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单元素养评价(二)
(第七章)
(120分钟 150分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的)
1.i是虚数单位,复数= ( )
A.2+i B.2-i
C.-2+i D.-2-i
【解析】选B.===2-i.
2.(2019·晋城高二检测)若复数z满足=i,其中i是虚数单位,则z=
( )
A.1-i B.1+i
C.-1-i D.-1+i
【解析】选A.=(1-i)i=-i2+i=1+i,z=1-i.
3.若a为实数,且(2+ai)(a-2i)=-4i,则a= ( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【解析】选B.因为(2+ai)(a-2i)=-4i,
所以4a+(a2-4)i=-4i.
所以解得a=0.
【加练·固】
若关于x的方程x2+(1+2i)x+3m+i=0有实根,则实数m等于 ( )
A. B.
C.- D.-
【解析】选A.设方程的实数根为x=a(a为实数),则a2+(1+2i)·a+3m+i=0,
所以 所以
4.(2019·石家庄高二检测)设i是虚数单位,则复数在复平面内所对应的点位于 ( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【解析】选B.===-1+i,由复数的几何意义知-1+i在复平面内的对应点为(-1,1),该点位于第二象限.
5.若复数(1-i)(a+i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的取值范围是
( )
A.(-∞,1) B.(-∞,-1)
C.(1,+∞) D.(-1,+∞)
【解析】选B.(1-i)(a+i)=a+i-ai-i2=a+1+(1-a)i,因为该复数对应的点在第二象限,
所以所以a<-1.
6.已知=1+i(i为虚数单位),则复数z= ( )
A.1+i B.1-i
C.-1+i D.-1-i
【解析】选D.由=1+i,
得z====-1-i.
7.设复数z=-1-i(i为虚数单位),z的共轭复数是,则等于 ( )
A.-1-2i B.-2+i
C.-1+2i D.1+2i
【解析】选C.由题意可得=
==-1+2i.
【加练·固】
已知复数z=-+i,则+|z|= ( )
A.--i B.-+i
C.+i D.-i
【解析】选D.因为z=-+i,所以+|z|
=--i+
=-i.
8.(2019·临汾高二检测)已知i为虚数单位,a为实数,复数z=(a-2i)(1+i)在复平面内对应的点为M,则“a=1”是“点M在第四象限”的 ( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【解析】选A.z=(a-2i)(1+i)=(a+2)+(a-2)i,则点M的坐标为(a+2,a-2),当a=1时,坐标为(3,-1),即点M在第四象限,若点M在第四象限,而a=1却不一定成立,故“a=1”是“点M在第四象限”的充分而不必要条件.
9.已知复数z=(x-2)+yi(x,y∈R)在复平面内对应的向量的模为,则的最大值是 ( )
A. B. C. D.
【解析】选D.因为|(x-2)+yi|=,
所以(x-2)2+y2=3,
所以点(x,y)在以C(2,0)为圆心,
以为半径的圆上,如图,
由平面几何知识知-≤≤.
10.(2019·太原高二检测)A,B分别是复数z1,z2在复平面内对应的点,O是原点,若|z1+z2|=|z1-z2|,则三角形AOB一定是 ( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【解析】选B.根据复数加(减)法的几何意义,知以,为邻边所作的平行四边形的对角线相等,则此平行四边形为矩形,故三角形OAB为直角三角形.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题4分,共12分,在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.已知z=(m+3)+(m-1)i在复平面内对应的点在第四象限,则实数m的值可以是 ( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
【解析】选ABC.由题意知即-3<m<1.故实数m的取值范围为(-3,1).故ABC满足条件.
12.设z是复数,则下列命题中的真命题是 ( )
A.若z2≥0,则z是实数
B.若z2<0,则z是虚数
C.若z是虚数,则z2≥0
D.若z是纯虚数,则z2<0
【解析】选ABD.设z=a+bi,a,b∈R⇒z2=a2-b2+2abi.
对选项A:若z2≥0,则b=0⇒z为实数,所以z为实数正确.
对选项B:若z2<0,则a=0,且b≠0⇒z为纯虚数,所以z为虚数正确.
对选项C:若z为虚数,则z2不一定为实数,所以z2≥0错误.
对选项D:若z为纯虚数,则a=0,且b≠0⇒z2<0,所以z2<0正确.
13.下列复数不可能与复数+i(a∈R)相等的是 ( )
A.-2i B.a2+i
C.3-a2i D.3+a2i
【解析】选ACD.由于+i不可能是纯虚数,而-2i是纯虚数,故-2i和+i不可能相等;当a2=,即a=1时,a2+i和+i相等;因为复数3-a2i的虚部-a2≤0,而+i的虚部为1,故二者不可能相等;若3+a2i和+i相等,则而此方程组无解,故二者不相等.
三、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,将答案填在题中的横线上)
14.若复数z=1-2i(i为虚数单位),则z·+z=________.
【解析】因为z=1-2i,所以z·=|z|2=5,所以z·+z=6-2i.
答案:6-2i
15.i是虚数单位,若复数(1-2i)(a+i)是纯虚数,则实数a的值为______________.
【解析】由(1-2i)(a+i)=(a+2)+(1-2a)i是纯虚数可得解得a=-2.
答案:-2
16.(2019·西安高二检测)设z2=z1-i(其中表示z1的共轭复数),已知z2的实部是-1,则z2的虚部为________ .
【解析】设z1=a+bi(a,b∈R),
则z2=(a+bi)-i(a-bi)=(a+bi)-(b+ai)=(a-b)+(b-a)i,
因为z2的实部是-1,所以a-b=-1,
所以虚部b-a=1.
答案:1
17.若关于x的方程x2+(2-i)x+(2m-4)i=0有实数根,则纯虚数m=______________.
【解析】设m=bi(b∈R且b≠0),
则x2+(2-i)x+(2bi-4)i=0,
化简得(x2+2x-2b)+(-x-4)i=0,
即解得所以m=4i.
答案:4i
四、解答题(本大题共6小题,共82分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
18.(12分)(2019·黄冈高二检测)复平面内有A,B,C三点,点A对应的复数是3+i,向量对应的复数是-2-4i,向量对应的复数是-4-i,求B点对应的复数.
【解析】因为向量对应的复数是-2-4i,
向量对应的复数是-4-i,
所以表示的复数是(4+i)-(2+4i)=2-3i,
故=+对应的复数为(3+i)+(2-3i)=5-2i,所以B点对应的复数为5-2i.
19.(14分)已知复数z1=i(1-i)3.
(1)求|z1|.
(2)若|z|=1,求|z-z1|的最大值.
【解析】(1)z1=i(1-i)3=i(-2i)(1-i)=2(1-i),
所以|z1|==2.
(2)|z|=1,所以设z=cos θ+isin θ,|z-z1|
=|cos θ+isin θ-2+2i|
=
=
当sin=1时,|z-z1|取得最大值,从而得到|z-z1|的最大值为2+1.
20.(14分)(2019·苏州高二检测)设复数z=lg(m2-2m-2)+(m2+3m+2)i(m∈R),试求m取何值时?
(1)z是实数.
(2)z对应的点位于复平面的第一象限.
【解析】(1)由m2+3m+2=0且m2-2m-2>0,
解得m=-1或m=-2,复数表示实数.
(2)由lg(m2-2m-2)>0,且m2+3m+2>0,
解得m<-2或m>3,故当m<-2或m>3时,
复数z对应的点位于复平面的第一象限.
21.(14分)(2019·武汉高二检测)已知虚数z满足|z|=1,z2+2z+<0,求z.
【解析】设z=x+yi(x,y∈R且y≠0),
所以x2+y2=1,
则z2+2z+=(x+yi)2+2(x+yi)+
=(x2-y2+3x)+y(2x+1)i.
因为z2+2z+<0且y≠0,
所以
又x2+y2=1,
解得
故z=-±i.
22.(14分)已知z=1+i,a,b为实数.
(1)若ω=z2+3-4,求|ω|.
(2)若=1-i,求a,b的值.
【解析】(1)ω=(1+i)2+3(1-i)-4=-1-i,
所以|ω|=.
(2)由条件,得=1-i,
所以(a+b)+(a+2)i=1+i,
所以解得
【加练·固】
已知=,求实数a,b.
【解析】已知左边=
=
=(a+b)-abi.
右边=×==5-6i,
所以(a+b)-abi=5-6i.
由两个复数相等的条件可得
解得或
23.(14分)(2019·长沙高二检测)已知复数z满足|z|=,z2的虚部是2.
(1)求复数z.
(2)设z,z2,z-z2在复平面上的对应点分别为A,B,C,求△ABC的面积.
【解析】(1)设z=a+bi(a,b∈R),
则z2=a2-b2+2abi,
由题意得a2+b2=2且2ab=2,
解得a=b=1或a=b=-1,
所以z=1+i或z=-1-i.
(2)当z=1+i时,z2=2i,z-z2=1-i,
所以A(1,1),B(0,2),C(1,-1),
所以S△ABC=1.
当z=-1-i时,z2=2i,z-z2=-1-3i,
所以A(-1,-1),B(0,2),C(-1,-3),
所以S△ABC=1.
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