2021版文科数学全国通用版一轮复习第十二章 复数、算法、推理与证明第1节

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第十二章 复数、算法、推理与证明

第一节 数系的扩充与复数的引入

A级·基础过关|固根基|

1.(2020届“四省八校联盟”高三联考)(1+3i)(1-i)=( )

A.4+2i B.2+4i

C.-2+2i D.2-2i

解析:选A (1+3i)(1-i)=1+3i-i-3i2=4+2i.

2.已知复数(1+2i)i=a+bi(a∈R,b∈R),则a+b=( )

A.-3 B.-1

C.1 D.3

解析:选B 因为(1+2i)i=-2+i,所以a=-2,b=1,则a+b=-1,故选B.

3.复数21-i(i为虚数单位)的共轭复数是( )

A.1+i B.1-i

C.-1+i D.-1-i

解析:选B ∵21-i=2(1+i)(1-i)(1+i)=1+i,∴21-i的共轭复数为1-i.

4.设z=1+i(i是虚数单位),则z2-2z=( )

A.1+3i B.1-3i

C.-1+3i D.-1-3i

解析:选C 因为z=1+i,所以z2=(1+i)2=1+2i+i2=2i,2z=21+i=2(1-i)(1+i)(1-i)=2(1-i)1-i2=2(1-i)2=1-i,则z2-2z=2i-(1-i)=-1+3i.故选C.

5.(2019届福建第一学期高三期末)若复数z=a1+i+1为纯虚数,则实数a=( )

A.-2 B.-1

C.1 D.2

解析:选A 因为复数z=a1+i+1=a(1-i)(1+i)(1-i)+1=a2+1-a2i为纯虚数,所以a2+1=0且-a2≠0,解得a=-2.故选A.

6.在复平面内,复数11-i的共轭复数对应的点位于( )

A.第一象限 B.第二象限

C.第三象限 D.第四象限

解析:选D ∵11-i=1+i(1-i)(1+i)=1+i2,∴其共轭复数为12-i2,∴复数11-i的共轭复数对应的点的坐标为12,-12,位于第四象限,故选D.

7.(2019届太原模拟试题)设复数z满足1-z1+z=i,则z的共轭复数为( )

A.i B.-i

C.2i D.-2i

解析:选A 设z=a+bi(a,b∈R),因为1-z1+z=i,所以1-z=i+zi,所以1-a-bi=i+ai-b,所以1-a=-b,-b=1+a,所以a=0,b=-1,所以z=-i,z-=i.故选A.

8.(2019届云南民族大学附属中学期中)复数z满足z(1-i)=|1+i|,则复数z的共轭复数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

解析:选D 因为z(1-i)=|1+i|,所以z=|1+i|1-i=2(1+i)2=22+22i,所以z-=22-22i,所以复数z的共轭复数在复平面内对应的点为22,-22,位于第四象限,故选D.

9.已知i是虚数单位,复数6+7i1+2i=________.

解析:6+7i1+2i=(6+7i)(1-2i)(1+2i)(1-2i)=20-5i5=4-i.

答案:4-i

10.已知i是虚数单位,若2+i1+i=a+bi(a,b∈R),则lg(a+b)的值是________.

解析:因为2+i1+i=(2+i)(1-i)(1+i)(1-i)=2-2i+i-i22=3-i2=32-12i=a+bi,所以a=32,b=-12.所以lg(a+b)=lg 1=0.

答案:0

11.(一题多解)(2019届重庆质量调研)已知i为虚数单位,复数z=1+3i2+i,则复数|z|=________.

解析:解法一:因为z=1+3i2+i=(1+3i)(2-i)(2+i)(2-i)=5+5i5=1+i,所以|z|=12+12=2.

解法二:|z|=1+3i2+i=|1+3i||2+i|=105=2.

答案:2

12.已知复数z=4+2i(1+i)2(i为虚数单位)在复平面内对应的点在直线x-2y+m=0上,则m=________.

解析:z=4+2i(1+i)2=4+2i2i=(4+2i)i2i2=1-2i,复数z在复平面内对应的点的坐标为(1,-2),将其代入x-2y+m=0,得m=-5.

答案:-5

B级·素养提升|练能力|

13.已知复数z=(cos θ-isin θ)(1+i),则“z为纯虚数”的一个充分不必要条件是( )

A.θ=π4 B.θ=π2

C.θ=3π4 D.θ=5π4

解析:选C ∵z=(cos θ-isin θ)(1+i)=(cos θ+sin θ)+(cos θ-sin θ)i,∴z是纯虚数等价于cos θ+sin θ=0,cos θ-sin θ≠0,等价于θ=3π4+kπ,k∈Z.故选C.

14.(2019届成都第二次诊断性检测)若虚数(x-2)+yi(x,y∈R)的模为3,则yx的最大值是( )

A.32 B.33

C.12 D.3

解析:选D

因为(x-2)+yi是虚数,所以y≠0.

又因为|(x-2)+yi|=3, 所以(x-2)2+y2=3.

因为yx是复数x+yi对应点的斜率,如图所示.

所以yxmax=tan ∠AOB=3,

所以yx的最大值为3.

15.已知i为虚数单位,复数z=3+2i2-i,则以下为真命题的是( )

A.z的共轭复数为75-45i

B.z的虚部为85

C.|z|=3

D.z在复平面内对应的点在第一象限

解析:选D ∵z=3+2i2-i=(3+2i)(2+i)(2-i)(2+i)=45+75i,

∴z的共轭复数为45-75i,z的虚部为75,|z|=452+752=655,z在复平面内对应的点为45,75,在第一象限,故选D.

16.已知复数z=i+i2+i3+…+i2 0181+i,则复数z在复平面内对应点的坐标为________.

解析:因为i4n+1+i4n+2+i4n+3+i4n+4=i+i2+i3+i4=0,而2 018=4×504+2,

所以z=i+i2+i3+…+i2 0181+i=i+i21+i=-1+i1+i

=(-1+i)(1-i)(1+i)(1-i)=2i2=i,对应的点的坐标为(0,1).

答案:(0,1)