数学:第三章《数系的扩充与复数的引入》测试(3)(新人教A版选修1-2)
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高中新课标数学选修(1-2)第三章测试题
一、选择题
1.0a =是复数()z a bi a b =+∈R ,为纯虚数的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件
D.既不是充分也不必要条件
答案:B
2.若12z i =+,23()z ai a =+∈R ,12z z +的和所对应的点在实轴上,则a 为( ) A.3
B.2 C.1 D.1-
答案:D
3.复数22(2)(2)z a a a a i =-+--对应的点在虚轴上,则( )
A.2a ≠或1a ≠
B.2a ≠且1a ≠ C.0a = D.2a =或0a =
答案:D
4.设1z ,2z 为复数,则下列四个结论中正确的是( )
A.若22120z z +>,则2212
z z >-
B.12z z -
C.22121200z z z z +=⇔== D.11z z -是纯虚数或零
答案:D
5.设22(253)(22)z t t t t i =+-++-+,t ∈R ,则下列命题中正确的是( ) A.z 的对应点Z 在第一象限
B.z 的对应点Z 在第四象限
C.z 不是纯虚数
D.z 是虚数
答案:D
6.若1i +是实系数方程20x bx c ++=的一个根,则方程的另一个根为( ) A.1i - B.1i -+ C.1i -- D.i
答案:A
7.已知复数1cos z i θ=-,2sin z i θ=+,则12z z ·的最大值为( )
A.32 D.3
答案:A
8.已知m ∈R ,若6()64m mi i +=-,则m 等于( )
A.2- B. C. D.4
答案:B
9.在复平面内,复数12ω=-对应的向量为OA ,复数2ω对应的向量为OB .那么向量AB 对应的复数是( )
A.1 B.1- D.
答案:D
10.在下列命题中,正确命题的个数为( )
①两个复数不能比较大小;
②123z z z ∈C ,,,若221221()()0z z z z -+-=,则13z z =;
③若22(1)(32)x x x i -+++是纯虚数,则实数1x =±;
④z 是虚数的一个充要条件是z z +∈R ;
⑤若a b ,是两个相等的实数,则()()a b a b i -++是纯虚数;
⑥z ∈R 的一个充要条件是z z =.
A.0 B.1 C.2 D.3
答案:B
11.复数()a bi a b +∈R ,等于它共轭复数的倒数的充要条件是( )
A.2()1a b +=
B.221a b += C.221a b -= D.2()1a b -=
答案:B
12.复数z 满足条件:21z z i +=-,那么z 对应的点的轨迹是( ) A.圆
B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
答案:A
二、填空题
13.若复数cos sin z i θθ
=-·所对应的点在第四象限,则θ为第 象限角.
答案:一
14.复数z i =与它的共轭复数z 对应的两个向量的夹角为 . 答案:60°
15.已知2z i =-,则32452z z z -++= .
答案:2
16.定义运算
ab ad bc c c =-,则符合条件2132i z zi
-=+的复数z = . 答案:7455
i -
三、解答题
17.已知复数(2)()x yi x y -+∈R ,y x
的最大值.
解:2x yi -+∵
22(2)3x y -+=∴,故()x y ,在以(20)C ,为圆心,
y x
表示圆上的点()x y ,与原点连线的斜率.
如图,由平面几何知识,易知y x
18.已知1z i a b =+,,为实数.
(1)若234z z ω=+-,求ω;
(2)若2211
z az b i z z ++=--+,求a ,b 的值.
解:(1)2(1)3(1)41i i i ω=++--=--,
ω∴
(2)由条件,得()(2)1a b a i i i
+++=-, ()(2)1a b a i i +++=+∴,
121a b a +=⎧⎨+=⎩,,∴解得12a b =-⎧⎨=⎩
,.
19.已知21z x =,22()z x a i =+,对于任意x ∈R ,均有12z z >成立,试求实数a 的取值范围.
解:12z z >∵,
42221()x x x a ++>+∴,
22(12)(1)0a x a -+->∴对x ∈R 恒成立.
当120a -=,即12
a =时,不等式成立; 当120a -≠时,21201124(12)(1)0
a a a a ->⎧⇒-<<⎨---<⎩, 综上,112a ⎛⎤∈- ⎥⎝
⎦,.
20.已知()z i z ω=+∈C ,
22
z z -+是纯虚数,又221116ωω++-=,求ω.
解:设()z a bi a b =+∈R ,
2(2)2(2)z a bi z a bi --+=+++∴2222
(4)4(2)a b bi a b +-+=++. 22
z z -+∵为纯虚数, 22400a b b ⎧+-=⎨≠⎩
,.∴ 2222
11(1)(1)(1)(1)a b i a b i ωω++-=++++-++∴
2222(1)(1)(1)(1)a b a b =++++-++
222()44a b b =+++
844b =++
124b =+.
12416b +=∴.1b =∴.
把1b =代入224a b +=,解得a =.
z i =∴.
2i ω=∴.
21.复数3(1)()1i a bi z i
++=-且4z =,z 对应的点在第一象限内,若复数0z z ,,对应的点是正三角形的三个顶点,求实数a ,b 的值.
解:2(1)(1)()2()221i i z a bi i i a bi a bi i
++=+=+=---···, 由4z =,得224a b +=. ①
∵复数0,z ,z 对应的点是正三角形的三个顶点,
z z z =-∴,
把22z a bi =--代入化简,得1b =. ②
又Z ∵点在第一象限内,0a <∴,0b <.
由①②,得1a b ⎧=⎪⎨=-⎪⎩.
故所求a =1b =-.
22.设z 是虚数1z z
ω=+是实数,且12ω-<<. (1)求z 的值及z 的实部的取值范围. (2)设11z z
μ-=+,求证:μ为纯虚数; (3)求2ωμ-的最小值.
(1)解:设0z a bi a b b =+∈≠R ,,,, 则1a bi a bi ω=+++2222a b a b i a b a b ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭
. 因为ω是实数,0b ≠,所以221a b +=,即1z =.
于是2a ω=,即122a -<<,112
a -<<. 所以z 的实部的取值范围是112⎛⎫- ⎪⎝⎭
,; (2)证明:2222111211(1)1
z a bi a b bi b i z a bi a b a μ------====-++++++. 因为112a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭
,,0b ≠,所以μ为纯虚数; (3)解:22222122(1)(1)b a a a a a ωμ--=+=+++1222111a a a a a -=-=-+++12(1)31a a ⎡⎤=++-⎢⎥+⎣⎦
因为112a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭
,,所以10a +>,
故223ωμ-·≥431-=. 当111
a a +=+,即0a =时,2ωμ-取得最小值1.。