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人教版2024高中数学必修二第七章复数(三十四)
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单选题
1、复平面中的下列哪个向量对应的复数是纯虚数( )
A.OA=(1,2)B.OB=(-3,0)
C.OC=0,23D.OD=(-1,-2)
答案:C
分析:结合纯虚数概念判断即可
向量OC=0,23对应的复数为23i,是纯虚数.
故选:C
2、设复数z满足z⋅i=-1+i,则z=( )
A.1B.2C.5D.10
答案:B
分析:利用复数的四则运算以及复数模的运算即可求解.
解析因为z=-1+ii=(-1+i)⋅ii⋅i=-i-1-1=1+i,
所以z=1-i,z=2.
故选:B
3、设a∈R,若复数(1+i)(a+i)在复平面内对应的点位于实轴上,则a=( )
A.0B.-1C.1D.2
答案:B
分析:利用复数乘法化简复数,根据其对应点在实轴上有a+1=0,即可得答案.
∵复数(1+i)(a+i)=(a-1)+(a+1)i在复平面内对应的点位于实轴上,
∴a+1=0,即a=-1.
故选:B
4、已知复数z满足1-zz=1-i,则z=( )
A.-25+15iB.-25-15iC.25+15iD.25-15i
答案:D
分析:由已知条件求出复数z,利用共轭复数的定义可得出结果.
因为1-zz=1-i,所以,z=12-i=2+i2-i2+i=25+15i,因此,z=25-15i.
故选:D.
5、在复平面内,复数z=5i3-4i(i为虚数单位),则z对应的点的坐标为( )
A.3,4B.-4,3C.45,-35D.-45,-35
答案:D
分析:根据复数运算法则进行运算后,再由复数的几何意义得解.
因为z=5i3-4i=5i3+4i3-4i3+4i=3i-45=-45+35i,所以z=-45-35i,
所以复数z所对应的点的坐标为-45,-35.
故选:D.
6、i为虚数单位,已知复数a2-1+(a-1)i是纯虚数,则a等于( )
A.±1B.1C.-1D.0
答案:C
解析:根据纯虚数的定义,实部为0,虚部不为0,列方程组求解.
复数a2-1+(a-1)i是纯虚数,所以a2-1=0a-1≠0,得a=-1.
故选:C.
7、若复数z满足(z-1)i=1+i其中i为虚数单位,则复数z的共轭复数z=( )
A.-2-iB.-2+iC.2-iD.2+i
答案:D
分析:根据复数的除法运算以及共轭复数的概念即可求解.
因为(z-1)i=1+i,所以z=1+2ii=1+2iii×i=2-i,
所以z=2+i.
故选:D.
8、已知a∈R,1+aii=3+i,(i为虚数单位),则a=( )
A.-1B.1C.-3D.3
答案:C
分析:首先计算左侧的结果,然后结合复数相等的充分必要条件即可求得实数a的值.
1+aii=i+ai2=i-a=-a+i=3+i,
利用复数相等的充分必要条件可得:-a=3,∴a=-3.
故选:C.
多选题
9、著名的欧拉公式为:eiπ+1=0,其中i2=-1,e为自然对数的底数,它使用了几个基本的数学常数描述了实数集和复数集的联系.其广义一般式是eiθ=cosθ+isinθ0≤θ<2π,该复数在复平面内对应的向量坐标为cosθ,sinθ,则下列说法正确的是( )
A.ln12+32i=π3i
B.若复数z满足z=12+32i,则z2021=z
C.若复数eiα与复数eiβ在复平面内表示的向量相互垂直,则α-β=π2
D.复数eiα与复数ieiα在复平面内表示的向量相互垂直
答案:ABD
分析:对于A:根据已知得12+32i=eπ3i,再由对数运算可判断;
对于B:由已知计算得z2021=e2021π3i=12-32i=z,由此可判断;
对于C:由已知得eiα对应的向量坐标为cosα,sinα,eiβ对应的向量坐标为cosβ,sinβ,根据垂直的坐标表示可判断;
对于D:根据向量垂直的坐标表示可判断.
∵12+32i=cosπ3+isinπ3=eπ3i,∴ln12+32i=lneπ3i=π3i,故A正确;
∵12+32i=cosπ3+isinπ3=eπ3i,∴z2021=e2021π3i=cos2021π3+isin2021π3=12-32i=z.故B正确;
∵eiα对应的向量坐标为cosα,sinα,eiβ对应的向量坐标为cosβ,sinβ,
∴cosαcosβ+sinβsinα=0,即cosα-β=0,又0≤α,β<2π,∴α-β=π2,或3π2.故C不正确;
∵eiα=cosα+isinα,复数ieiα=-sinαi+icosα,两者对应向量坐标为cosα,sinα、-sinα,cosα,∴两向量垂直.故D正确,
故选:ABD.
10、若复数z满足:zz+2i=8+6i,则( )
A.z的实部为3B.z的虚部为1
C.zz=10D.z在复平面上对应的点位于第一象限
答案:ABD
分析:根据待定系数法,将z=a+bia,b∈R代入条件即可求解a=3,b=1,进而即可根据选项逐一求解.
设z=a+bia,b∈R,因为zz+2i=8+6i,所以zz+2iz=8+6i,所以a2+b2-2b+2ai=8+6i,所以a2+b2-2b=8,2a=6,所以a=3,b=1,所以z=3+i,所以z的实部为3,虚部为1,故A,B正确;zz=z2=10,故C不正确;z在复平面上对应的点3,1位于第一象限,故D正确.
故选:ABD.
11、已知复数z1=1-3i,z2=3+i,则( )
A.z1+z2=6B.z1-z2=-2+2i
C.z1z2=6-8iD.z1z2在复平面内对应的点位于第二象限
答案:BC
分析:直接根据复数的运算、共轭复数、复数的模及复数的几何意义依次判断4个选项即可.
由题可知,z1+z2=42+(-2)2=25,A不正确;
z1-z2=-2+2i,B正确;
z1z2=1-3i(3+i)=3+i-9i-3i2=6-8i,C正确;对应的点在第四象限,D不正确.
故选:BC.
12、设z1,z2,z3为复数,z1≠0.下列命题中正确的是( )
A.若|z2|=|z3|,则z2=±z3B.若z1z2=z1z3,则z2=z3
C.若z2=z3,则|z1z2|=|z1z3|D.若z1z2=|z1|2,则z1=z2
答案:BC
分析:根据复数的模的定义,共轭复数的定义,复数的乘法判断各选项,错误的选项可以举反例.
A:由复数模的概念可知,z2=z3不能得到z2=±z3,例如z2=1+i,z3=1-i,A错误;
B:由z1z2=z1z3可得z1z2-z3=0,因为z1≠0,所以z2-z3=0,即z2=z3,B正确;
C:若z2=z3,则z2=z3,有z1z22-z1z32=(z1z2)(z1z2)-(z1z3)(z1z3),
又z1≠0,则z1z22-z1z32=0,故z1z2=z1z3,故C正确;
D:取z1=1+i,z2=1-i,显然满足z1z2=z12,但z1≠z2,D错误.
故选:BC.
填空题
13、若复数z满足方程z2+4=0,则z=______.
答案:±2i
解析:首先设z=a+bi,再计算z2,根据实部和虚部的数值,列式求复数..
设z=a+bi,则z2=a2-b2+2abi=-4,
则a2-b2=-4ab=0,解得:a=0b=±2,所以z=±2i
所以答案是:±2i
14、写出一个复数z,使得z满足z2∈R且z∉R,则z可以为______.
答案:i(不唯一)
分析:根据z满足z2∈R且z∉R求解.
解:因为z满足z2∈R且z∉R,
所以z可以为:i,
所以答案是:i(不唯一)
15、欧拉公式eiθ=cosθ+isinθ(i为虚数单位,e为自然底数)是瑞士著名数学家欧拉发现的,它将指数函数的定义域扩大到复数,在复变函数论中占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥",若将其中θ取作π就得到了欧拉恒等式eiπ+1=0,它将两个超越数——自然底数e,圆周率π,两个单位一虚数单位i,自然数单位1,以及被称为人类伟大发现之一0联系起来,数学家评价它是“上帝创造的公式”.由欧拉公式可知,若复数z=32-12i,则z3=__________.
答案:-i
分析:本题可以根据复数乘法运算,也可以使用复数三角表示处理.
解法一:z=32-12i则z2=32-12i32-12i=12-32i
z3=12-32i32-12i=-i;
解法二:∵z=32-12i= cos116π+sin116π
∴z3=cos112π+isin112π=-i
所以答案是:-i.
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