高中数学人教新课标A版 选修2-2 第三章 数系的扩充与复数的引入
一、单选题
1.(2020·新课标Ⅲ·文)若 ,则z=( )
A.1–i B.1+i C.–i D.i
2.(2020·新课标Ⅱ·文)(1–i)4=( )
A.–4 B.4 C.–4i D.4i
3.(2020·新课标Ⅲ·理)复数 的虚部是( )
A. B. C. D.
4.(2020·新高考Ⅰ) ( )
A.1 B. 1 C.i D. i
5.(2020·新课标Ⅰ·文)若 ,则 ( )
A.0 B.1 C. D.2
6.(2020高二下·中山期中)复数 (其中i为虚数单位)在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
7.(2020·新课标Ⅰ·理)若z=1+i,则|z2–2z|=( )
A.0 B.1 C. D.2
8.(2020·北京)在复平面内,复数z对应的点的坐标是 ,则 ( ).
A. B. C. D.
9.(2020·浙江)已知a∈R,若a﹣1+(a﹣2)i(i为虚数单位)是实数,则a=( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
10.(2020高二下·嘉定期末)下列命题中,正确的命题是( )
A.若 ,则
B.若 ,则 不成立
C. ,则 或
D. ,则 且
11.(2020高二下·呼和浩特期末)若复数z满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
12.(2020高二下·洛阳期末)已知a是实数, 是实数,则 的值为( )
A. B. C.0 D.
二、多选题
13.(2020高一下·海南期末)设复数z满足 ,i为虚数单位,则下列命题正确的是( )
A.
B.复数z在复平面内对应的点在第四象限
C.z的共轭复数为
D.复数z在复平面内对应的点在直线 上
14.(2020高一下·胶州期中)已知复数 满足 , ,则实数 的值可能是( )
A.1 B.-4 C.0 D.5
15.(2020高一下·沈阳期末)已知复数 在复平面内对应的点位于第二象限,且 则下列结论正确的是( ).
A. B.z的虚部为
C.z的共轭复数为 D.
16.(2020高一下·句容期中)已知复数 ,则以下说法正确的是( )
A.复数z的虚部为
B.z的共轭复数
C.
D.在复平面内与z对应的点在第二象限
三、填空题
17.(2020·天津)i是虚数单位,复数 .
18.(2020·江苏)已知i是虚数单位,则复数 的实部是 .
19.(2020·新课标Ⅱ·理)设复数 , 满足 , ,则 = .
20.(2020高二下·通辽期末)下列命题( 为虚数单位)中:①已知 且 ,则 为纯虚数;②当 是非零实数时, 恒成立;③复数 的实部和虚部都是-2;④如果 ,则实数 的取值范围是 ;⑤复数 ,则 ;其中正确的命题的序号是 .
四、解答题
21.(2020高一下·天津期末)已知i虚数单位, .
(Ⅰ)求 ;
(Ⅱ)若复数 的虚部为2,且 的虚部为0,求 .
22.(2020高二下·郑州期末)已知复数 满足 ( 是虚数单位).
求:
(1)
(2) .
23.(2020高二下·通州期末)已知复数 是虚数单位).
(1)求 ;
(2)如图,复数 , 在复平面上的对应点分别是A,B,求 .
24.(2020高二下·东莞期末)已知复数 (i为虚数单位).
(1)若z是纯虚数,求实数 的值;
(2)在复平面内,若z所对应的点在直线 的上方,求实数m的取值范围.
25.(2020高二下·郑州期末)设实部为正数的复数 ,满足 ,且复数 在复平面上对应的点在第二、四象限的角平分线上.
(1)求复数 ;
(2)若 为纯虚数,求实数 的值.
26.(2020高二下·吉林月考)已知复数 ,i为虚数单位, .
(1)若z是实数,求实数a的值;
(2)若 ,求实数a的值;
(3)若z在复平面内对应的点位于第三象限,求实数a的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】因为 ,所以 .
故答案为:D
【分析】先利用除法运算求得 ,再利用共轭复数的概念得到z即可.
2.【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】 .
故答案为:A.
【分析】根据指数幂的运算性质,结合复数的乘方运算性质进行求解即可.
3.【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】因为 ,
所以复数 的虚部为 .
故答案为:D.
【分析】利用复数的除法运算求出z即可.
4.【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】
故答案为:D
【分析】根据复数除法法则进行计算.
5.【答案】C
【知识点】复数的模
【解析】【解答】因为 ,所以 .
故答案为:C.
【分析】先根据 将 化简,再根据向量的模的计算公式即可求出.
6.【答案】A
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】∵ ,
∴复数 在复平面内对应的点的坐标为 ,在第一象限,
故答案为:A.
【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简求出 的值,根据复数的几何意义可得结果.
7.【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【解答】由题意可得: ,则 .
故 .
故答案为:D.
【分析】由题意首先求得 的值,然后计算其模即可.
8.【答案】B
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】由题意得 , .
故答案为:B.
【分析】先根据复数几何意义得z,再根据复数乘法法则得结果.
9.【答案】C
【知识点】复数在复平面中的表示
【解析】【解答】解:a∈R,若a﹣1+(a﹣2)i(i为虚数单位)是实数,
可得a﹣2=0,解得a=2.
故答案为:C.
【分析】利用复数的虚部为0,求解即可.
10.【答案】C
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】A.当 时, ,此时 无法比较大小,故错误;
B.当 时, ,所以 ,所以此时 成立,故错误;
C.根据复数乘法的运算法则可知: 或 ,故正确;
D.当 时, ,此时 且 ,故错误.
故答案为:C.
【分析】A.根据复数虚部相同,实部不同时,举例可判断结论是否正确;
B.根据实数的共轭复数还是其本身判断 是否成立;
C.根据复数乘法的运算法则可知是否正确;
D.考虑特殊情况: ,由此判断是否正确.
11.【答案】C
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【解答】解: 复数 满足
,
.
故答案为:C.
【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的概念以及模的计算公式即可得出.
12.【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解: 是实数,
,即 .
.
故答案为:A.
【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,由虚部为0求得 值,代入 得答案.
13.【答案】A,C
【知识点】复数在复平面中的表示;复数的模
【解析】【解答】 ,A符合题意;复数z在复平面内对应的点的坐标为 ,在第三象限,B不正确;z的共轭复数为 ,C符合题意;复数z在复平面内对应的点 不在直线 上,D不正确.
故答案为:AC
【分析】根据复数的模、复数对应点的坐标、共轭复数等知识,选出正确选项.
14.【答案】A,B,C
【知识点】复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】设 ,∴ ,
∴ ,
∴ ,解得: ,
∴实数 的值可能是 .
故答案为:ABC.
【分析】设 ,从而有 ,利用消元法得到关于 的一元二次方程,利用判别式大于等于0,从而求得a的范围,即可得答案.
15.【答案】A,B
【知识点】复数在复平面中的表示;复数的模
【解析】【解答】解: ,且 ,
复数 在复平面内对应的点位于第二象限
A:
B: 的虚部是
C: 的共轭复数为
D:
故答案为:AB.
【分析】利用复数 的模长运算及 在复平面内对应的点位于第二象限求出a,再验算每个选项得解.
16.【答案】C,D
【知识点】复数的基本概念;复数在复平面中的表示;复数的模
【解析】【解答】 ,
∴复数 的虚部为 , 的共轭复数 ,
复平面内与 对应的点的坐标为 ,在第二象限.
故答案为:CD.
【分析】利用复数的乘除运算可得 ,根据复数的概念可判断A;根据共轭复数的概念可判断B;根据复数的模可判断C;根据复数的几何意义可判断D.
17.【答案】3-2i
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】 .
故答案为:3-2i.
【分析】将分子分母同乘以分母的共轭复数,然后利用运算化简可得结果.
18.【答案】3
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】∵复数
∴
∴复数的实部为3.
故答案为:3.
【分析】根据复数的运算法则,化简即可求得实部的值.
19.【答案】
【知识点】复数相等的充要条件;复数的模
【解析】【解答】 ,可设 , ,
,
,两式平方作和得: ,
化简得:
.
故答案为: .
【分析】令 , ,根据复数的相等可求得 ,代入复数模长的公式中即可得到结果.
20.【答案】②③④
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算;复数的模
【解析】【解答】对于①, , 且 ,若 时,则 不是纯虚数,①错误;
对于②,当 是非零实数时,根据基本不等式的性质知 恒成立,②正确;
对于③,复数 , 的实部和虚部都是 ,③正确;
对于④,如果 ,则 ,
解得 ,所以实数 的取值范围是 ,④正确;
对于⑤,复数 ,则 , ⑤错误.
综上,正确的命题的序号是②③④.
故答案为:②③④.
【分析】①当 时, 不是纯虚数;
②根据基本不等式的性质知 恒成立;
③化简复数z,得z的实部和虚部都是-2;
④根据模长公式得关于a的不等式,求解即可;
⑤根据复数代数运算法则,化简计算即可.
21.【答案】解:(Ⅰ) ,
所以 ,
(Ⅱ)设 ,
则 ,
因为 的虚部为0,所以,
,即 .
所以 .
【知识点】复数的基本概念;复数在复平面中的表示;复数的模
【解析】【分析】(Ⅰ)利用复数的四则运算求出 后可求其模.(Ⅱ)设 ,利用复数的乘法计算出 后再根据虚部为0求出 ,从而可得 .
22.【答案】(1)解:由题 .即
(2)解:由(1) ,故 ,故 .
即
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【分析】(1)易得 ,再利用复数的除法运算即可.(2)由(1)分别求得 再计算 求模长即可.
23.【答案】(1)解: ,
(2)解: , ,
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【分析】(1)把 代入 ,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案;(2)由图形求得 , ,代入 ,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.
24.【答案】(1)解: 是纯虚数, ,
解得 ,
(2)解:z所对应的点是 ,
所对应的点在直线 的上方,即 ,
化简得 ,即 ,
.
【知识点】复数的基本概念;复数在复平面中的表示
【解析】【分析】(1)由复数的分类求解;(2)写出对应点的坐标,点在直线 上方,就是点的坐标适合不等式 代入后不等式可得.
25.【答案】(1)解:设 , , .
由题意: .①
,
得 ,
,②
①②联立,解得 ,
得 .
(2)解:由(1)可得
所以
由题意可知 解得 且 且
所以
【知识点】复数在复平面中的表示
【解析】【分析】(1)设 , 且 ,由条件可得 ①, ②.由①②联立的方程组得 、 的值,即可得到 的值;(2)根据实部为0,虚部不为0即可求解 .
26.【答案】(1)解:由题意 , ;
(2)解:由已知 ,解得 或 .
(3)解:复数 对应点坐标为 ,它在第三象限,则 ,解得 .∴ 的范围是 .
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算;复数的模
【解析】【分析】(1)根据复数的分类求解;(2)由复数模的运算计算;(3)写出对应点坐标,由点所在象限得出不等式,解之可得.
1 / 1高中数学人教新课标A版 选修2-2 第三章 数系的扩充与复数的引入
一、单选题
1.(2020·新课标Ⅲ·文)若 ,则z=( )
A.1–i B.1+i C.–i D.i
【答案】D
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】因为 ,所以 .
故答案为:D
【分析】先利用除法运算求得 ,再利用共轭复数的概念得到z即可.
2.(2020·新课标Ⅱ·文)(1–i)4=( )
A.–4 B.4 C.–4i D.4i
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】 .
故答案为:A.
【分析】根据指数幂的运算性质,结合复数的乘方运算性质进行求解即可.
3.(2020·新课标Ⅲ·理)复数 的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】因为 ,
所以复数 的虚部为 .
故答案为:D.
【分析】利用复数的除法运算求出z即可.
4.(2020·新高考Ⅰ) ( )
A.1 B. 1 C.i D. i
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】
故答案为:D
【分析】根据复数除法法则进行计算.
5.(2020·新课标Ⅰ·文)若 ,则 ( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
【知识点】复数的模
【解析】【解答】因为 ,所以 .
故答案为:C.
【分析】先根据 将 化简,再根据向量的模的计算公式即可求出.
6.(2020高二下·中山期中)复数 (其中i为虚数单位)在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】∵ ,
∴复数 在复平面内对应的点的坐标为 ,在第一象限,
故答案为:A.
【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简求出 的值,根据复数的几何意义可得结果.
7.(2020·新课标Ⅰ·理)若z=1+i,则|z2–2z|=( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【解答】由题意可得: ,则 .
故 .
故答案为:D.
【分析】由题意首先求得 的值,然后计算其模即可.
8.(2020·北京)在复平面内,复数z对应的点的坐标是 ,则 ( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】由题意得 , .
故答案为:B.
【分析】先根据复数几何意义得z,再根据复数乘法法则得结果.
9.(2020·浙江)已知a∈R,若a﹣1+(a﹣2)i(i为虚数单位)是实数,则a=( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
【答案】C
【知识点】复数在复平面中的表示
【解析】【解答】解:a∈R,若a﹣1+(a﹣2)i(i为虚数单位)是实数,
可得a﹣2=0,解得a=2.
故答案为:C.
【分析】利用复数的虚部为0,求解即可.
10.(2020高二下·嘉定期末)下列命题中,正确的命题是( )
A.若 ,则
B.若 ,则 不成立
C. ,则 或
D. ,则 且
【答案】C
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】A.当 时, ,此时 无法比较大小,故错误;
B.当 时, ,所以 ,所以此时 成立,故错误;
C.根据复数乘法的运算法则可知: 或 ,故正确;
D.当 时, ,此时 且 ,故错误.
故答案为:C.
【分析】A.根据复数虚部相同,实部不同时,举例可判断结论是否正确;
B.根据实数的共轭复数还是其本身判断 是否成立;
C.根据复数乘法的运算法则可知是否正确;
D.考虑特殊情况: ,由此判断是否正确.
11.(2020高二下·呼和浩特期末)若复数z满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【解答】解: 复数 满足
,
.
故答案为:C.
【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的概念以及模的计算公式即可得出.
12.(2020高二下·洛阳期末)已知a是实数, 是实数,则 的值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解: 是实数,
,即 .
.
故答案为:A.
【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,由虚部为0求得 值,代入 得答案.
二、多选题
13.(2020高一下·海南期末)设复数z满足 ,i为虚数单位,则下列命题正确的是( )
A.
B.复数z在复平面内对应的点在第四象限
C.z的共轭复数为
D.复数z在复平面内对应的点在直线 上
【答案】A,C
【知识点】复数在复平面中的表示;复数的模
【解析】【解答】 ,A符合题意;复数z在复平面内对应的点的坐标为 ,在第三象限,B不正确;z的共轭复数为 ,C符合题意;复数z在复平面内对应的点 不在直线 上,D不正确.
故答案为:AC
【分析】根据复数的模、复数对应点的坐标、共轭复数等知识,选出正确选项.
14.(2020高一下·胶州期中)已知复数 满足 , ,则实数 的值可能是( )
A.1 B.-4 C.0 D.5
【答案】A,B,C
【知识点】复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】设 ,∴ ,
∴ ,
∴ ,解得: ,
∴实数 的值可能是 .
故答案为:ABC.
【分析】设 ,从而有 ,利用消元法得到关于 的一元二次方程,利用判别式大于等于0,从而求得a的范围,即可得答案.
15.(2020高一下·沈阳期末)已知复数 在复平面内对应的点位于第二象限,且 则下列结论正确的是( ).
A. B.z的虚部为
C.z的共轭复数为 D.
【答案】A,B
【知识点】复数在复平面中的表示;复数的模
【解析】【解答】解: ,且 ,
复数 在复平面内对应的点位于第二象限
A:
B: 的虚部是
C: 的共轭复数为
D:
故答案为:AB.
【分析】利用复数 的模长运算及 在复平面内对应的点位于第二象限求出a,再验算每个选项得解.
16.(2020高一下·句容期中)已知复数 ,则以下说法正确的是( )
A.复数z的虚部为
B.z的共轭复数
C.
D.在复平面内与z对应的点在第二象限
【答案】C,D
【知识点】复数的基本概念;复数在复平面中的表示;复数的模
【解析】【解答】 ,
∴复数 的虚部为 , 的共轭复数 ,
复平面内与 对应的点的坐标为 ,在第二象限.
故答案为:CD.
【分析】利用复数的乘除运算可得 ,根据复数的概念可判断A;根据共轭复数的概念可判断B;根据复数的模可判断C;根据复数的几何意义可判断D.
三、填空题
17.(2020·天津)i是虚数单位,复数 .
【答案】3-2i
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】 .
故答案为:3-2i.
【分析】将分子分母同乘以分母的共轭复数,然后利用运算化简可得结果.
18.(2020·江苏)已知i是虚数单位,则复数 的实部是 .
【答案】3
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】∵复数
∴
∴复数的实部为3.
故答案为:3.
【分析】根据复数的运算法则,化简即可求得实部的值.
19.(2020·新课标Ⅱ·理)设复数 , 满足 , ,则 = .
【答案】
【知识点】复数相等的充要条件;复数的模
【解析】【解答】 ,可设 , ,
,
,两式平方作和得: ,
化简得:
.
故答案为: .
【分析】令 , ,根据复数的相等可求得 ,代入复数模长的公式中即可得到结果.
20.(2020高二下·通辽期末)下列命题( 为虚数单位)中:①已知 且 ,则 为纯虚数;②当 是非零实数时, 恒成立;③复数 的实部和虚部都是-2;④如果 ,则实数 的取值范围是 ;⑤复数 ,则 ;其中正确的命题的序号是 .
【答案】②③④
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算;复数的模
【解析】【解答】对于①, , 且 ,若 时,则 不是纯虚数,①错误;
对于②,当 是非零实数时,根据基本不等式的性质知 恒成立,②正确;
对于③,复数 , 的实部和虚部都是 ,③正确;
对于④,如果 ,则 ,
解得 ,所以实数 的取值范围是 ,④正确;
对于⑤,复数 ,则 , ⑤错误.
综上,正确的命题的序号是②③④.
故答案为:②③④.
【分析】①当 时, 不是纯虚数;
②根据基本不等式的性质知 恒成立;
③化简复数z,得z的实部和虚部都是-2;
④根据模长公式得关于a的不等式,求解即可;
⑤根据复数代数运算法则,化简计算即可.
四、解答题
21.(2020高一下·天津期末)已知i虚数单位, .
(Ⅰ)求 ;
(Ⅱ)若复数 的虚部为2,且 的虚部为0,求 .
【答案】解:(Ⅰ) ,
所以 ,
(Ⅱ)设 ,
则 ,
因为 的虚部为0,所以,
,即 .
所以 .
【知识点】复数的基本概念;复数在复平面中的表示;复数的模
【解析】【分析】(Ⅰ)利用复数的四则运算求出 后可求其模.(Ⅱ)设 ,利用复数的乘法计算出 后再根据虚部为0求出 ,从而可得 .
22.(2020高二下·郑州期末)已知复数 满足 ( 是虚数单位).
求:
(1)
(2) .
【答案】(1)解:由题 .即
(2)解:由(1) ,故 ,故 .
即
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【分析】(1)易得 ,再利用复数的除法运算即可.(2)由(1)分别求得 再计算 求模长即可.
23.(2020高二下·通州期末)已知复数 是虚数单位).
(1)求 ;
(2)如图,复数 , 在复平面上的对应点分别是A,B,求 .
【答案】(1)解: ,
(2)解: , ,
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【分析】(1)把 代入 ,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案;(2)由图形求得 , ,代入 ,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.
24.(2020高二下·东莞期末)已知复数 (i为虚数单位).
(1)若z是纯虚数,求实数 的值;
(2)在复平面内,若z所对应的点在直线 的上方,求实数m的取值范围.
【答案】(1)解: 是纯虚数, ,
解得 ,
(2)解:z所对应的点是 ,
所对应的点在直线 的上方,即 ,
化简得 ,即 ,
.
【知识点】复数的基本概念;复数在复平面中的表示
【解析】【分析】(1)由复数的分类求解;(2)写出对应点的坐标,点在直线 上方,就是点的坐标适合不等式 代入后不等式可得.
25.(2020高二下·郑州期末)设实部为正数的复数 ,满足 ,且复数 在复平面上对应的点在第二、四象限的角平分线上.
(1)求复数 ;
(2)若 为纯虚数,求实数 的值.
【答案】(1)解:设 , , .
由题意: .①
,
得 ,
,②
①②联立,解得 ,
得 .
(2)解:由(1)可得
所以
由题意可知 解得 且 且
所以
【知识点】复数在复平面中的表示
【解析】【分析】(1)设 , 且 ,由条件可得 ①, ②.由①②联立的方程组得 、 的值,即可得到 的值;(2)根据实部为0,虚部不为0即可求解 .
26.(2020高二下·吉林月考)已知复数 ,i为虚数单位, .
(1)若z是实数,求实数a的值;
(2)若 ,求实数a的值;
(3)若z在复平面内对应的点位于第三象限,求实数a的取值范围.
【答案】(1)解:由题意 , ;
(2)解:由已知 ,解得 或 .
(3)解:复数 对应点坐标为 ,它在第三象限,则 ,解得 .∴ 的范围是 .
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算;复数的模
【解析】【分析】(1)根据复数的分类求解;(2)由复数模的运算计算;(3)写出对应点坐标,由点所在象限得出不等式,解之可得.
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