A .3-iB .1+3iC .3+iD .1-3i解析:由运算知⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1z zi )=zi +z =z(1+i)∴z(1+i)=4+2i ,∴z=4+2i 1+i =(1+i)(3-i)1+i=3-i.答案:A11.阅读下面程序框图,输出的结果是( ) A.34 B.45 C.56 D.67解析:i =1时,A =12-12=23,i =2时,A =12-23=34,i =3时,A =12-34=45,i =4时,A =12-45=56.结束. 答案:C12.设f(n)=(1+i 1-i )n +(1-i 1+i)n(n∈N *),则集合{x|x =f(n)}元素的个数为( )A .1B .2C .3D .无穷多个解析:∵1+i 1-i =(1+i)(1+i)(1-i)(1+i)=2i2=i.1-i1+i=-i.∴f(n)=i n +(-i)n . 当n =1时,f(1)=0;当n =2时,f(2)=-2; 当n =3时,f(3)=-i +i =0;当n =4时,f(4)=1+1=2.由i n 的周期性知,集合中仅含3个元素. 答案:C二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中横线上.13.给出下面一个程序,此程序运行的结果是________.解析:读程序知A =8,X =5, B =5+8=13.答案:A =8,B =1314.复数(1+1i)4的值为________.解析:∵1+1i =1-i ,∴(1+1i)4=(1-i)4=(1-i)2·(1-i)2=(-2i)(-2i)=4i 2=-4. 答案:-415.读程序框图,则该程序框图表示的算法功能是________.解析:该序是循环结构,i 是计数变量,从S =S×i 中可以判断最后:S =1×3×5×7×…×n.答案:计算并输出使1×3×5×…×n≥10000成立的最小正整数.16.若将复数1+3i1-i表示为a +bi(a ,b∈R )的形式,则a +b =________.解析:1+3i 1-i =(1+3i)(1+i)(1-i)(1+i)=-2+4i 2=-1+2i.∴a=-1,b=2.∴a+b =1. 答案:1三、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)已知点A(-1,0),B(3,2),写出求直线AB 的方程的一个算法.解:第一步:求直线AB 的斜率k =2-03-(-1)=12.第二步:用点斜式写出直线AB 的方程y -0=12[x -(-1)].第三步:将第二步的方程化简,得到方程x -2y +1=0. 18.(12分)已知复数z 的共轭复数为z -,且z·z --3i·z=101-3i,求z.解:设z =x +yi(x ,y∈R ),则z -=x -yi.由已知,得(x +yi)(x -yi)-3i(x +yi)=101-3i,∴x 2+y 2-3xi +3y =10(1+3i)10,∴x 2+y 2+3y -3xi =1+3i ,∴22x y 3y 13x 3⎧⎨⎩++=,-=,∴x 1,y 0⎧⎨⎩=-=,或x 1y 3⎧⎨⎩=-,=-.∴z=-1或z =-1-3i.19.(12分)观察所给程序框图,说明它所表示的函数,当输入x =2时,求输出的y 值.解:读图可知,所表示的函数为y =-5,(x>0),20,(x=0),+3,(x<0)2xx⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩当x =2时,输出的y =-4.20.(12分)已知1+i 是实系数方程x 2+ax =b =0的一个根. (1)求a 、b 的值.(2)试判断1-i 是否是方程的根.分析:1+i 是方程的根,把1+i 代入方程可利用复数相等求出a 、b 的值,然后再验证1-i 是否为方程的根.解:(1)∵1+i 是方程x 2+ax +b =0的根, ∴(1+i)2+a(1+i)+b =0, 即(a +b)+(a +2)i =0∴a b 0,a 20⎧⎨⎩+=+=∴a 2b 2⎧⎨⎩=-,= ∴a、b 的值为a =-2,b =2.(2)方程为x 2-2x +2=0 把1-i 代入方程左边=(1-i)2-2(1-i)+2 =-2i -2+2i +2=0显然方程成立.∴1-i 也是方程的一个根.点评:与复数方程有关的问题中,一般是利用复数相等的充要条件,把复数问题转化为实数求解.注意:在复数方程中,根与系数的关系仍然成立,但判别式“Δ”不再适用.21.(12分)设计程序,对输入的任意两个实数,按从大到小的顺序排列,并输出.解:程序框图如下:的问题只需处理其中的一种可能,故选择了第一种条件语句.22.(12分)设计一个算法,输入一个学生的成绩S ,根据该成绩的不同作如下输出:若S<60,则输出“不及格”;若60≤S<85,则输出“及格”,若S≥85,则输出“优秀”.画出程序框图,并写出程序.解:程序框图如下:程序如下:。
一、选择题1.设a R ∈,则复数22121a ai z a -+=+所对应点组成的图形为( ) A .单位圆 B .单位圆除去点()1,0±C .单位圆除去点()1,0D .单位圆除去点()1,0- 2.设i 为虚数单位,复数23i z i +=,则z 的共轭复数为( ) A .32i - B .32i +C .32i --D .32i -+ 3.复数z 满足5(3)2i z i ⋅+=-,则z 的虚部是( )A .12B .12- C .12i - D .12i 4.如果复数z 满足|||i 2|i z z ++-=,那么|1|z i ++的最小值是( )A .1B .2C .2D .5 5.已知复数,是z 的共轭复数,则= A . B . C .1 D .26.若复数z 满足232,z z i +=-其中i 为虚数单位,则z=A .1+2iB .1-2iC .12i -+D .12i -- 7.已知集合,()(){}221,3156M m m m m i =--+--,{}1,3N =,{}1,3M N ⋂=,则实数m 的值为 ( )A .4B .-1C .4或-1D .1或6 8.已知复数z 满足33z -=,则4z i -(i 为虚数单位)的取值范围为( ) A .[]28, B .10103⎡⎤⎣⎦ C .[]1,9 D .[]3,8 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 .23D .3210.已知i 为虚数单位,(1+i )x =2+yi ,其中x ,y ∈R ,则|x +yi |= A .2 B .2 C .4 D 2 11.在复平面内,复数201812z i i=++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.已知复数z 满足()12i z i -=+,则z 的共轭复数在复平面内对应的点在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限二、填空题13.设为虚数单位,(12)|34|i z i -=+,则复数z 的虚部为________.14.下列命题(i 为虚数单位)中:①已知,a b ∈R 且a b =,则()()a b a b i -++为纯虚数;②当z 是非零实数时,12z z+≥恒成立;③复数3(1)z i =-的实部和虚部都是-2;④如果|2||2|a i i +<-+,则实数a 的取值范围是11a -<<;⑤复数1z i =-,则13122z i z +=+;其中正确的命题的序号是__________. 15.已知复数342i z i-=-(i 是虚数单位),则复数z 在复平面内对应的点位于第_____象限.16.若复数z 满足||1z =,则()()z i z i +-的最大值是________.17.已知复数[(1)]z a ai i =++(i 是虚数单位)是虚数,且||1z =,则实数a 的值是______18.复数(1sin )(cos sin )z θθθ=++-i 是实数,[]0,2θπ∈则θ=______.19.复数z 及其共轭复数z 满足(1+i )z ﹣2z =2+3i ,其中i 为虚数单位,则复数z =_____ 20.关于x 的不等式mx 2-nx+p>0(m ,n ,p ∈R)的解集为(-1,2),则复数m+p i 所对应的点位于复平面内的第____象限. 三、解答题21.已知i 是虚数单位,设复数z 满足22z -=.(1)求14z i +-的最小值与最大值;(2)若4z z+为实数,求z 的值. 22.已知关于t 的一元二次方程2(2)2()0(,)t i t xy x y i x y ++++-=∈R .(1)当方程有实根时,求点(,)x y 的轨迹;(2)求方程实根的取值范围.23.已知复数2z i =+(i 是虚数单位)是关于x 的实系数方程20x px q ++=根.(1)求p q +的值;(2)复数w 满足z w ⋅是实数,且w =w 的值.24.已知复数z 满足|3+4i|+z=1+3i.(1)求z ;(2)求()()2134i i z++的值. 25.设12cos ,1sin z x i z i x =+=+(x 为实数且0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,i 是虚数单位),求函数()212f x z z =-的值域.26.已知1251034.z i z i =+=-,(1)若12z z ,若在复平面上对应的点分别为A,B ,求AB 对应用的复数 (2)若12111z z z z =+,求【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】 根据复数222221212111a ai a a z i a a a-+-==++++,得到复数z 对应点的坐标为:22212,11a a a a ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,然后由22212,11a a x y a a -==++,利用复数的模求解. 【详解】 因为复数222221212111a ai a a z i a a a-+-==++++, 所以复数z 对应点的坐标为:22212,11a a a a ⎛⎫- ⎪++⎝⎭, 即22212,11a a x y a a-==++, 所以222222212111a a x y a a ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭, 因为22212111a x a a -==-+++, 又因为a R ∈,所以211a +≥,所以22021a <≤+, 所以221111a -<-+≤+, 即11x -<≤, 所以复数z 对应点组成的图形为单位圆除去点()1,0-.故选:D【点睛】本题主要考查复数的几何意义以及复数模的轨迹问题,还考查了运算求解的能力,属于中档题.2.B解析:B【分析】由题意首先由复数的运算法则求得z 的值,然后求解其共轭复数的值即可.【详解】22232323321i i i i z i i i ++-====--,则32z i =+, 故选B .【点睛】本题主要考查复数的运算法则,共轭复数的概念与计算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.3.A解析:A【解析】【分析】 通过5(3)2i z i ⋅+=-计算出z ,从而得到z ,根据虚部的概念即可得结果.【详解】 ∵5(3)2i z i ⋅+=-,∴()()()()5232211333322i i i i z i i i i i ----====-+++-, ∴1122z i =+,即z 的虚部是12,故选A. 【点睛】 本题主要考查了复数除法的运算,共轭复数的概念,复数的分类等,属于基础题. 4.A解析:A【分析】直接利用复数模的几何意义求出z 的轨迹.然后利用点到直线的距离公式求解即可.【详解】:∵|z +i|+|z -i|=2∴点Z 到点A (0,-1)与到点B (0,1)的距离之和为2.∴点Z 的轨迹为线段AB .而|z +1+i|表示为点Z 到点(-1,-1)的距离.数形结合,得最小距离为1故选A .【点睛】本题只要弄清楚复数模的几何意义,就能够得到解答.5.A解析:A【分析】 利用复数除法化简,再求出共轭复数,进而可得结果.【详解】, ,, 故答案为:A.【点睛】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.6.B解析:B【解析】试题分析:设i z b a =+,则23i 32i z z a b +=+=-,故,则12i z =-,选B.【考点】注意共轭复数的概念【名师点睛】本题主要考查复数的运算及复数的概念,是一道基础题目.从历年高考题目看,复数题目往往不难,有时对复数的运算与概念、复数的几何意义等进行综合考查,也是考生必定得分的题目之一. 7.B解析:B【分析】根据交集的定义可得()()2231563m m m m i --+--=,由复数相等的性质列方程求解即可.【详解】因为()(){}221,3156M m m m m i =--+--,{}1,3N =,{}1,3M N ⋂=, 所以()()2231563m m m m i --+--=, 可得223131560m m m m m ⎧--=⇒=-⎨--=⎩,故选B. 【点睛】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、共轭复数这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算.8.A解析:A【分析】 利用复数模长的三角不等式可求得4z i -的取值范围.【详解】()()4334z i z i -=-+-, 由复数模长的三角不等式可得()()334334334z i z i z i ---≤-+-≤-+-, 即35435z i -≤-≤+,即248z i ≤-≤,因此,4z i -的取值范围是[]28,.故选:A.【点睛】本题考查复数模长的取值范围的计算,考查三角不等式的应用,考查计算能力,属于中等题.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】【分析】首先求得x ,y 的值,然后求解复数的模即可.【详解】由题意可得:2x xi yi +=+,结合复数的充分必要条件可知:2x x y =⎧⎨=⎩,则2x y ==,22x yi i +=+==本题选择A 选项.【点睛】本题主要考查复数相等的充分必要条件,复数模的求解等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.11.C解析:C【解析】 因为201812z i i =++()()22231122555i i i i i i --=+=-=--+- ,复数201812z i i=++对应的点的坐标为31,55⎛⎫-- ⎪⎝⎭ ,故复数201812z i i=++对应的点位于第三象限,故选C. 12.D解析:D【解析】()12i z i -=+,()()()()1i 1i 2+i 1i z ∴-+=+,13213i,i,22z z =+=+13i,22z z =-的共轭复数在复平面内对应点坐标为13,22⎛⎫-⎪⎝⎭,z 的共轭复数在复平面内对应的点在第四象限,故选D. 二、填空题13.2【分析】首先将题中所给的式子进行化简求得从而得到其虚部的值【详解】根据可得所以所以复数的虚部为故答案为:2【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除法运算复数的模复数的虚部属于简单解析:2【分析】首先将题中所给的式子进行化简,求得12z i =+,从而得到其虚部的值.【详解】根据(12)|34|i z i -=+,可得(12)5i z -==, 所以2255(12)12121(2)i z i i +===+-+-, 所以复数z 的虚部为2,故答案为:2.【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除法运算,复数的模,复数的虚部,属于简单题目.14.②③④【分析】①当时不是纯虚数;②根据基本不等式的性质知恒成立;③化简复数得的实部和虚部都是;④根据模长公式得关于的不等式求解即可;⑤根据复数代数运算法则化简计算即可【详解】对于①且若时则不是纯虚数解析:②③④【分析】①当0a b 时,()()0a b a b i -++=不是纯虚数;②根据基本不等式的性质知1||2z z +恒成立; ③化简复数z ,得z 的实部和虚部都是2-;④根据模长公式得关于a 的不等式,求解即可;⑤根据复数代数运算法则,化简计算即可.【详解】 对于①,a ,b R ∈且a b =,若0a b 时,则()()a b a b i -++不是纯虚数,①错误;对于②,当z 是非零实数时,根据基本不等式的性质知1||2z z +恒成立,②正确; 对于③,复数3(1)22z i i =-=--,z ∴的实部和虚部都是2-,③正确;对于④,如果|2||2|a i i +<-+,则2441a +<+,解得11a -<<,所以实数a 的取值范围是11a -<<,④正确;对于⑤,复数1z i =-,则1131(1)122z i i z i +=+-=--,∴⑤错误. 综上,正确的命题的序号是②③④.故答案为:②③④.【点睛】本题考查复数的概念与应用问题,考查逻辑推理能力,是综合题.15.一【分析】化简得到得到复数对应象限【详解】复数在复平面内对应的点的坐标为(21)故复数在复平面内对应的点位于第一象限故答案为:一【点睛】本题考查了复数的模复数除法复数对应象限意在考查学生对于复数知识 解析:一【分析】化简得到2z i =+,得到复数对应象限.【详解】()()()3452522222i i z i i i i i -+====+---+,复数z 在复平面内对应的点的坐标为(2,1), 故复数z 在复平面内对应的点位于第一象限.故答案为:一.【点睛】本题考查了复数的模,复数除法,复数对应象限,意在考查学生对于复数知识的综合应用. 16.【分析】设求出后再求其模利用可求模的最大值【详解】设则故其中当时故答案为:2【点睛】本题考查复数的乘法共轭复数以及复数的模处理复数的模的问题有两个思路:(1)利用复数的几何意义求解;(2)复数问题实 解析:2【分析】设,,z a bi a b R =+∈,求出()()z i z i +-后再求其模,利用221a b +=可求模的最大值.【详解】设,,z a bi a b R =+∈,则()()()22()()111z i z i a b i a b i a b +-=+-+-=+-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,故()()z i z i +-==[]1,1b ∈-. 当1b =-时,max ()()2z i z i +-=,故答案为:2.【点睛】本题考查复数的乘法、共轭复数以及复数的模,处理复数的模的问题有两个思路:(1)利用复数的几何意义求解;(2)复数问题实数化即把复数的模的问题归结实部和虚部的问题(即实数范围内的问题),本题属于中档题.17.【解析】【分析】计算复数根据结合模长公式即可解出实数的值【详解】由题:复数是虚数则即解得或(舍)所以故答案为:【点睛】此题考查复数的运算和模长的计算并求参数取值注意概念辨析一个复数是虚数则虚部不为零 解析:0【解析】【分析】计算复数2[(1)](1)(1)z a ai i a i ai a a i =++=++=-++,根据||1z =,结合模长公式即可解出实数a 的值.【详解】由题:复数2[(1)](1)(1)z a ai i a i ai a a i =++=++=-++,是虚数,则10a +≠,||1z ==,即2220a a +=,解得0a =或1a =-(舍)所以0a =.故答案为:0【点睛】此题考查复数的运算和模长的计算并求参数取值,注意概念辨析,一个复数是虚数,则虚部不为零,此题的易错点在于漏掉考虑为虚数的限制条件.18.或【解析】【分析】由复数的虚部为0求得再由的范围得答案【详解】是实数即又或故答案为:或【点睛】本题主要考查了复数的代数表示法实部虚部的概念利用三角函数求角属于中档题 解析:4π或54π. 【解析】【分析】 由复数z 的虚部为0求得tan θ,再由θ的范围得答案.【详解】(1sin )(cos sin )z i θθθ=++-是实数,cos sin 0θθ∴-=,即tan 1θ=,又[0,2],θπ∈4πθ∴=或54π, 故答案为:4π或54π 【点睛】 本题主要考查了复数的代数表示法,实部、虚部的概念,利用三角函数求角,属于中档题. 19.【分析】设代入题目所给已知条件利用复数相等的条件列方程组解方程组求得的值【详解】设则于是有解得即【点睛】本小题主要考查复数的乘法运算考查复数相等的概念考查方程的思想属于基础题 解析:9522i -+ 【分析】设,(,)z a bi a b R =+∈,代入题目所给已知条件,利用复数相等的条件列方程组,解方程组求得z 的值.【详解】设,(,)z a bi a b R =+∈,则()()()1223i a bi a bi i ++--=+,()()323a b a b i i --++=+,于是有233a b a b --=⎧⎨+=⎩ 解得9252a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 即9522z i =-+. 【点睛】 本小题主要考查复数的乘法运算,考查复数相等的概念,考查方程的思想,属于基础题. 20.二【解析】分析:先根据x 的不等式mx2-nx+p>0(mnp ∈R)的解集为(-12)得到再分析出m<0p>0再确定复数m+pi 所对应的点位于复平面内的第二象限详解:∵mx2-nx+p>0(mnp ∈R解析:二.【解析】分析:先根据x 的不等式mx 2-nx+p>0(m,n,p ∈R)的解集为(-1,2)得到0,n -12,m p -12,m m ⎧⎪<⎪⎪+=⎨⎪⎪⨯=⎪⎩()()再分析出m<0,p>0,再确定复数m+pi 所对应的点位于复平面内的第二象限.详解:∵mx 2-nx+p>0(m,n,p ∈R)的解集为(-1,2),0,n (-1)2,m p (-1)2,m m ⎧⎪<⎪⎪∴+=⎨⎪⎪⨯=⎪⎩即m<0,p>0.故复数m+pi 所对应的点位于复平面内的第二象限.故答案为二.点睛:(1)本题主要考查复数的几何意义和一元二次不等式的解法,意在考查学生对这些知识的掌握水平.(2)已知一元二次不等式的解集,一般要想到韦达定理.三、解答题21.(1)最大值为7,最小值为3.(2)见解析【分析】(1)根据题意22z -=,可知z 的轨迹为以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,14z i+-表示点(,)x y 到(1,4)-的距离,结合几何意义求得结果;(2)根据4z z +为实数,列出等量关系式,求得结果. 【详解】(1)设z x yi =+,根据22z -=,所以有22(2)4x y -+=,所以z 的轨迹为以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,所以14(1)(4)z i x y i +-=++-=其表示点(,)x y 到(1,4)-的距离,所以其最大值为圆心(2,0)到(1,4)-的距离加半径,最小值为圆心(2,0)到(1,4)-的距离减半径,27=23=;(2)222222444()44()()x yi x y z x yi x yi x y i z x yi x y x y x y-+=++=++=++-++++, 因为4z z+为实数,所以2240y y x y -=+, 即224(1)0y x y-=+,所以0y =或224x y +=, 又因为22(2)4x y -+=,所以00x y =⎧⎨=⎩(舍去),40x y =⎧⎨=⎩,1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩, 所以4z =或1z =+或1z =-.【点睛】该题考查的是有关复数的问题,涉及到的知识点有根据几何意义有模的最值,根据复数为实数求复数的值,属于简单题目.22.(1)轨迹是以点(1,1)-为圆心.(2)[4,0]-.【分析】(1)由复数相等的定义化简得出0t y x =-,将其代入200220t t xy ++=中即可得出所求点的轨迹方程;(2)将方程的根转化为直线与圆的交点问题,由圆心到直线的距离小于等于半径,即可求得方程实根的取值范围.【详解】解:(1)设方程实根为0t .根据题意得200(2)2()0(,)t i t xy x y i x y ++++-=∈R ,即()()2000220t t xy t x y i ++++-=. 根据复数相等的充要条件,得20002200t t xy t x y ⎧++=⎨+-=⎩① 由①得0t y x =-,代入200220t t xy ++=得2()2()20y x y x xy -+-+=即22(1)(1)2x y -++=.所以所求的点的轨迹方程是22(1)(1)2x y -++=,轨迹是以点(1,1)-为圆心为半径的圆.(2)由(1)得圆心为(1,1)-,半径r =直线0t y x =-与圆有公共点,2,即022t +,所以040t -.故方程实根的取值范围是[4,0]-.【点睛】本题主要考查了复数相等的定义以及直线与圆的位置关系,属于中档题.23.(1) 1p q += (2) 42w i =-或42i -+.【解析】【分析】(1)实系数方程20x px q ++=虚根是互为共轭复数的,得出另一根为2i -,根据韦达定理即可得解.(2) 设(),w a bi a b R =+∈,由z w ⋅是实数,得出关于a b ,的方程,又w =a b ,的另一个方程,联立即可解得a b ,的值,即得解.【详解】(1)实系数方程20x px q ++=虚根是互为共轭复数的,所以由共轭虚根定理另一根是2i -,根据韦达定理可得4,5,1p q p q =-=+=.(2)设(),w a bi a b R =+∈()()()()222a bi i a b a b i R +⋅+=-++∈,得20a b +=又w =2220a b +=,所以4,2a b ==-或4,2a b =-=,因此42w i =-或w=42i -+.【点睛】本题考查了实系数一元二次方程的虚根成对原理、根与系数的关系,复数的乘法及模的运算,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.24.(1)43i --;(2)2 【分析】(1)先求出为34i 5+= ,即可求出z ,再根据共轭复数的定义即可求出z ;(2)根据复数的运算法则计算即可得出结论.【详解】(1)因为|3+4i|=5,所以z=1+3i-5=-4+3i,所以=-4-3i. (2)===2.【点睛】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. 25.322,1⎡⎤-⎣⎦【分析】求出()f x 的解析式后利用辅助角公式化简得到()3224f x x π⎛⎫=-+⎪⎝⎭,由x 的范围结合正弦函数的性质可得()f x 的值域.【详解】 ()()()()22212cos 11sin 32cos sin f x z z x x x x =-=-+-=-+ 324x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭, 因为0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,故3,444x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,故2sin 124x π⎛⎫≤+≤ ⎪⎝⎭, 所以()f x 的值域为322,1⎡⎤-⎣⎦.【点睛】本题考查复数的模的计算以及三角函数的值域的求法,此类问题属于中档题.26.(1)214i --(2)552i -【详解】 (1)()()2134i 510i 214.AB z z i =-=--+=--所以AB 对应用的复数为214i --. (2)由题得121212111z z z z z z z +=+= 1212552z z z i z z ∴==-+。
第三章综合检测时间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个是符合题目要求的)1.(2014·浙江理,2)已知i 是虚数单位,a 、b ∈R ,则“a =b =1”是“(a +b i)2=2i ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件[答案] A[解析] 本题考查充分条件、必要条件及复数的运算,当a =b =1时,(a +b i)2=(1+i)2=2i ,反之,(a +b i)2=a 2-b 2+2ab i =2i ,则a 2-b 2=0,2ab =1,解a =1,b =1或a =-1,b =-1,故a =1,b =1是(a +b i)2=2i 的充分不必要条件,选A.2.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 .43C .-43D .-34[答案] A[解析] z 1·z -2=(3+4i)(t -i)=(3t +4)+(4t -3)i.因为z 1·z -2是实数,所以4t -3=0,所以t =34.因此选A.3.(2014·长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学一模)已知复数z =i +i 2+i 3+…+i 20131+i,则复数z 在复平面内对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[答案] A[解析] ∵i n=⎩⎪⎨⎪⎧i n =4k +1,-1 n =4k +2,-i n =4k +3,1 n =4k ,k ∈Z ,∴i +i 2+i 3+…+i 2013=503×(i +i 2+i 3+i 4)+i 2013=503×0+i =i ,∴z =i 1+i =i (1-i )(1+i )(1-i )=1+i 2,在复平面内的对应点(12,12)在第一象限.4.(2014·东北三省三校联考)已知复数z =-12+32i ,则z +|z |=( )A .-12-32iB .-12+32iC.12+32i D .12-32i[答案] D[解析] 因为z =-12+32i ,所以z +|z |=-12-32i +(-12)2+(32)2=12-32i. 5.若θ∈⎝⎛⎭⎫3π4,5π4,则复数(cos θ+sin θ)+(sin θ-cos θ)i 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] B[解析] θ∈⎝⎛⎭⎫3π4,5π4时, sin θ+cos θ<0,sin θ-cos θ>0,故对应点(cos θ+sin θ,sin θ-cos θ)在第二象限.[点评] 由于θ∈⎝⎛⎭⎫3π4,5π4时,据选项知,此复数对应点只能在某一象限,∴取θ=π检验知,对应点在第二象限.6.已知复数z 1=m +2i ,z 2=3-4i ,若z 1z 2为实数,则实数m 的值为( )A.83 B .32C .-83D .-32[答案] D [解析] z 1z 2=m +2i 3-4i =(m +2i )(3+4i )(3-4i )(3+4i )=3m -8+(6+4m )i25为实数,所以6+4m =0⇒m =-32,故选D.7.若z =cos θ+isin θ(i 为虚数单位),则使z 2=-1的θ值可能是( ) A.π6 B .π4C.π3 D .π2[答案] D[解析] ∵z 2=cos2θ+isin2θ=-1,∴⎩⎪⎨⎪⎧cos2θ=-1,sin2θ=0.∴2θ=2k π+π (k ∈Z ), ∴θ=k π+π2.令k =0知,D 正确.8.若关于x 的方程x 2+(1+2i)x +3m +i =0有实根,则实数m 等于( ) A.112 B .112iC .-112D .-112i[答案] A[解析] 设方程的实数根为x =a (a 为实数), 则a 2+(1+2i)·a +3m +i =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a +3m =0,2a +1=0,∴⎩⎨⎧a =-12,m =112.故选A.9.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yx 的最大值是( )A.32B .33C.12 D . 3[答案] D[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,由平面几何知识知-3≤yx ≤ 3.10.(2014·河北衡水中学模拟)设a ∈R ,i 是虚数单位,则“a =1”是“a +ia -i 为纯虚数”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[答案] A[解析] 当a =1时,1+i 1-i =(1+i )22=i 为纯虚数.当a +i a -i =(a +i )2a 2+1=a 2-1+2a ia 2+1为纯虚数时,a 2=1即a =±1,故选A.11.已知复数a =3+2i ,b =4+x i(其中i 为虚数单位,x ∈R ),若复数ab ∈R ,则实数x的值为( )A .-6B .6 C.83 D .-83[答案] C[解析] a b =3+2i 4+x i =(3+2i )(4-x i )16+x 2=12+2x 16+x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫8-3x 16+x 2·i ∈R ,∴8-3x 16+x 2=0,∴x =83. 12.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[答案] C[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.二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上) 13.已知x +1x =-1,则x 2014+1x 2014的值为________.[答案] -1[解析] ∵x +1x =-1,∴x 2+x +1=0.∴x =-12±32i ,∴x 3=1.∵2014=3×671+1,∴x 2014=x , ∴x 2014+1x2014=x +1x=-1. 14.已知复数z 1=cos α+isin α,z 2=cos β+isin β,则复数z 1·z 2的实部是________ [答案] cos(α+β)[解析] z 1·z 2=(cos α+isin α)(cos β+isin β) cos αcos β-sin αsin β+(cos αsin β+sin αcos β)i =cos(α+β)+sin(α+β)i 故z 1·z 2的实部为cos(α+β).15.若(3-10i)y +(-2+i)x =1-9i ,则实数x 、y 的值分别为________.[答案] x =1,y =1 [解析] 原式可以化为 (3y -2x )+(x -10y )i =1-9i , 根据复数相等的充要条件,有⎩⎪⎨⎪⎧ 3y -2x =1,x -10y =-9.解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1. 16.设θ∈[0,2π],当θ=________时,z =1+sin θ+i(cos θ-sin θ)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个大题,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)(2014·郑州网校期中联考)已知复数z =(2m 2-3m -2)+(m 2-3m +2)i.(1)当实数m 取什么值时,复数z 是:①实数;②纯虚数; (2)当m =0时,化简z 2z +5+2i.[解析] (1)①当m 2-3m +2=0时,即m =1或m =2时,复数z 为实数.②若z 为纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧2m 2-3m -2=0,m 2-3m +2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-12或m =2,m ≠1且m ≠2,∴m =-12.即m =-12时,复数z 为纯虚数.(2)当m =0时,z =-2+2i ,z 2z +5+2i =-8i 3+4i=-8i (3-4i )25=-3225-2425i.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-3.19.(本题满分12分)(2014·洛阳市高二期中)(1)已知复数z 在复平面内对应的点在第四象限,|z |=1,且z +z -=1,求z ;(2)已知复数z =5m 21-2i -(1+5i)m -3(2+i)为纯虚数,求实数m 的值.[解析] (1)设z =a +b i(a 、b ∈R ),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=1,2a =1.解得a =12,b =±32.∵复数z 在复平面内对应的点在第四象限,∴b =-32. ∴z =12-32i.(2)z =5m 21-2i -(1+5i)m -3(2+i)=(m 2-m -6)+(2m 2-5m -3)i ,依题意,m 2-m -6=0,解得m =3或-2.∵2m 2-5m -3≠0.∴m ≠3. ∴m =-2.20.(本题满分12分)虚数z 满足|z |=1,z 2+2z +1z <0,求z .[解析] 设z =x +y i (x 、y ∈R ,y ≠0),∴x 2+y 2=1. 则z 2+2z +1z =(x +y i)2+2(x +y i)+1x +y i=(x 2-y 2+3x )+y (2x +1)i. ∵y ≠0,z 2+2z +1z<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧2x +1=0, ①x 2-y 2+3x <0, ② 又x 2+y 2=1. ③由①②③得 ⎩⎨⎧x =-12,y =±32.∴z =-12±32i.21.(本题满分12分)满足z +5z是实数,且z +3的实部与虚部是相反数的虚数z 是否存在?若存在,求出虚数z ,若不存在,请说明理由.[解析] 存在.设虚数z =x +y i(x 、y ∈R ,且y ≠0). z +5z =x +y i +5x +y i =x +5xx 2+y 2+⎝⎛⎭⎫y -5y x 2+y 2i. 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧y -5y x 2+y 2=0,x +3=-y .∵y ≠0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2=5,x +y =-3.解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1,y =-2,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =-1. ∴存在虚数z =-1-2i 或z =-2-i 满足以上条件.22.(本题满分14分)将一颗质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1、2、3、4、5、6)先后抛掷两次,记第一次出现的点数为a ,第二次出现的点数为b .(1)设复数z =a +b i(i 为虚数单位),求事件“z -3i 为实数”的概率; (2)求点P (a ,b )落在不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a -b +2≥0,0≤a ≤4,b ≥0.表示的平面区域内(含边界)的概率.[解析] (1)z =a +b i(i 为虚数单位),z -3i 为实数,则a +b i -3i =a +(b -3)i 为实数,则b =3.依题意得b 的可能取值为1、2、3、4、5、6,故b =3的概率为16.即事件“z -3i 为实数”的概率为16.(2)连续抛掷两次骰子所得结果如下表:不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示(含边界).由图知,点P (a ,b )落在四边形ABCD 内的结果有:(1,1)、(1,2)、(1,3)、(2,1)、(2,2)、(2,3)、(2,4)、(3,1)、(3,2)、(3,3)、(3,4)、(3,5)、(4,1)、(4,2)、(4,3)、(4,4)、(4,5)、(4,6),共18种.所以点P (a ,b )落在四边形ABCD 内(含边界)的概率为P =1836=12.1.设z 的共轭复数为z -,若z +z -=4,z ·z -=8,则z -z 等于( )A .iB .-iC .±1D .±i[答案] D[解析] 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z -=a -b i ,由条件可得⎩⎪⎨⎪⎧ 2a =4,a 2+b 2=8.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =±2.因此⎩⎨⎧ z =2+2i ,z -=2-2i ,或⎩⎨⎧z =2-2i ,z -=2+2i.所以z -z =2-2i 2+2i =1-i1+i =(1-i )2(1+i )(1-i )=-2i 2=-i ,或z -z =2+2i 2-2i =1+i 1-i =(1+i )2(1-i )(1+i )=2i2=i , 所以z-z=±i.2.复数z =m -2i1+2i (m ∈R ,i 为虚数单位)在复平面上对应的点不可能位于( )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 =m -2i 1+2i =(m -2i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=15[(m -4)-2(m +1)i],其实部为15(m -4),虚部为-25(m +1),由⎩⎪⎨⎪⎧ m -4>0,-2(m +1)>0.得⎩⎪⎨⎪⎧m >4,m <-1.此时无解.故复数在复平面上对应的点不可能位于第一象限.3.已知i 为虚数单位,a 为实数,复数z =(1-2i)(a +i)在复平面内对应的点为M ,则“a >12”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[答案] C[解析] z =(1-2i)(a +i)=a +2+(1-2a )i ,所以复数z 在复平面内对应的点M 的坐标为(a +2,1-2a ),所以点M 在第四象限的充要条件是a +2>0且1-2a <0,解得a >12,故选C.4.设z =log 2(1+m )+ilog 12(3-m )(m ∈R ).(1)若z 在复平面内对应的点在第三象限,求m 的取值范围; (2)若z 在复平面内对应的点在直线x -y -1=0上,求m 的值. [解析] (1)由已知,得 ⎩⎪⎨⎪⎧log 2(1+m )<0, ①log 12(3-m )<0, ② 解①得-1<m <0. 解②得m <2.故不等式组的解集为{x |-1<m <0}, 因此m 的取值范围是{x |-1<m <0}.(2)由已知得,点(log 2(1+m ),log 12(3-m ))在直线x -y -1=0上,即log 2(1+m )-log 12(3-m )-1=0,整理得log 2(1+m )(3-m )=1.从而(1+m )(3-m )=2,即m 2-2m -1=0,解得m =1±2,且当m =1±2时都能使1+m >0,且3-m >0. 故m =1±2.5.设z 1、z 2∈C ,A =z 1·z -2+z -1·z 2,B =z 1·z -1+z 2·z -2,问A 与B 是否可以比较大小?为什么?[解析] 设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a 、b 、c 、d ∈R ),则z -1=a -b i ,z -2=c -d i , ∴A =z 1·z 2+z 2·z -1=(a +b i)(c -d i)+(c +d i)(a -b i)=ac -ad i +bc i -bd i 2+ac -bc i +ad i -bd i 2 =2ac +2bd ∈R ,B =z 1·z -1+z 2·z -2=(a +bi )(a -bi )+(c +di )(c -di )=a 2+b 2+c 2+d 2∈R , ∴A 与B 可以比较大小.。
模块综合检测(时间:120分钟,满分150分)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 z +2=i,则在复平面内,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【答案】A2.在△ABC 中,a =3,b =2,A =30°,则sin B =( ) A .13 B .23 C .23D .223【答案】A3.某校高一年级有男生450人,女生550人,若在各层中按比例抽取样本,总样本量为40,则在男生、女生中抽取的人数分别为( )A .17,23B .18,22C .19,21D .22,18【答案】B4.已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则a -2b 与b 的夹角是( ) A .30° B .60° C .120° D .150° 【答案】C5.在某中学举行的环保知识竞赛中,将三个年级参赛学生的成绩进行整理后分为5组,绘制如图所示的频率分布直方图,图中从左到右依次为第一、第二、第三、第四、第五小组,已知第二小组的频数是40,则成绩在80~100分的学生人数是( )A .25B .20C .18D .15【答案】D6.2021年是中国共产党成立100周年,电影频道推出“经典频传:看电影,学党史”系列短视频,首批21支短视频全网发布,传扬中国共产党伟大精神,为广大青年群体带来精神感召.小李同学打算从《青春之歌》《闪闪的红星》《英雄儿女》《焦裕禄》等四支短视频中随机选择两支观看,则选择观看《青春之歌》的概率为( )A .12B .13C .14D .25【答案】A7.我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》卷五“田域类”里记载了这样一个题目:“今有沙田一段,有三斜,其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里.里法三百步.欲知为田几何.”这道题讲的是有一块三角形的沙田,三边长分别为13里,14里,15里,假设1里按500米计算,则该沙田的面积为( )A .15平方千米B .18平方千米C .21平方千米D .24平方千米【答案】C【解析】设在△ABC 中,a =13里,b =14里,c =15里,∴由余弦定理得cos C =132+142-1522×13×14=513,∴sin C =1213.故△ABC 的面积为12×13×14×1213×5002×11 0002=21(平方千米).故选C .8.在三棱锥ABCD 中,△ABC 与△BCD 都是正三角形,平面ABC ⊥平面BCD ,若该三棱锥的外接球的体积为2015π,则△ABC 的边长为( )A .332 B .634 C .633 D .6【答案】D【解析】如图,取BC 中点M ,连接AM ,DM .设等边△ABC 与等边△BCD 的外心分别为N ,G ,三棱锥外接球的球心为O ,连接OA ,OD ,ON ,OG .由V =4π3R 3=2015π,得外接球半径R =15.设△ABC 的边长为a ,则ON =GM =13DM =36a ,AN =23AM =33a .在Rt △ANO 中,由ON 2+AN 2=R 2,得a 212+a 23=15,解得a =6.故选D .二、选择题: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,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列说法中错误的是( )A .若事件A 与事件B 互斥,则P (A )+P (B )=1B .若事件A 与事件B 满足P (A )+P (B )=1,则事件A 与事件B 为对立事件C .“事件A 与事件B 互斥”是“事件A 与事件B 对立”的必要不充分条件D .某人打靶时连续射击两次,则事件“至少有一次中靶”与事件“至多有一次中靶”互为对立事件【答案】ABD【解析】若事件A 与事件B 互斥,则有可能P (A )+P (B )<1,故A 不正确;若事件A 与事件B 为同一事件,且P (A )=0.5,则满足P (A )+P (B )=1,但事件A 与事件B 不是对立事件,B 不正确;互斥不一定对立,对立一定互斥,故C 正确;某人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”与事件“至多有一次中靶”既不互斥也不对立,D 错误.故选ABD .10.如图是民航部门统计的今年春运期间十二个城市售出的往返机票的平均价格以及相比去年同期变化幅度的数据统计图表,根据图表,下面叙述正确的是( )A .深圳的变化幅度最小,北京的平均价格最高B .深圳和厦门的春运期间往返机票价格同去年相比有所下降C .平均价格从高到低居于前三位的城市为北京、深圳、广州D .平均价格的涨幅从高到低居于前三位的城市为天津、西安、厦门 【答案】ABC【解析】由图可知深圳对应的小黑点最接近0%,故变化幅度最小,北京对应的条形图最高,则北京的平均价格最高,A 正确;深圳和厦门对应的小黑点在0%以下,故深圳和厦门的价格同去年相比有所下降,B 正确;条形图由高到低居于前三位的城市为北京、深圳和广州,C 正确;平均价格的涨幅由高到低分别为天津、西安和南京,D 错误.故选ABC .11.△ABC 是边长为2的等边三角形,已知向量a ,b 满足AB →=2a ,AC →=2a +b ,则下列结论中正确的是( )A .a 为单位向量B .a ⊥bC .b ∥BC →D .(4a +b )⊥BC →【答案】ACD【解析】由AB →=2a ,得a =12AB →,又AB =2,所以|a |=1,即a 是单位向量,A 正确;a ,b 的夹角为120°,B 错误;因为AC →=AB →+BC →=2a +b ,所以BC →=b ,C 正确;(4a +b )·BC →=4a ·b +b2=4×1×2×cos 120°+4=-4+4=0,D 正确.故选ACD .12.如图,点P 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的面对角线BC 1上运动,则( )A .三棱锥A -D 1PC 的体积不变B .A 1P ∥平面ACD 1C .DP ⊥BC 1D .平面PDB 1⊥平面ACD 1【答案】ABD【解析】连接BD 交AC 于点O ,连接DC 1交D 1C 于点O 1,连接OO 1,则OO 1∥BC 1,所以BC 1∥平面AD 1C ,动点P 到平面AD 1C 的距离不变,所以三棱锥PAD 1C 的体积不变,又因为V 三棱锥PAD 1C =V 三棱锥AD 1PC ,所以A 正确;因为平面A 1C 1B ∥平面AD 1C ,A 1P ⊂平面A 1C 1B ,所以A 1P ∥平面ACD 1,B 正确;由于当点P 在B 点时,DB 不垂直于BC 1,即DP 不垂直BC 1,故C 不正确;由于DB 1⊥D 1C ,DB 1⊥AD 1,D 1C ∩AD 1=D 1,所以DB 1⊥平面ACD 1,又因为DB 1⊂平面PDB 1,所以平面PDB 1⊥平面ACD 1,D 正确.故选ABD .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知复数z =1+3i 1-i ,z -为z 的共轭复数,则z 的虚部为________.【答案】-2【解析】由z =1+3i 1-i =(1+3i )(1+i )(1-i )(1+i )=-2+4i2=-1+2i,得z -=-1-2i,∴复数z 的虚部为-2.14.一组数据按从小到大的顺序排列为1,3,3,x ,7,8,10,11,其中x ≠7,已知该组数据的中位数为众数的2倍,则:(1)该组数据的上四分位数是________; (2)该组数据的方差为________. 【答案】(1)9 (2)11.25【解析】(1)一组数据按从小到大的顺序排列为1,3,3,x ,7,8,10,11,其中x ≠7,∵该组数据的中位数为众数的2倍,∴x +72=2×3,解得x =5.∵8×0.75=6,∴该组数据的上四分位数是8+102=9.(2)该组数据的平均数为:18(1+3+3+5+7+8+10+11)=6,∴该组数据的方差为18[(1-6)2+(3-6)2+(3-6)2+(5-6)2+(7-6)2+(8-6)2+(10-6)2+(11-6)2]=11.25.15.a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边.已知ab cos(A -B )=a 2+b 2-c 2,A =45°,a =2,则c =________.【答案】4105【解析】由ab cos(A -B )=a 2+b 2-c 2,得cos(A -B )=2·a 2+b 2-c 22ab=2cos C =-2cos(A+B ),整理,得3cos A cos B =sin A sin B ,所以tan A tan B =3.又A =45°,所以tan A =1,tan B =3.由sin B cos B =3,sin 2B +cos 2B =1,得sin B =31010,cosB =1010.所以sin C =sin(A +B )=22⎝ ⎛⎭⎪⎫31010+1010=255.由正弦定理,得c =a sin C sin A =4105. 16.如图,AB →=3AD →,AC →=4AE →,BE 与CD 交于P 点,若AP →=mAB →+nAC →,则m =________,n =________.【答案】311 211【解析】因为AB →=3AD →,AC →=4AE →,且E 、P 、B 三点共线,D 、P 、C 三点共线,所以存在x ,y 使得AP →=xAE →+(1-x )AB →=14xAC →+(1-x )AB →.因为AP →=yAC →+(1-y )AD →=yAC →+13(1-y )AB →,所以⎩⎪⎨⎪⎧14x =y ,1-x =13(1-y ),解得x =811,y =211,所以AP →=14×811AC →+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-811AB →=211AC →+311AB →=311AB →+211AC →.又因为AP →=mAB →+nAC →,所以m =311,n =211.四、解答题:本题共6小题,17题10分,其余小题为12分,共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知复数z =m 2-m i(m ∈R),若|z |=2,且z 在复平面内对应的点位于第四象限. (1)求复数z ;(2)若z 2+az +b =1+i,求实数a ,b 的值.解:(1)∵z =m 2-m i,|z |=2,∴m 4+m 2=2,得m 2=1.又∵z 在复平面内对应的点位于第四象限,∴m =1,即z =1-i.(2)由(1)得z =1-i,∴z 2+az +b =1+i ⇒(1-i)2+a (1-i)+b =1+i.∴(a +b )-(2+a )i =1+i,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b =1,2+a =-1,解得a =-3,b =4.18.在①b +b cos C =2c sin B ,②S △ABC =2CA →·CB →,③(3b -a )cos C =c cos A ,三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解决问题.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足________. (1)求cos C 的值;(2)若点E 在AB 上,且AE →=2EB →,EC =413,BC =3,求sin B .解:(1)若选①:因为b +b cos C =2c sin B ,由正弦定理可得sin B +sin B cos C =2sin C sin B .因为sin B ≠0,所以1+cos C =2sin C .联立⎩⎨⎧1+cos C =2sin C ,sin 2C +cos 2C =1,解得cos C =13,sin C =223,故cos C =13. 若选②:因为S △ABC =2CA →·CB →,所以12ab sin C =2ba cos C ,即sin C =22cos C >0,联立sin 2C +cos 2C =1,可得cos C =13.若选③:因为(3b -a )cos C =c cos A ,由正弦定理可得(3sin B -sin A )cos C =sin C cosA ,所以3sinB cosC =sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )=sin B .因为sin B ≠0,所以cos C =13.(2)由余弦定理可得cos ∠AEC =AE 2+EC 2-AC 22AE ·EC =49c 2+EC 2-b 243c ·EC ,cos ∠BEC =BE 2+EC 2-BC 22BE ·EC=19c 2+EC 2-a 223c ·EC ,因为cos ∠AEC +cos ∠BEC =0,所以49c 2+EC 2-b 243c ·EC +19c 2+EC 2-a 223c ·EC =0,即2c 2+9EC 2-3b 2-6a 2=0,则2c 2-3b 2=6a 2-9EC 2=6×9-9×419=13,①同时cos C =a 2+b 2-c 22ab =13,即b 2-c 2=2b -9,②联立①②可得b 2+4b -5=0,解得b =1,则c =22,故cos B =a 2+c 2-b 22ac =223,则sin B=13. 19.如图所示,在四棱锥MABCD 中,底面ABCD 为直角梯形,BC ∥AD ,∠CDA =90°,AD =4,BC =CD =2,△MBD 为等边三角形.(1)求证:BD ⊥MC ;(2)若平面MBD ⊥平面ABCD ,求三棱锥CMAB 的体积. (1)证明:取BD 中点O ,连接CO 、MO ,如图所示: ∵△MBD 为等边三角形,且O 为BD 中点,∴MO ⊥BD . 又BC =CD ,O 为BD 中点,∴CO ⊥BD .又MO ∩CO =O ,∴BD ⊥平面MCO . ∵MC ⊂平面MCO ,∴BD ⊥MC .(2)解:∵平面MBD ⊥平面ABCD ,且平面MBD ∩平面ABCD =BD ,MO ⊥BD , ∴MO ⊥平面ABCD .由(1)知MB =MD =BD =22,MO =MB 2-BO 2=6,S △ABC =12BC ·CD =2,∴V CMAB =V MABC =13×S △ABC ×MO =263.20.某冰糖橙为甜橙的一种,云南著名特产,以味甜皮薄著称.该橙按照等级可分为四类:珍品、特级、优级和一级(每箱有5 kg).某采购商打算采购一批该橙子销往省外,并从采购的这批橙子中随机抽取100箱,利用橙子的等级分类标准得到的数据如下表:等级 珍品 特级 优级 一级 箱数 40 30 10 20 售价/(元·kg -1)36302418(2)按照分层抽样的方法,从这100箱橙子中抽取10箱,试计算各等级抽到的箱数; (3)若在(2)抽取的特级品和一级品的箱子上均编上号放在一起,再从中抽取2箱,求抽取的2箱中两种等级均有的概率.解:(1)依题意可知,样本中的100箱不同等级橙子的平均价格为36×410+30×310+24×110+18×210=29.4(元/kg). (2)依题意,珍品抽到110×40=4(箱),特级抽到110×30=3(箱),优级抽到110×10=1(箱),一级抽到110×20=2(箱).(3)抽到的特级有3箱,编号为A 1,A 2,A 3,抽到的一级有2箱,编号为B 1,B 2. 从中抽取2箱,有(A 1,A 2),(A 1,A 3),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,A 3),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(B 1,B 2)共10种可能,两种等级均有的有(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2)共6种可能,∴所求概率p =610=35.21.已知向量a =(3cos ωx ,sin ωx ),b =(cos ωx ,cos ωx ),其中ω>0,记函数f (x )=a ·b .(1)若函数f (x )的最小正周期为π,求ω的值;(2)在(1)的条件下,已知△ABC 的内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=3,且a=4,b +c =5,求△ABC 的面积.解:(1)f (x )=a ·b =3cos 2ωx +sin ωx ·cos ωx =3(cos 2ωx +1)2+sin 2ωx2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π3+32. ∵f (x )的最小正周期为π,且ω>0,∴2π2ω=π,解得ω=1.(2)由(1)得f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+32.∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=3,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3=32. 由0<A <π,得π3<A +π3<4π3,∴A +π3=2π3,解得A =π3.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得16=b 2+c 2-bc .联立b +c =5,得bc =3. ∴S △ABC =12bc sin A =12×3×32=334.22.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称.某市为了了解人们对“一带一路”的认知程度,对不同年龄和不同职业的人举办了一次“一带一路”知识竞赛,满分为100分(90分及以上为认知程度高).现从参赛者中抽取了x 人,按年龄分成5组,第一组:[20,25),第二组:[25,30),第三组:[30,35),第四组:[35,40),第五组:[40,45),得到如图所示的频率分布直方图,已知第一组有6人.(1)求x ;(2)求抽取的x 人的年龄的中位数(结果保留整数);(3)从该市大学生、军人、医务人员、工人、个体户,五种人中用分层抽样的方法依次抽取6人,42人,36人,24人,12人,分别记为1~5组,从5个按年龄分的组和5个按职业分的组中每组各选派1人参加知识竞赛,分别代表相应组的成绩,年龄组中1~5 组的成绩分别为93,96,97,94,90,职业组中1~5 组的成绩分别为93,98,94,95,90.①分别求5个年龄组和5个职业组成绩的平均数和方差;②以上述数据为依据,评价5个年龄组和5个职业组对“一带一路”的认知程度,并谈谈你的感想.解:(1)根据频率分布直方图得第一组的频率为0.01×5=0.05,∴6x=0.05,解得x =120.(2)设中位数为a ,则0.01×5+0.07×5+(a -30)×0.06=0.5,∴a =953≈32,则中位数为32.(3)①5个年龄组成绩的平均数为x 1=15×(93+96+97+94+90)=94,方差为s 21=15×[(-1)2+22+32+02+(-4)2]=6.5个职业组成绩的平均数为x 2=15×(93+98+94+95+90)=94,方差为s 22=15×[(-1)2+42+02+12+(-4)2]=6.8.②从平均数来看两组的认知程度相同,从方差来看年龄组的认知程度更稳定.。
高中数学必修二期末考试综合检测试卷第二学期高一期末测试一、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=(1-i)+m(1+i)是纯虚数,则实数m=( )A.-2B.-1C.0D.12.幸福感指数是指某个人主观地评价他对自己目前生活状态的满意程度的指标,常用区间[0,10]内的一个数来表示,该数越接近10表示满意程度越高.现随机抽取6位小区居民,他们的幸福感指数分别为5,6,7,8,9,5,则这组数据的第80百分位数是( )A.7B.7.5C.8D.93.已知α为平面,a,b为两条不同的直线,则下列结论正确的是( )A.若a∥α,b∥α,则a∥bB.若a⊥α,a∥b,则b⊥αC.若a⊥α,a⊥b,则b∥αD.若a∥α,a⊥b,则b⊥α4.已知在平行四边形ABCD中,M,N分别是BC,CD的中点,如果=a,=b,那么=( )A.a-bB.-a+bC.a+bD.-a-b5.已知圆锥的表面积为3π,且它的侧面展开图是一个半圆,则该圆锥的体积为( )A.πB.πC.πD.2π6.庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵式彰显了中华民族从站起来、富起来迈向强起来的雄心壮志.阅兵式规模之大、类型之全均创历史之最,编组之新、要素之全彰显强军成就,装备方阵堪称“强军利刃”“强国之盾”,见证着人民军队迈向世界一流军队的坚定步伐.此次大阅兵不仅得到了全中国人的关注,还得到了无数外国人的关注.某单位有6位外国人,其中关注此次大阅兵的有5位,若从这6位外国人中任意选取2位进行一次采访,则被采访者都关注了此次大阅兵的概率为( )A. B. C. D.7.如图,有四座城市A、B、C、D,其中B在A的正东方向,且与A相距120 km,D在A的北偏东30°方向,且与A相距60 km,C在B的北偏东30°方向,且与B相距60 km.一架飞机从城市D出发,以360 km/h 的速度向城市C飞行,飞行了15 min后,接到命令改变航向,飞向城市B,此时飞机距离城市B的距离为( )A.120 kmB.60 kmC.60 kmD.60 km8.如图,在平面直角坐标系xOy中,原点O为正八边形P1P2P3P4P5P6P7P8的中心,P1P8⊥x轴,若坐标轴上的点M(异于原点)满足2++=0(其中1≤i≤8,1≤j≤8,且i,j∈N*),则满足以上条件的点M的个数为( )A.2B.4C.6D.8二、选择题(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3分)9.已知复数z满足(1-i)z=2i,则下列关于复数z的结论正确的是( )A.|z|=B.复数z的共轭复数=-1-iC.复平面内表示复数z的点位于第二象限D.复数z是方程x2+2x+2=0的一个根10.某市教体局对全市高一年级学生的身高进行抽样调查,随机抽取了100名学生,他们的身高都处在A,B,C,D,E五个层次内,根据抽样结果得到如下统计图,则下列结论正确的是( )A.样本中女生人数多于男生人数B.样本中B层次人数最多C.样本中E层次的男生人数为6D.样本中D层次的男生人数多于女生人数11.已知事件A,B,且P(A)=0.5,P(B)=0.2,则下列结论正确的是( )A.如果B⊆A,那么P(A∪B)=0.2,P(AB)=0.5B.如果A与B互斥,那么P(A∪B)=0.7,P(AB)=0C.如果A与B相互独立,那么P(A∪B)=0.7,P(AB)=0D.如果A与B相互独立,那么P()=0.4,P(A)=0.412.如图,正方体ABCD-A'B'C'D'的棱长为1,则下列命题中正确的是( )A.若点M,N分别是线段A'A,A'D'的中点,则MN∥BC'B.点C到平面ABC'D'的距离为C.直线BC与平面ABC'D'所成的角等于D.三棱柱AA'D'-BB'C'的外接球的表面积为3π三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,且bcos C+ccos B=asin A,则A= .14.已知数据x1,x2,x3,…,x m的平均数为10,方差为2,则数据2x1-1,2x2-1,2x3-1,…,2x m-1的平均数为,方差为.15.已知|a|=3,|b|=2,(a+2b)·(a-3b)=-18,则a与b的夹角为.16.如图,在三棱锥V-ABC中,AB=2,VA=VB,AC=BC,VC=1,且AV⊥BV,AC⊥BC,则二面角V-AB-C的余弦值是.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)已知向量a=(1,2),b=(4,-3).(1)若向量c∥a,且|c|=2,求c的坐标;(2)若向量b+ka与b-ka互相垂直,求实数k的值.18.(12分)已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,且a=,c=1,A=.(1)求b及△ABC的面积S;(2)若D为BC边上一点,且,求∠ADB的正弦值.从①AD=1,②∠CAD=这两个条件中任选一个,补充在上面的问题中,并解答.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.19.(12分)在四面体A-BCD中,E,F,M分别是AB,BC,CD的中点,且BD=AC=2,EM=1.(1)求证:EF∥平面ACD;(2)求异面直线AC与BD所成的角.20.(12分)溺水、校园欺凌等与学生安全有关的问题越来越受到社会的关注和重视,为了普及安全教育,某市组织了一次学生安全知识竞赛,规定每队3人,每人回答一个问题,答对得1分,答错得0分.在竞赛中,甲、乙两个中学代表队狭路相逢,假设甲队每人回答问题正确的概率均为,乙队每人回答问题正确的概率分别为,,,且每人回答问题正确与否相互之间没有影响.(1)分别求甲队总得分为3分与1分的概率;(2)求甲队总得分为2分且乙队总得分为1分的概率.21.(12分)如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,AB⊥BC,PA=AB=BC=2,点D为线段AC的中点,点E 为线段PC上一点.(1)求证:平面BDE⊥平面PAC;(2)当PA∥平面BDE时,求三棱锥P-BDE的体积.22.(12分)2020年开始,山东推行全新的高考制度.新高考不再分文理科,采用“3+3”模式,其中语文、数学、外语三科为必考科目,满分各150分,另外考生还需要依据想考取的高校及专业要求,结合自己的兴趣爱好等因素,在思想政治、历史、地理、物理、化学、生物6门科目中自选3门参加考试(6选3),每科满分100分.2020年初受疫情影响,全国各地推迟开学,开展线上教学.为了了解高一学生的选科意向,某学校对学生所选科目进行检测,下面是100名学生的物理、化学、生物三科总分成绩,以20为组距分成7组:[160,180),[180,200),[200,220),[220,240),[240,260),[260,280),[280,300],画出频率分布直方图如图所示.(1)求频率分布直方图中a的值;(2)(i)求物理、化学、生物三科总分成绩的中位数;(ii)估计这100名学生的物理、化学、生物三科总分成绩的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(3)为了进一步了解选科情况,在物理、化学、生物三科总分成绩在[220,240)和[260,280)的两组中用比例分配的分层随机抽样方法抽取7名学生,再从这7名学生中随机抽取2名学生进行问卷调查,求抽取的这2名学生来自不同组的概率.答案全解全析1.B 复数z=(1-i)+m(1+i)=(m+1)+(m-1)i,因为z是纯虚数,所以解得m=-1.2.C 将6个数据按照从小到大的顺序排列为5,5,6,7,8,9,因为6×80%=4.8,所以第5个数据即为这组数据的第80百分位数,故选C.3.B 如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,那么另一条直线也垂直于这个平面,因此B选项正确,易知A、C、D错误.4.B =-=+-(+)=+--=-+=-a+b.5.A 设圆锥的底面半径为r,母线长为l,依题意有2πr=·2πl,所以l=2r,又圆锥的表面积为3π,所以πr2+πrl=3π,解得r=1,因此圆锥的高h==,于是体积V=πr2h=π×12×=π.6.C 这6位外国人分别记为a,A,B,C,D,E,其中a未关注此次大阅兵,A,B,CD,E关注了此次大阅兵, 则样本点有(a,A),(a,B),(a,C),(a,D),(a,E),(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(B,C),(B,D),(B,E),(C,D),(C,E),(D ,E),共15个,其中被采访者都关注了此次大阅兵的样本点有10个,故所求概率为=.故选C.7.D 取AB的中点E,连接DE,BD.设飞机飞行了15 min后到达F点,连接BF,如图所示,则BF即为所求.因为E为AB的中点,且AB=120 km,所以AE=EB=60 km,又∠DAE=60°,AD=60 km,所以三角形DAE为等边三角形,所以DE=60 km,∠ADE=60°,在等腰三角形EDB中,∠DEB=120°,所以∠EDB=∠EBD=30°,所以∠ADB=90°,所以BD2=AB2-AD2=1202-602=10 800,所以BD=60 km,因为∠CBE=90°+30°=120°,∠EBD=30°,所以∠CBD=90°,所以CD===240 km,所以cos∠BDC===,因为DF=360×=90 km,所以在三角形BDF中,BF2=BD2+DF2-2×BD×DF×cos∠BDF=(60)2+902-2×60×90×=10 800,所以BF=60 km,即此时飞机距离城市B的距离为60 km.8.D 取线段P i P j的中点Q k,因为2++=0,所以+=-2,即2=-2,所以=-,于是Q k,O,M共线,因为点M在坐标轴上,所以Q k也在坐标轴上,于是满足条件的(i,j)的情况有(1,8),(2,7),(3,6),(4,5),(2,3),(1,4),(5,8),(6,7),即满足条件的点M有8个.9.ABCD 由(1-i)z=2i得z==-1+i,于是|z|=,其共轭复数=-1-i,复数z在复平面内对应的点是(-1,1),位于第二象限.因为(-1+i)2+2(-1+i)+2=0,所以复数z是方程x2+2x+2=0的一个根,故选项A、B、C、D均正确.10.ABC 样本中女生人数为9+24+15+9+3=60,则男生人数为40,故A选项正确;样本中B层次人数为24+40×30%=36,并且B层次占女生和男生的比例均最大,故B层次人数最多,B选项正确;E层次中的男生人数为40×(1-10%-30%-25%-20%)=6,故C选项正确;D层次中,男生人数为40×20%=8,女生人数为9,故D选项错误.11.BD 由于B⊆A,所以A∪B=A,AB=B,于是P(A∪B)=P(A)=0.5,P(AB)=P(A∩B)=P(B)=0.2,故A选项错误;由于A与B互斥,所以P(A∪B)=P(A)+P(B)=0.5+0.2=0.7,AB为不可能事件,因此P(AB)=0,故B 选项正确;如果A与B相互独立,那么P(AB)=P(A)P(B)=0.1,故C选项错误;P()=P()P()=0.5×0.8=0.4,P(A)=P(A)P()=0.5×0.8=0.4,故D选项正确.12.ACD 因为M,N分别是线段A'A,A'D'的中点,所以MN∥AD',又因为AD'∥BC',所以MN∥BC',故A 选项正确;连接B'C,易证B'C⊥平面ABC'D',因此点C到平面ABC'D'的距离为B'C=,故B选项错误;直线BC与平面ABC'D'所成的角为∠CBC'=,故C选项正确;三棱柱AA'D'-BB'C'的外接球即正方体的外接球,其半径R=,因此其表面积为4π×=3π,故D选项正确.13.答案90°解析由正弦定理可得sin Bcos C+sin Ccos B=sin2A,即sin(B+C)=sin 2A,所以sin A=sin2A,易知sin A≠0,所以sin A=1,故A=90°.14.答案19;8解析依题意可得2x1-1,2x2-1,…,2x m-1的平均数为2×10-1=19,方差为22×2=8.15.答案解析设a,b的夹角为θ,依题意有|a|2-a·b-6|b|2=-18,所以32-3×2×cos θ-6×22=-18,解得cos θ=,由于θ∈[0,π],故θ=.16.答案解析取AB的中点D,连接VD,CD,由于VA=VB,AC=BC,所以VD⊥AB,CD⊥AB,于是∠VDC就是二面角V-AB-C的平面角.因为AV⊥BV,AC⊥BC,AB=2,所以VD=,DC=,又VC=1,所以cos∠VDC==.17.解析(1)解法一:因为向量c∥a,所以设c=λa,(1分)则c2=(λa)2,即(2)2=λ2a2,(2分)所以20=5λ2,解得λ=±2.(4分)所以c=2a=(2,4)或c=-2a=(-2,-4).(5分)解法二:设向量c=(x,y).(1分)因为c∥a,且a=(1,2),所以2x=y,(2分)因为|c|=2,所以=2,(3分)由解得或(4分)所以c=(2,4)或c=(-2,-4).(5分)(2)因为向量b+ka与b-ka互相垂直,所以(b+ka)·(b-ka)=0,(6分)即b2-k2a2=0.(7分)因为a=(1,2),b=(4,-3),所以a2=5,b2=25,(8分)所以25-5k2=0,解得k=±.(10分)18.解析(1)由余弦定理得,()2=b2+12-2bcos ,(2分)整理得b2+b-6=0,解得b=2或b=-3(舍去).(5分)所以△ABC的面积S=bcsin A=×2×1×=.(6分)(2)选择条件①.在△ABC中,由正弦定理=,得=,(8分)所以sin B=.(9分)因为AD=AB=1,所以∠ADB=∠B.(10分)所以sin∠ADB=sin B,所以sin∠ADB=.(12分)选择条件②.在△ABC中,由余弦定理的推论,得cos B==.(8分)因为A=,所以∠BAD=-=,(9分)所以sin∠ADB=cos B,即sin∠ADB=.(12分)19.解析(1)证明:因为E,F分别为AB,BC的中点,所以EF∥AC.(2分)因为EF⊄平面ACD,AC⊂平面ACD,所以EF∥平面ACD.(4分)(2)易得EF∥AC,FM∥BD,(5分)所以∠EFM为异面直线AC与BD所成的角(或其补角).(7分)在△EFM中,EF=FM=EM=1,所以△EFM为等边三角形,(10分)所以∠EFM=60°,即异面直线AC与BD所成的角为60°.(12分)20.解析(1)记“甲队总得分为3分”为事件A,“甲队总得分为1分”为事件B.甲队得3分,即三人都答对,其概率P(A)=××=.(2分)甲队得1分,即三人中只有一人答对,其余两人都答错,其概率P(B)=××+××+××=.(5分)所以甲队总得分为3分的概率为,甲队总得分为1分的概率为.(6分)(2)记“甲队总得分为2分”为事件C,“乙队总得分为1分”为事件D.甲队得2分,即三人中有两人答对,剩余一人答错,则P(C)=××+××+××=.(8分)乙队得1分,即三人中只有一人答对,其余两人都答错,则P(D)=××+××+××=.(11分)由题意得,事件C与事件D相互独立.所以甲队总得分为2分且乙队总得分为1分的概率为P(C)P(D)=×=.(12分)21.解析(1)证明:因为PA⊥底面ABC,且BD⊂底面ABC,所以PA⊥BD.(1分)因为AB=BC,且点D为线段AC的中点,所以BD⊥AC.(2分)又PA∩AC=A,所以BD⊥平面PAC.(3分)又BD⊂平面BDE,所以平面BDE⊥平面PAC.(4分)(2)因为PA∥平面BDE,PA⊂平面PAC,平面PAC∩平面BDE=ED,所以ED∥PA.(5分)因为点D为AC的中点,所以点E为PC的中点.(6分)解法一:由题意知P到平面BDE的距离与A到平面BDE的距离相等.(7分)所以V P-BDE=V A-BDE=V E-ABD=V E-ABC=V P-ABC=×××2×2×2=.所以三棱锥P-BDE的体积为.(12分)解法二:由题意知点P到平面BDE的距离与点A到平面BDE的距离相等.(7分)所以V P-BDE=V A-BDE.(8分)由题意得AC=2,AD=,BD=,DE=1,(9分)由(1)知,AD⊥BD,AD⊥DE,且BD∩DE=D,所以AD⊥平面BDE,(10分)所以V A-BDE=AD·S△BDE=×××1×=.所以三棱锥P-BDE的体积为.(12分)解法三:由题意得AC=2,AD=,BD=,DE=1,(8分)由(1)知,BD⊥平面PDE,且S△PDE=DE·AD=×1×=.(10分)所以V P-BDE=V B-PDE=BD·S△PDE=××=.所以三棱锥P-BDE的体积为.(12分)22.解析(1)由题图得,(0.002+0.009 5+0.011+0.012 5+0.007 5+a+0.002 5)×20=1,(1分)解得a=0.005.(2分)(2)(i)因为(0.002+0.009 5+0.011)×20=0.45<0.5,(0.002+0.009 5+0.011+0.012 5)×20=0.7>0.5,所以三科总分成绩的中位数在[220,240)内,(3分)设中位数为x,则(0.002+0.009 5+0.011)×20+0.012 5×(x-220)=0.5,解得x=224,即中位数为224.(5分)(ii)三科总分成绩的平均数为170×0.04+190×0.19+210×0.22+230×0.25+250×0.15+270×0.1+290×0.05=225.6.(7分)(3)三科总分成绩在[220,240),[260,280)两组内的学生分别有25人,10人,故抽样比为=.(8分)所以从三科总分成绩为[220,240)和[260,280)的两组中抽取的学生人数分别为25×=5,10×=2.(9分)记事件A=“抽取的这2名学生来自不同组”.三科总分成绩在[220,240)内的5人分别记为a1,a2,a3,a4,a5,在[260,280)内的2人分别记为b1,b2.现在这7人中抽取2人,则试验的样本空间Ω={(a1,a2),(a1,a3),(a1,a4),(a1,a5),(a1,b1),(a1,b2),(a2,a3),(a2,a4),(a2,a5),(a2,b1),(a2,b2),(a3,a4) ,(a3,a5),(a3,b1),(a3,b2),(a4,a5),(a4,b1),(a4,b2),(a5,b1),(a5,b2),(b1,b2)},共21个样本点.(10分) 其中A={(a1,b1),(a1,b2),(a2,b1),(a2,b2),(a3,b1),(a3,b2),(a4,b1),(a4,b2),(a5,b1),(a5,b2)},共10个样本点.(11分)所以P(A)=,即抽取的这2名学生来自不同组的概率为.(12分)。
复数综合检测
一、选择题(第小题5分,共40分)
1.1.已知z1=2-i,z2=1+3i ,则复数
5i 21z z +的虚部为( ) A.1 B.-1 C.i D.-i
答案: C 解:5i 31i 21i 315i)2i 5i 31i 2i 5z i 2+++-=+++=++=+55(-1z =i.
2.(1-i)2·i 等于( )
A.2-2i
B.2+2i
C.-2
D.2
答案:D 解:(1-i)2·i=(1-2i+i2)·i=(1-2i -1)·i=-2i ·i=(-2)×(-1)=2.
3.复数z1=3+i,z2=1-i ,则z=z1·z2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
答案: D 解:z1·z2=(3+i)·(1-i)=4-2i.
4.已知复数z 与(z+2)2-8i 均是纯虚数,则z 等于( )
A.2i
B.-2i
C.i
D.-i
答案:B 解:设z=bi(b ∈R 且b ≠0),则(z+2)2-8i=(bi+2)2-8i=b2i2+4bi+4-8i=(4-b2)+(4b -8)i.∴⎩⎨⎧≠-=-.084,042b b ∴⎩⎨⎧≠±=.22b b , ∴b=-2.∴z=-2i.
5.定义:a b ad bc c d =-.若复数z 满足112z i i i =-+-,则z 等于
A.1i +
B.1i -
C.3i +
D.3i - 答案:A
6.Z ∈C ,若12z z i -=- 则43i
z +的值是( )
A .2i
B .2i -
C .2
D .2-
答案:A
7.设复数
21(1)1i z i i +=+--,则7(1)z +展开式的第五项是( ) A .-2i
B .-21i
C .35
D .-35i
答案:C
8.设f(n)=(i i -+11)n+(i i
+-11)n,n ∈N,如果A ⊆{f(n)},则满足条件的集合A 有( )
A.8个
B.7个
C.3个
D.无穷多个
答案: A 解:∵f(n)=( i i -+11)n+(i i
+-11)n=in+(-i)n(n ∈N)=
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈+=∈+=-∈+=∈=,,34,0,
,24,2,,14,0,,4,2N N N N k k n k k n k k n k k n 当 当 当 当
∴{f(n)}={0,2,-2}.∵A ⊆{f(n)}={0,2,-2},
∴A 的个数是23=8.
二、填空题(第小题5分,共30分,其中13~15是选做题,选做两题)
9.i i
-+15的值等于__________.
解:2)15()15()1)(1()1)(5(15i i i i i i i ++-=+-++=-+ =2+3i.
10.若(2)a i i b i -=+,其中i R b a ,,∈是虚数单位,则a +b =__________
答案:3 提示:利用复数相等可得。
11.已知复数z = (1 – i)(2 – i),则| z |的值是 . 答案:10
12.已知实数x ,y 满足条件
5003x y x y x -+⎧⎪+⎨⎪⎩≥≥≤,i z x y =+(i 为虚数单位),则|12i |z -+的最小
值是 . 答案:22 提示:几何意义是可行域上的点到定点(1,-2)的距离的最小值。
13.(选做题)设z=log2(m2-3m-3)+i log2(m-3) (m ∈R), 若z 对应点在直线x-2y+1=0上, 则m 的值是 .
[解析]: 设z=log2(m2-3m-3)+i log2(m-3) (m ∈R), 若z 对应点在直线x-2y+1=0上,
则log2(m2-3m-3)-2 log2(m-3)+1=0
故2(m2-3m-3)=(m-3)2
∴m=15或m=-15(不适合)
14.(选做题)若a ≥0, 且z|z|+az+i=0, 则复数z =
[解析]: 若a ≥0, 且z|z|+az+i=0, 则z(|z|+a)+i=0, |z|+a>0,故 z 为纯虚数,
设z = yi (y )R ∈ , 则 (|y|+a)yi+i=0 故y2-y-1=0
y = 24
2+-a a z =i a a 242+-
15.(选做题)若t ∈R, t ≠-1, t ≠0时,复数z =i t t t
t +++11的模的取值范围是 . [解析]: 若t ∈R, t ≠-1, t ≠0时,复数z =i t t t t +++11的模为|z|
则|z|2=2)1()1(
22≥+++t t t t 故z 的模的取值范围是[)+∞,2
三、解答题(共80分)
16.(本题满分13分)已知复数(2k2-3k -2)+(k2-k)i 在复平面内对应的点在第二象限,则实数k 的取值范围.
解:∵复数对应的点在第二象限,
∴⎪⎩⎪⎨⎧>-<--,0,023222
k k k k 即⎪⎩⎪⎨⎧><<<-.10,221k k k 或…………12分 ∴k 的取值范围为(-21
,0)∪(1,2). …………13分
17.(本题满分13分)已知集合A={z||z-2|≤2},B=|z|z=21
z1i+b ,z1∈A ,b ∈R}.
(1)若A ∩B=Φ,求b 的取值范围;
(2)若A ∩B=B ,求b 的值.
解:由B 中元素z=21
z1i+b ,得z1=-i(2z-2b),∵z1∈A ,∴|z-2|=|-i(2a-2b)-2|≤2,即|z-b-i |≤1,∴集合B 是圆心在(b ,1),半径为1的圆面,而A 是圆在(2,0),半径为2的圆面. 若A ∩B=Ф,则圆面A 和圆面B 相离,∴(b-2)2+1>9,∴b<2-22或b>2+22.………6分 若A ∩B=B ,∴B ⊆A ,∴(b-2)2+1≤1,∴b=2.…………13分
18.(本题满分13分)已知复平面上正方形的三个顶点是A (1,2)、B (-2,1)、C (-1,-2),求它的第四个顶点D 对应的复数.
解:设D (x,y),则
-=对应的复数为(x+yi)-(1+2i)=(x -1)+(y -2)i
-=对应的复数为:
(-1-2i)-(-2+i)=1-3i …………6分 ∵=
∴(x -1)+(y -2)i=1-3i
∴⎩
⎨⎧-=-=-3211y x
解得⎩⎨⎧-==12y x ∴D 点对应的复数为2-i. …………13分
19.(本题满分14分)已知z=i i --1a (a>0,a ∈R),复数ω=z(z+i)的虚部减去它的实部所得的差是23
,求复数ω.
解:把z=i i --1a 代入,得ω=i i --1a (i i
--1a +i) =i i --1a (i i i -++-11a )=21
+a (1+ai). …………7分 于是21+a ·a -
2321=+a ,即a2=4.
∵a>0,∴a=2,ω=23
+3i. …………14分
20.(本题满分14分)在复数范围内解方程
i i i z z z +-=
++23)(2(i 为虚数单位). 解: 原方程化简为i i z z z -=++1)(2
,
设z=x+yi(x 、y ∈R),代入上述方程得 x2+y2+2xi=1-i, …………4分
∴x2+y2=1且2x=-1,解得x=-21且y=±23
,
∴原方程的解是z=-21±23
i. …………14分
21.(本题满分12分)若虚数z 同时满足下列两个条件:
①z+z 5
是实数;
②z+3的实部与虚部互为相反数.
这样的虚数是否存在?若存在,求出z;若不存在,请说明理由.
解: 设z=a+bi(a 、b ∈R 且b ≠0),
则z+z 5=(a+bi)+i b a +5
=a(1+5b a +)+b(1-5
b a +)i ∈R.
又z+3=a+3+bi, ……………6分 依题意,有⎪⎩⎪⎨⎧-=+=+-.3,0)51(22b a b a b
又由于b ≠0,因此⎩
⎨⎧--==+.3,522a b b a ……………8分 解之得⎩⎨⎧-=-=2,1b a 或⎩⎨⎧-=-=.1,2b a ……………11分
∴z=-1-2i 或-2-i. ……………12分。