2020学年高中数学第3章数系的扩充与复数的引入3.2.2复数代数形式的乘除运算练习新人教A版选修1_2

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3-2-2 复数代数形式的乘除运算
[综合提升案·核心素养达成]
[限时45分钟;满分80分]
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.(2018·全国卷Ⅱ)i(2+3i)=
A .3-2i
B .3+2i
C .-3-2i
D .-3+2i
解析 i(2+3i)=2i +3i 2
=-3+2i ,故选D.
答案 D
2.已知复数z 满足(3-4i)z =25,则z =
A .-3-4i
B .-3+4i
C .3-4i
D .3+4i
解析 解法一 因为|3-4i|=5,|3-4i|2=25,
所以z =3-4i =3+4i.
解法二 因为(3-4i)z =25,所以z =
253-4i =3+4i. 答案 D 3.已知a 是实数,i 是虚数单位,复数a +i 1-i
是纯虚数,则a 等于 A .1 B .-1 C. 2 D .- 2
解析 a +i 1-i =(a +i )(1+i )(1-i )(1+i )=(a -1)+(a +1)i 2是纯虚数.则⎩
⎪⎨⎪⎧a -1=0,a +1≠0,所以a =1.
答案 A
4.在复平面内,复数10i 3+i
对应的点的坐标为 A .(1,3) B .(3,1)
C .(-1,3)
D .(3,-1)
解析 ∵10i 3+i =10i (3-i )(3+i )(3-i )
=i(3-i)=1+3i , 又∵复数1+3i 对应复平面内的点(1,3),故选A.
答案 A
5.设复数z 满足(z -2i)(2-i)=5,则z 等于
A .2+3i
B .2-3i
C .3+2i
D .3-2i
解析 由(z -2i)(2-i)=5,得z =2i +52-i =2i +5(2+i )(2-i )(2+i )
=2i +2+i =2+3i.
答案 A
6.设复数z 满足1+z 1-z
=i ,则|z |= A .1 B.2 C. 3 D .2
解析 因为1+z 1-z =i ,所以z =-1+i 1+i =(-1+i )(1-i )(1+i )(1-i )
=i ,故|z |=1. 答案 A
二、填空题(每小题5分,共15分)
7.(2018·江苏)若复数z 满足i ·z =1+2i ,其中i 是虚数单位,则z 的实部为________.
解析 复数z =1+2i i
=(1+2i)(-i)=2-i 的实部是2. 答案 2
8.设复数z 满足z 2
=3+4i(i 是虚数单位),则z 的模为________.
解析 设z =a +b i(a ,b ∈R),所以z 2=(a +b i)2=(a 2-b 2)+2ab i ,
因为z 2=3+4i ,
根据复数相等的定义知⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=3,2ab =4, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1, 所以|z |=a 2+b 2= 5.
答案 5 9.设z 的共轭复数是z -,若z +z -=4,z ·z -=8,则z -z
等于______. 解析 设z =a +b i(a ,b ∈R),
因为z +z -=4,所以a =2,
又因为z ·z -=8,所以b 2+4=8,所以b 2=4.
所以b =±2,即z =2±2i ,故z -z
=±i.
答案 ±i
三、解答题(本大题共3小题,共35分)
10.(10分)计算:
(1)11-i +1i (1+i );(2)⎝ ⎛⎭
⎪⎫12+32i 4. 解析 这是两道含幂运算的问题,运算比较复杂,应尽量使用代数式运算技巧.
(1)11-i +1i (1+i )

1+i (1-i )(1+i )+1i +i 2 =
1+i 12-i 2+-1-i (-1+i )(-1-i ) =1+i 2+-1-i (-1)2-i
2 =12+12i +-1-i 2=12+12i -12-12
i =0 (2)解法一
原式=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12+32i 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫14+32
i -342 =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i 2=14-34-32
i =-12-32i. 解法二 (技巧解法)
原式=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-32i 4 =(-ω2)4⎝
⎛⎭⎪⎫令ω=-12+32i =ω8=ω2(∵ω6
=1)
=ω(∵ω2=ω)=-12-32
i. 答案 (1)0 (2)-12-32
i 11.(12分)已知复数z =
52-i . (1)求z 的实部与虚部.
(2)若z 2+m z -+n =1-i(m ,n ∈R ,z -是z 的共轭复数),求m 和n 的值.
解析 (1)z =5(2+i )(2-i )(2+i )=5(2+i )5
=2+i , 所以z 的实部为2,虚部为1.
(2)把z =2+i 代入z 2+m z -+n =1-i ,得(2+i)2+m (2-i)+n =1-i ,
解得:⎩
⎪⎨⎪⎧2m +n +3=1,4-m =-1,解得m =5,n =-12. 12.(13分)设z ∈C 且|z |=1,但z ≠±1,判断
z -1z +1是不是纯虚数,并说明理由. 解析 解法一 设z =a +b i(a ,b ∈R),
由|z |=1得a 2+b 2=1,∴
z -1z +1=(a -1)+b i (a +1)+b i =[(a -1)+b i][(a +1)-b i](a +1)2+b 2 =(a 2+b 2-1)+2b i (a +1)2+b 2=2b (a +1)2+b 2i. 由|z |=1且z ≠±1,得b ≠0,a ≠±1,∴
z -1z +1为纯虚数. 解法二 ∵|z |=1,∴z z =1.
∴z -1z +1=z -z z z +z z =1-z 1+z =-z -1z +1=-⎝ ⎛⎭
⎪⎫z -1z +1, ∵z ≠±1,∴
z -1z +1≠0.∴z -1z +1是纯虚数. 答案 是纯虚数,理由略。