人教新课标版数学高二-选修1-2练习 3.2.1复数代数形式的加减运算
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打印版 高中数学 选修1-2 第三章 3.2 第1课时
一、选择题 1.设z1=2+bi,z2=a+i,当z1+z2=0时,复数a+bi为( ) A.1+i B.2+i C.3 D.-2-i [答案] D [解析] ∵z1+z2=(2+bi)+(a+i) =(2+a)+(b+1)i=0,
∴ 2+a=0b+1=0,∴ a=-2b=-1, ∴a+bi=-2-i. 2.已知z1=2+i,z2=1-2i,则复数z=z2-z1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] C [解析] z=z2-z1=(1-2i)-(2+i)=-1-3i.故z对应的点为(-1,-3),在第三象限. 3.(2014·浙江台州中学期中)设x∈R,则“x=1”是“复数z=(x2-1)+(x+1)i为纯虚数”的( ) A.充分必要条件 B.必要不充分条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件 [答案] A
[解析] z是纯虚数⇔ x2-1=0,x+1≠0,⇔x=1,故选A. 4.在复平面内,点A对应的复数为2+3i,向量OB→对应的复数为-1+2i,则向量BA→对应的复数为( ) A.1+5i B.3+i C.-3-i D.1+i [答案] B
[解析] 向量OA→对应的复数即为A点对应的复数, 打印版 高中数学 又因为BA→=OA→-OB→, 而(2+3i)-(-1+2i)=3+i, 故BA→对应的复数为3+i,故选B. 5.设复数z满足关系式z+|z|=2+i,那么z=( ) A.-34+i B.34-i
C.-34-i D.-34+i [答案] D [解析] 设z=x+yi(x、y∈R), 则x+yi+x2+y2=2+i,
因此有 x+x2+y2=2y=1,
解得 x=34y=1, 故z=34+i,故选D. [点评] ∵|z|∈R,z=2-|z|+i, ∴z的虚部为1,因此可设z=a+i(a∈R),由此得a+i+a2+1=2+i解出a. 6.若z1=2+i,z2=3+ai(a∈R),且z1+z2所对应的点在实轴上,则a的值为( ) A.3 B.2 C.1 D.-1 [答案] D [解析] z1+z2=2+i+3+ai=(2+3)+(1+a)i=5+(1+a)i. ∵z1+z2所对应的点在实轴上,
∴1+a=0,∴a=-1. 二、填空题 7.已知|z|=4,且z+2i是实数,则复数z=________. [答案] ±23-2i [解析] ∵z+2i是实数,可设z=a-2i(a∈R), 打印版 高中数学 由|z|=4得a2+4=16, ∴a2=12,∴a=±23, ∴z=±23-2i. 8.已知复数z1=(a2-2)+(a-4)i,z2=a-(a2-2)i(a∈R),且z1-z2为纯虚数,则a=________. [答案] -1
[解析] z1-z2=(a2-a-2)+(a-4+a2-2)i(a∈R)为纯虚数,
∴ a2-a-2=0a2+a-6≠0,解得a=-1. 9.在复平面内,O是原点,OA→、OC→、AB→对应的复数分别为-2+i、3+2i、1+5i,那么BC→对应的复数为________. [答案] 4-4i
[解析] BC→=OC→-OB→ =OC→-(OA→+AB→)
=3+2i-(-2+i+1+5i) =(3+2-1)+(2-1-5)i =4-4i. 三、解答题 10.已知平行四边形ABCD中,AB→与AC→对应的复数分别是3+2i与1+4i,两对角线AC与BD相交于P点.
(1)求AD→对应的复数; (2)求DB→对应的复数; (3)求△APB的面积.
[分析] 由复数加、减法运算的几何意义可直接求得AD→,DB→对应的复数,先求出向
量PA→、PB→对应的复数,通过平面向量的数量积求△APB的面积. [解析] (1)由于ABCD是平行四边形,所以AC→=AB→+AD→,于是AD→=AC→-AB→,
而(1+4i)-(3+2i)=-2+2i, 打印版 高中数学 即AD→对应的复数是-2+2i. (2)由于DB→=AB→-AD→,而(3+2i)-(-2+2i)=5,
即DB→对应的复数是5. (3)由于PA→=12CA→=-12AC→=-12,-2,
PB→=12DB→=52,0,
于是PA→·PB→=-54, 而|PA|→=172,|PB|→=52, 所以172·52·cos∠APB=-54, 因此cos∠APB=-1717,故sin∠APB=41717, 故S△APB=12|PA|→|PB|→sin∠APB
=12×172×52×41717=52.
即△APB的面积为52.
[点评] (1)根据复数加、减法运算的几何意义可以把复数的加、减法运算转化为向量的坐标运算. (2)复数加、减法运算的几何意义为应用数结合思想解决复数问题提供了可能.
一、选择题 11.实数x、y满足(1+i)x+(1-i)y=2,则xy的值是( ) A.1 B.2 C.-2 D.-1 [答案] A [解析] ∵(1+i)x+(1-i)y=2,
∴ x+y=2x-y=0,解得
x=1
y=1. 打印版 高中数学 ∴xy=1. 12.若复数x满足z+(3-4i)=1,则z的虚部是( ) A.-2 B.4 C.3 D.-4 [答案] B [解析] z=1-(3-4i)=-2+4i,故选B. 13.若复数(a2-4a+3)+(a-1)i是纯虚数,则实数a的值为( ) A.1 B.3 C.1或3 D.-1 [答案] B
[解析] 由条件知
a2
-4a+3=0
a-1≠0,∴a=3.
二、填空题 14.在复平面内,z=cos10+isin10的对应点在第________象限. [答案] 三
[解析] ∵3π<10<7π2,∴cos10<0,sin10<0,
∴z的对应点在第三象限. 15.已知z1=32a+(a+1)i,z2=-33b+(b+2)i(a、b∈R),若z1-z2=43,则a+b=________. [答案] 3
[解析] z1-z2=[32a+(a+1)i]-[-33b+(b+2)i] =(32a+33b)+(a+1-b-2)i=43,
∴ 32a+33b=43a-b=1,
解得 a=2b=1,∴a+b=3. 三、解答题 打印版 高中数学 16.已知z1=(3x+y)+(y-4x)i,z2=(4y-2x)-(5x+3y)i(x,y∈R),设z=z1-z2,且z=13-2i,求z1,z2. [解析] z=z1-z2=(3x+y)+(y-4x)i-[(4y-2x)-(5x+3y)i]=[(3x+y)-(4y-2x)]+[(y-4x)+(5x+3y)]i=(5x-3y)+(x+4y)i, 又因为z=13-2i,且x,y∈R,
所以 5x-3y=13x+4y=-2,解得
x=2
y=-1.
所以z1=(3×2-1)+(-1-4×2)i=5-9i,
z2=4×(-1)-2×2-[5×2+3×(-1)]i=-8-7i. 17.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BC→对应的复数为3-i,求: (1)点C、D对应的复数; (2)平行四边形ABCD的面积.
[解析] (1)∵向量BA→对应的复数为1+2i,向量BC→对应的复数为3-i,
∴向量AC→对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i. 又OC→=OA→+AC→, ∴点C对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i. ∵AD→=BC→, ∴向量AD→对应的复数为3-i,即AD→=(3,-1). 设D(x,y),则AD→=(x-2,y-1)=(3,-1),
∴ x-2=3,y-1=-1,解得
x=5,
y=0.
∴点D对应的复数为5. (2)∵BA→·BC→=|BA→||BC→|cosB, ∴cosB=BA→·BC→|BA→||BC→|=3-25×10=210.