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章末综合测评(二) 复数
第七章 复数
题号
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√
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.设复数z=3-4i,则z的共轭复数的模为( )
A.7 B.1 C.5 D.25
C [复数z=3-4i的共轭复数为=3+4i,
则=5.故选C.]
2.(2022·全国乙卷)设(1+2i)a+b=2i,其中a,b为实数,则( )
A.a=1,b=-1 B.a=1,b=1
C.a=-1,b=1 D.a=-1,b=-1
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A [因为a,b∈R,(a+b)+2ai=2i,所以a+b=0,2a=2,解得a=1,b=-1.故选A.]
3.在复平面内,复数z=i(-2+i)的共轭复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
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√
B [因为z=i(-2+i)=-1-2i,则=-1+2i,则其对应的点的坐标为(-1,2),位于第二象限.故选B.]
4.(1-i)4+i57=( )
A.4+i B.-4+i C.4-i D.-4-i
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√
B [(1-i)4+i57=[(1-i)2]2+i1+14×4=(-2i)2+i=-4+i,故选B.]
5.在复平面内,一个正方形的三个顶点分别对应的复数是1+2i,-2+i,0,那么这个正方形的第四个顶点对应的复数为( )
A.3+i B.3-i C.1-3i D.-1+3i
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D [在复平面内通过已知三个点易知第四个顶点对应的复数为-1+3i.]
6.(2024·新高考Ⅰ卷)若=1+i,则z=( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
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√
C [因为=1+i,所以z=1+=1-i.
故选C.]
7.设i是虚数单位,若复数a+(a∈R)是纯虚数,则a=( )
A.4 B.3 C.2 D.1
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√
C [∵a+=a+=a-2-4i是纯虚数,
∴a-2=0,即a=2.故选C.]
8.已知复数z满足|z|=1,则|z-1+i|的最大值为( )
A.2 B.+1 C.-1 D.3
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√
B [设z=a+bi,其中a,b∈R,
则z-1+i=(a-1)+(b+1)i,∵|z|=1,
∴a2+b2=1,即点(a,b)的轨迹是以(0,0)为圆心,1为半径的圆,
∴|z-1+i|=即为圆上动点到定点(1,-1)的距离,∴+1.
故选B.]
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.已知复数z=a+bi(a,b∈R),其共轭复数为,则下列结果为实数的是( )
A.z2 B.|z2|
C.(z+1) D.·i2 023
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√
√
√
BCD [对于A,z2=a2-b2+2abi,不一定为实数;
对于B,|z2|=a2+b2∈R;
对于C,(z+1)=z·+1=a2+b2+2a+1∈R;
对于D,·i2 023=2bi2 024=2b(i4)506=2b∈R.
故选BCD.]
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10.若复数z=1-i,为z的共轭复数,则以下正确的是( )
A.z在复平面对应的点位于第二象限
B.|z|=
C.|z|2=z2
D.为纯虚数
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√
BD [对于A项,∵z=1-i,复数z在复平面内对应的点为(1,-1),∴复数z在复平面内对应的点位于第四象限,故A错误;
对于B项,根据复数模的公式,|z|=,故B正确;
对于C项,z2=(1-i)2=-2i,而|z|2=2,故C错误;
对于D项,∵=1+i,∴=i,故D正确.
故选BD.]
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11.若复数z=,则( )
A.z的共轭复数
B.|z|=
C.复数z的实部与虚部相等
D.复数z在复平面内对应的点在第四象限
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BD [∵z=,∴z=,
则,故A错误;|z|=,故B正确;
复数z的实部为,虚部为-,实部与虚部不相等,故C错误;
复数z在复平面内对应的点为,在第四象限,故D正确,故选BD.]
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三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.请写出一个在复平面内对应的点位于第一象限的复数:z=_____________________.
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1+i(答案不唯一) [根据复数的几何意义可知,复数a+bi在复平面内所对应的点的坐标为(a,b),
所以第一象限的复数的坐标需满足a>0,b>0,
那么满足条件的其中一个复数z=1+i.]
1+i(答案不唯一)
13.已知(m+2)+(m2+m-6)i是纯虚数,则实数m的值为______.
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-2 [因为m∈R,且(m+2)+(m2+m-6)i是纯虚数,
则解得m=-2.]
-2
14.设z的共轭复数是 ,若z+=8,则|z|=________,=_____.
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2 ±i [设z=x+yi(x,y∈R),则=x-yi,由z+=8得,
∴|z|=2,∴=±i.]
2
±i
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)(1)在复数范围内因式分解:x2+4;
(2)计算:,i是虚数单位.
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[解] (1)易知x2+4=x2-4i2=x2-(2i)2=(x+2i)(x-2i),
即x2+4可分解为(x+2i)(x-2i).
(2)由=-i,
可得=(-i)18,
又i2=-1,所以(-i)18=[(-i)2]9=(-1)9=-1,即=-1.
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16.(本小题满分15分)四边形ABCD是复平面内的平行四边形,A,B,C,D四点对应的复数分别为1+3i,2i,2+i,z.
(1)求复数z;
(2)若z是关于x的方程2x2-px+q=0的一个根,求实数p,q的值.
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[解] (1)由题意,复平面内A,B,C三点的坐标分别为(1,3),(0,2),(2,1),
设D的坐标为(x,y),由于,
∴(x-1,y-3)=(2,-1),∴x-1=2,y-3=-1,解得x=3,y=2,故D(3,2),
则点D对应的复数z=3+2i.
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(2)∵3+2i是关于x的方程2x2-px+q=0的一个根,
∴3-2i是关于x的方程2x2-px+q=0的另一个根,
则3+2i+3-2i=,(3+2i)·(3-2i)=,
即p=12,q=26.
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17.(本小题满分15分)已知复数z1=,z2=(2+i)m-3(1+2i),m∈R,i为虚数单位.
(1)若z1+z2是纯虚数,求实数m的值;
(2)若z1+z2>0,求z1·z2的值.
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[解] (1)z1==m2+m2i,z2=2m-3+(m-6)i,
所以z1+z2=m2+2m-3+(m2+m-6)i,
因为z1+z2是纯虚数,所以解得m=1.
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(2)由(1)知,z1+z2=m2+2m-3+(m2+m-6)i,
因为z1+z2>0,所以解得m=2,
所以z1=4+4i,z2=1-4i,所以z1·z2=(4+4i)(1-4i)=20-12i.
18.(本小题满分17分)已知z为复数,z+2i和均为实数,其中i是虚数单位.
(1)求复数z和|z|;
(2)若z1=i在复平面内对应的点在第四象限,求实数m的取值范围.
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[解] (1)设z=a+bi(a,b∈R),则z+2i=a+(b+2)i,
由z+2i为实数,得b+2=0,则b=-2,
由i为实数,得=0,则a=4,
∴z=4-2i,则|z|=.
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(2)z1=i=4+i=i,
由z1在复平面内对应的点在第四象限,得
解得-2故实数m的取值范围为.
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19.(本小题满分17分)已知复数z满足|z|=,z2的虚部为2.
(1)求复数z;
(2)设z,z2,z-z2在复平面内对应的点分别为A,B,C,求△ABC的面积.
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[解] (1)设z=a+bi(a,b∈R),
由已知条件得a2+b2=2,z2=a2-b2+2abi,
所以2ab=2,
所以a=b=1或a=b=-1,
即z=1+i或z=-1-i.
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(2)当z=1+i时,z2=(1+i)2=2i,z-z2=1-i,
所以点A(1,1),B(0,2),C(1,-1),
所以S△ABC=×1=×2×1=1.
当z=-1-i时,z2=(-1-i)2=2i,z-z2=-1-3i,
所以点A(-1,-1),B(0,2),C(-1,-3),
所以S△ABC=×1=×2×1=1.
综上,△ABC的面积为1.
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THANKS章末综合测评(二) 复数
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.设复数z=3-4i,则z的共轭复数的模为( )
A.7 B.1 C.5 D.25
2.(2022·全国乙卷)设(1+2i)a+b=2i,其中a,b为实数,则( )
A.a=1,b=-1 B.a=1,b=1
C.a=-1,b=1 D.a=-1,b=-1
3.在复平面内,复数z=i(-2+i)的共轭复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
4.(1-i)4+i57=( )
A.4+i B.-4+i C.4-i D.-4-i
5.在复平面内,一个正方形的三个顶点分别对应的复数是1+2i,-2+i,0,那么这个正方形的第四个顶点对应的复数为( )
A.3+i B.3-i
C.1-3i D.-1+3i
6.(2024·新高考Ⅰ卷)若=1+i,则z=( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
7.设i是虚数单位,若复数a+(a∈R)是纯虚数,则a=( )
A.4 B.3 C.2 D.1
8.已知复数z满足|z|=1,则|z-1+i|的最大值为( )
A.2 B.+1
C.-1 D.3
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.已知复数z=a+bi(a,b∈R),其共轭复数为,则下列结果为实数的是( )
A.z2 B.|z2|
C.(z+1) D.·i2 023
10.若复数z=1-i,为z的共轭复数,则以下正确的是( )
A.z在复平面对应的点位于第二象限
B.|z|=
C.|z|2=z2
D.为纯虚数
11.若复数z=,则( )
A.z的共轭复数
B.|z|=
C.复数z的实部与虚部相等
D.复数z在复平面内对应的点在第四象限
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.请写出一个在复平面内对应的点位于第一象限的复数:z=________.
13.已知(m+2)+(m2+m-6)i是纯虚数,则实数m的值为________.
14.设z的共轭复数是 ,若z+=8,则|z|=________,=________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)(1)在复数范围内因式分解:x2+4;
(2)计算:,i是虚数单位.
16.(本小题满分15分)四边形ABCD是复平面内的平行四边形,A,B,C,D四点对应的复数分别为1+3i,2i,2+i,z.
(1)求复数z;
(2)若z是关于x的方程2x2-px+q=0的一个根,求实数p,q的值.
17.(本小题满分15分)已知复数z1=,z2=(2+i)m-3(1+2i),m∈R,i为虚数单位.
(1)若z1+z2是纯虚数,求实数m的值;
(2)若z1+z2>0,求z1·z2的值.
18.(本小题满分17分)已知z为复数,z+2i和均为实数,其中i是虚数单位.
(1)求复数z和|z|;
(2)若z1=i在复平面内对应的点在第四象限,求实数m的取值范围.
19.(本小题满分17分)已知复数z满足|z|=,z2的虚部为2.
(1)求复数z;
(2)设z,z2,z-z2在复平面内对应的点分别为A,B,C,求△ABC的面积.
章末综合测评(二)
1.C [复数z=3-4i的共轭复数为=3+4i,
则=5.故选C.]
2.A [因为a,b∈R,(a+b)+2ai=2i,所以a+b=0,2a=2,解得a=1,b=-1.
故选A.]
3.B [因为z=i(-2+i)=-1-2i,则=-1+2i,则其对应的点的坐标为(-1,2),位于第二象限.
故选B.]
4.B [(1-i)4+i57=[(1-i)2]2+i1+14×4=(-2i)2+i=-4+i,故选B.]
5.D [在复平面内通过已知三个点易知第四个顶点对应的复数为-1+3i.]
6.C [因为=1+i,所以z=1+=1-i.故选C.]
7.C [∵a+
=a+=a-2-4i是纯虚数,
∴a-2=0,即a=2.故选C.]
8.B [设z=a+bi,其中a,b∈R,
则z-1+i=(a-1)+(b+1)i,∵|z|=1,
∴a2+b2=1,即点(a,b)的轨迹是以(0,0)为圆心,1为半径的圆,
∴|z-1+i|=即为圆上动点到定点(1,-1)的距离,
∴+1.
故选B.]
9.BCD [对于A,z2=a2-b2+2abi,不一定为实数;
对于B,|z2|=a2+b2∈R;
对于C,(z+1)=z·+1=a2+b2+2a+1∈R;
对于D,·i2 023=2bi2 024=2b(i4)506=2b∈R.
故选BCD.]
10.BD [对于A项,∵z=1-i,复数z在复平面内对应的点为(1,-1),∴复数z在复平面内对应的点位于第四象限,故A错误;
对于B项,根据复数模的公式,|z|=,故B正确;
对于C项,z2=(1-i)2=-2i,而|z|2=2,故C错误;
对于D项,∵=1+i,∴=i,故D正确.故选BD.]
11.BD [∵z=,∴z=,
则,故A错误;
|z|=,故B正确;
复数z的实部为,虚部为-,实部与虚部不相等,故C错误;
复数z在复平面内对应的点为,在第四象限,故D正确,故选BD.]
12.1+i(答案不唯一) [根据复数的几何意义可知,复数a+bi在复平面内所对应的点的坐标为(a,b),
所以第一象限的复数的坐标需满足a>0,b>0,
那么满足条件的其中一个复数z=1+i.]
13.-2 [因为m∈R,且(m+2)+(m2+m-6)i是纯虚数,则解得m=-2.]
14.2 ±i [设z=x+yi(x,y∈R),则=x-yi,由z+=8得,
∴|z|=2,∴=±i.]
15.解:(1)易知x2+4=x2-4i2=x2-(2i)2=(x+2i)(x-2i),
即x2+4可分解为(x+2i)(x-2i).
(2)由=-i,
可得=(-i)18,
又i2=-1,所以(-i)18=[(-i)2]9=(-1)9=-1,即=-1.
16.解:(1)由题意,复平面内A,B,C三点的坐标分别为(1,3),(0,2),(2,1),
设D的坐标为(x,y),由于,
∴(x-1,y-3)=(2,-1),∴x-1=2,y-3=-1,解得x=3,y=2,故D(3,2),
则点D对应的复数z=3+2i.
(2)∵3+2i是关于x的方程2x2-px+q=0的一个根,
∴3-2i是关于x的方程2x2-px+q=0的另一个根,
则3+2i+3-2i=,(3+2i)·(3-2i)=,
即p=12,q=26.
17.解:(1)z1==m2+m2i,z2=2m-3+(m-6)i,
所以z1+z2=m2+2m-3+(m2+m-6)i,
因为z1+z2是纯虚数,所以解得m=1.
(2)由(1)知,z1+z2=m2+2m-3+(m2+m-6)i,
因为z1+z2>0,所以解得m=2,
所以z1=4+4i,z2=1-4i,
所以z1·z2=(4+4i)(1-4i)=20-12i.
18.解:(1)设z=a+bi(a,b∈R),则z+2i=a+(b+2)i,
由z+2i为实数,得b+2=0,则b=-2,
由i为实数,得=0,则a=4,
∴z=4-2i,则|z|=
(2)z1=i=4+i=i,
由z1在复平面内对应的点在第四象限,得
解得-2故实数m的取值范围为
19.解:(1)设z=a+bi(a,b∈R),
由已知条件得a2+b2=2,z2=a2-b2+2abi,
所以2ab=2,
所以a=b=1或a=b=-1,即z=1+i或z=-1-i.
(2)当z=1+i时,z2=(1+i)2=2i,z-z2=1-i,
所以点A(1,1),B(0,2),C(1,-1),
所以S△ABC=×1=×2×1=1.
当z=-1-i时,z2=(-1-i)2=2i,z-z2=-1-3i,
所以点A(-1,-1),B(0,2),C(-1,-3),
所以S△ABC=×1=×2×1=1.
综上,△ABC的面积为1.
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