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复数章末检测(三)时间:120分钟 满分:150分
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.已知复数z1=3+4i,z2=t+i,且z1·2是实数,则实数t等于( )
A. B.C.- D.-
2.已知f(x)=x2,i是虚数单位,则在复平面中复数对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限
3.(2014·高考辽宁卷)设复数z满足(z-2i)(2-i)=5,则z=( )
A.2+3i B.2-3iC.3+2i D.3-2i
4.已知复数z=-+i,则+|z|=( )
A.--i B.-+iC.+i D.-i
5.若z=cos θ+isin θ(i为虚数单位),则使z2=-1的θ值可能是( )
A. B.C. D.
6.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.iC.- D.-i
7.实数x,y满足(1+i)x+(1-i)y=2,则xy的值是( )
A.0 B.1C.2 D.3
8.设O为原点,向量,对应的复数分别为2+3i,-3-2i,那么向量对应的复数为( )
A.-1+i B.1-iC.-5-5i D.5+5i
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.
10.已知复数a=3+2i,b=4+xi(其中i为虚数单位,x∈R),若复数∈R,则实数x的值为( )
A.-6 B.6C. D.-
11.设z=(2t2+5t-3)+(t2+2t+2)i,t∈R,则以下结论正确的是( )
A.z对应的点在第一象限B.z一定不为纯虚数
C.对应的点在实轴的下方D.z一定为实数
12.(2013·高考陕西卷)设z是复数,则下列命题中的假命题是( )
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≥0D.若z是纯虚数,则z2<0
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上)
13.已知x+=-1,则x2 014+的值为________.
14.已知复数z1=cos α+isin α,z2=cos β+isin β,则复数z1·z2的实部是________.
15.若(3-10i)y+(-2+i)x=1-9i,则实数x、y的值分别为x=________,y=________.
16.已知复数z1=m+(4+m)i(m∈R),z2=2cos θ+(λ+
3cos θ)i(λ∈R),若z1=z2,则λ的取值范围是________.
三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)复数z=(a2+1)+ai(a∈R)对应的点在第几象限?复数z对应的点的轨迹方程是什么?
18.(本小题满分12分)(1)已知复数z在复平面内对应的点在第四象限,|z|=1,且z+=1,求z;
(2)已知复数z=-(1+5i)m-3(2+i)为纯虚数,求实数m的值.
19. (本小题满分12分)虚数z满足|z|=1,z2+2z+<0,求z.
20.(本小题满分12分)满足z+是实数,且z+3的实部与虚部是相反数的虚数z是否存在?若存在,求出虚数z,若不存在,请说明理由.
21.(本小题满分13分)已知z1=(3x+y)+(y-4x)i,
z2=(4y-2x)-(5x+3y)i,(x,y∈R),设z=z1-z2=13-2i,求z1,z2.
22.(本小题满分13分)将一颗质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1、2、3、4、5、6)先后抛掷两次,记第一次出现的点数为a,第二次出现的点数为b.
(1)设复数z=a+bi(i为虚数单位),求事件“z-3i为实数”的概率;
(2)求点P(a,b)落在不等式组表示的平面区域内(含边界)的概率.
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复数章末检测(三)时间:120分钟 满分:150分
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.已知复数z1=3+4i,z2=t+i,且z1·2是实数,则实数t等于( )
A. B.
C.- D.-
解析:z1·2=(3+4i)(t-i)=(3t+4)+(4t-3)i.因为z1·2是实数,所以4t-3=0,所以t=.因此选A.
答案:A
2.已知f(x)=x2,i是虚数单位,则在复平面中复数对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:因为函数f(x)=x2,所以f(1+i)=(1+i)2,化简得f(1+i)=2i,
所以 =====+i.根据复数的几何意义知,所对应的点的坐标为(,),所以其对应的点在第一象限.故应选A.
答案:A
3.(2014·高考辽宁卷)设复数z满足(z-2i)(2-i)=5,则z=( )
A.2+3i B.2-3i
C.3+2i D.3-2i
解析:由(z-2i)(2-i)=5得z=+2i=+2i=+2i=2+3i,选A.
答案:A
4.已知复数z=-+i,则+|z|=( )
A.--i B.-+i
C.+i D.-i
解析:因为z=-+i,所以+|z|=--i+=-i.
答案:D
5.若z=cos θ+isin θ(i为虚数单位),则使z2=-1的θ值可能是( )
A. B.
C. D.
解析:∵z2=cos 2θ+isin 2θ=-1,∴
∴2θ=2kπ+π(k∈Z),
∴θ=kπ+.令k=0知,D正确.
答案:D
6.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.i
C.- D.-i
解析:设方程的实数根为x=a(a为实数),
则a2+(1+2i)·a+3m+i=0,∴
∴故选A.
答案:A
7.实数x,y满足(1+i)x+(1-i)y=2,则xy的值是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:由题意得x+y+(x-y)i=2,
∴∴
∴xy=1.
答案:B
8.设O为原点,向量,对应的复数分别为2+3i,-3-2i,那么向量对应的复数为( )
A.-1+i B.1-i
C.-5-5i D.5+5i
解析:∵由已知=(2,3),=(-3,-2),
∴=-=(2,3)-(-3,-2)=(5,5),
∴对应的复数为5+5i.
答案:D
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: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-≤≤.
答案:D
10.已知复数a=3+2i,b=4+xi(其中i为虚数单位,x∈R),若复数∈R,则实数x的值为( )
A.-6 B.6
C. D.-
解析:===+·i∈R,∴=0,∴x=.
答案:C
11.设z=(2t2+5t-3)+(t2+2t+2)i,t∈R,则以下结论正确的是( )
A.z对应的点在第一象限
B.z一定不为纯虚数
C.对应的点在实轴的下方
D.z一定为实数
解析:∵t2+2t+2=(t+1)2+1>0,∴z对应的点在实轴的上方.
又∵z与对应的点关于实轴对称,∴C项正确.
答案:C
12.(2013·高考陕西卷)设z是复数,则下列命题中的假命题是( )
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:设z=a+bi(a,b∈R),
选项A,z2=(a+bi)2=a2-b2+2abi≥0,则故b=0或a,b都为0,即z为实数,正确.
选项B,z2=(a+bi)2=a2-b2+2abi<0,则则故z一定为虚数,正确.
选项C,若z为虚数,则b≠0,z2=(a+bi)2=a2-b2+2abi,由于a的值不确定,故z2无法与0比较大小,错误.
选项D,若z为纯虚数,则则z2=-b2<0,正确.
答案:C
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上)
13.已知x+=-1,则x2 014+的值为________.
解析:∵x+=-1,∴x2+x+1=0.∴x=-±i,∴x3=1.
∵2 014=3×671+1,∴x2 014=x,∴x2 014+=x+=-1.
答案:-1
14.已知复数z1=cos α+isin α,z2=cos β+isin β,则复数z1·z2的实部是________.
解析:z1·z2=(cos α+isin α)(cos β+isin β)=cos αcos β-sin αsin β+(cos αsin β+sin αcos β)i
=cos(α+β)+sin(α+β)i.
故z1·z2的实部为cos(α+β).
答案:cos(α+β)
15.若(3-10i)y+(-2+i)x=1-9i,则实数x、y的值分别为x=________,y=________.
解析:原式可以化为(3y-2x)+(x-10y)i=1-9i,
根据复数相等的充要条件,有解得
答案:1 1
16.已知复数z1=m+(4+m)i(m∈R),z2=2cos θ+(λ+
3cos θ)i(λ∈R),若z1=z2,则λ的取值范围是________.
解析:因为z1=z2,所以消去m得λ=4-cos θ.又因为-1≤cos θ≤1,
所以3≤4-cos θ≤5,所以λ∈[3,5].
答案:[3,5]
三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)复数z=(a2+1)+ai(a∈R)对应的点在第几象限?复数z对应的点的轨迹方程是什么?
解析:因为a2+1≥1>0,复数z=(a2+1)+ai对应的点为(a2+1,a),所以z对应的点在第一、四象限或实轴的正半轴上.设z=x+yi(x,y∈R),则
消去a可得x=y2+1,所以复数z对应的点的轨迹方程是y2=x-1.
18.(本小题满分12分)(1)已知复数z在复平面内对应的点在第四象限,|z|=1,且z+=1,求z;
(2)已知复数z=-(1+5i)m-3(2+i)为纯虚数,求实数m的值.
解析:(1)设z=a+bi(a、b∈R),由题意得解得a=,b=±.
∵复数z在复平面内对应的点在第四象限,
∴b=-.∴z=-i.
(2)z=-(1+5i)m-3(2+i)=(m2-m-6)+(2m2-5m-3)i,
依题意得
解得∴m=-2.
19. (本小题满分12分)虚数z满足|z|=1,z2+2z+<0,求z.
解析:设z=x+yi(x、y∈R,y≠0),∴x2+y2=1.
则z2+2z+=(x+yi)2+2(x+yi)+=(x2-y2+3x)+y(2x+1)i.
∵y≠0,z2+2z+<0,
∴
又x2+y2=1.③
由①②③得∴z=-±i.
20.(本小题满分12分)满足z+是实数,且z+3的实部与虚部是相反数的虚数z是否存在?若存在,求出虚数z,若不存在,请说明理由.
解析:存在.
设虚数z=x+yi(x、y∈R,且y≠0).z+=x+yi+=x++i.
由已知得∵y≠0,∴
解得或
∴存在虚数z=-1-2i或z=-2-i满足以上条件.
21.(本小题满分13分)已知z1=(3x+y)+(y-4x)i,
z2=(4y-2x)-(5x+3y)i,(x,y∈R),设z=z1-z2=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∵z=13-2i,且x,y∈R,
∴解得
∴z1=(3×2-1)+(-1-4×2)i=5-9i,
z2=4×(-1)-2×2-[5×2+3×(-1)]i=-8-7i.
22.(本小题满分13分)将一颗质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1、2、3、4、5、6)先后抛掷两次,记第一次出现的点数为a,第二次出现的点数为b.
(1)设复数z=a+bi(i为虚数单位),求事件“z-3i为实数”的概率;
(2)求点P(a,b)落在不等式组表示的平面区域内(含边界)的概率.
解析:(1)z=a+bi(i为虚数单位),z-3i为实数,则a+bi-3i=a+(b-3)i为实数,则b=3.
依题意得b的可能取值为1、2、3、4、5、6,故b=3的概率为.
即事件“z-3i为实数”的概率为.
(2)连续抛掷两次骰子所得结果如下表:
1 2 3 4 5 6
1 (1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (1,5) (1,6)
2 (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (2,5) (2,6)
3 (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (3,5) (3,6)
4 (4,1) (4,2) (4,3) (4,4) (4,5) (4,6)
5 (5,1) (5,2) (5,3) (5,4) (5,5) (5,6)
6 (6,1) (6,2) (6,3) (6,4) (6,5) (6,6)
由上表知,连续抛掷两次骰子共有36种不同的结果.
不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示(含边界).
由图知,点P(a,b)落在四边形ABCD内的结果有:(1,1)、(1,2)、(1,3)、(2,1)、(2,2)、(2,3)、(2,4)、(3,1)、(3,2)、(3,3)、(3,4)、(3,5)、(4,1)、(4,2)、(4,3)、(4,4)、(4,5)、(4,6),共18种.
所以点P(a,b)落在四边形ABCD内(含边界)的概率为P==.
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