内容正文:
第06讲 第七章 复数 章节验收测评卷
(考试时间:150分钟 试卷满分:150分)
一、选择题:本题共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.已知复数满足,则的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算
【分析】根据复数的除法运算求出,即可得出结果.
【详解】由可得
,
所以的虚部是.
故选:A
2.已知为实数,是关于的方程的一个根,则( )
A. B.2 C.4 D.
【答案】D
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算、复数范围内方程的根
【分析】由题意,根据复数的乘法运算和相等复数的概念计算可得,进而求解.
【详解】因为是关于的方程的一个根,
所以,即.
所以且,解得,
所以.
故选:D
3.已知复数,则z在复平面对应的点为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数的坐标表示、复数的除法运算
【分析】根据复数的除法及复数的几何意义即可求解.
【详解】,对应点为.
故选:.
4.复数方程解的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】设,由复数得乘方与共轭复数的概念计算参数即可.
【详解】设,则,,
所以,解之得或或,共4组解.
故选:A
5.已知在复平面内对应的点的坐标为,则,满足的关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】复数的坐标表示、复数代数形式的乘法运算
【分析】利用复数的乘法化简,表示出,消去得,满足的关系式.
【详解】因为,所以,,
消去得.
故选:C.
6.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】先根据复数的除法求复数,再根据共轭复数的概念求.
【详解】因为,所以.
故选:A
7.瑞士数学家欧拉于1748年提出了著名的欧拉公式:,其中是自然对数的底数,是虚数单位.根据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A. B.的虚部为
C.复数在复平面内对应的点位于第二象限 D.的最大值为
【答案】D
【知识点】求复数的实部与虚部、求复数的模、判断复数对应的点所在的象限
【分析】由欧拉公式及复数的相关概念逐项计算判断即可.
【详解】对于A,,A错误;
对于B, 由,其虚部为,B错误;
对于C,,则复数在复平面内对应的点位于第一象限,C错误;
对于D,
,当时取等号,D正确,
故选:D.
8.若复数满足,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数的乘方
【分析】由立方差公式得到,从而得到.
【详解】因为,所以,
故,
因为,所以,
故选:B
二、选择题:本题共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.设i为虚数单位,下列关于复数z的命题正确的有( )
A.
B.若,互为共轭复数,则
C.若,则z的轨迹是以原点为圆心,半径为1的圆
D.若复数为纯虚数,则
【答案】BCD
【知识点】已知复数的类型求参数、求复数的模、与复数模相关的轨迹(图形)问题、复数的乘方
【分析】A选项,利用复数的乘方运算得到A正确;B选项,设,,则;C选项,由复数的几何意义得到C正确;D选项,根据纯虚数的定义得到方程,求出.
【详解】对于A:,A错;
对于B:令,,,,所以,故B正确;
对于C:,故z的轨迹是以原点为圆心,半径为1的圆,C正确;
对于D:若复数为纯虚数,则,即,故D正确.
故选:BCD
10.已知复数,则( )
A.
B.
C.在复平面内对应的点位于第四象限
D.
【答案】BC
【知识点】求复数的模、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】A、B应用复数乘除运算化简判断;C由共轭复数定义及复数对应坐标判断象限;D复数加减运算并求复数的模,即可判断.
【详解】A:,错误;
B:,正确;
C:,在复平面内对应的点为,位于第四象限,正确;
D:,错误.
故选:BC
11.设,为复数,则下列说法中正确的有( )
A.若,,其中,,,,且,,则
B.若()为纯虚数,则
C.若关于的方程,,的一个虚根为,则
D.若,,则复数在复平面内对应的点位于第三象限
【答案】BD
【知识点】复数的基本概念、已知复数的类型求参数、复数范围内方程的根、判断复数对应的点所在的象限
【分析】对于A:根据复数不能比较大小即可判断;对于B:根据纯虚数的概念列式求解;对于C:可知另一个虚根为,利用韦达定理运算求解;对于D:可得,结合复数的几何意义分析判断.
【详解】对于选项A:因为,可知,不可能均为实数,故不能比较大小,故A错误;
对于选项B:若()为纯虚数,
则,解得,故B正确;
对于选项C:若关于的方程,,的一个虚根为,
则另一个虚根为,
可得,所以,故C错误;
对于选项D:若,,则,
复数在复平面内对应的点为,位于第三象限,故D正确;
故选:BD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.复数(为虚数单位)在复平面内对应点的坐标是 .
【答案】
【知识点】复数的坐标表示、复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】利用复数的四则运算化简计算求得复数,即得其对应的点的坐标.
【详解】因,
故复数在复平面内对应点的坐标是.
故答案为:.
13.复数满足,则 .
【答案】
【知识点】由复数模求参数、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】设,结合复数的几何意义,列出方程组即可求解.
【详解】设复数,
由,可得复数对应的点在以和为端点的线段的垂直平分线上,所以,
由可得复数对应的点在以和为端点的线段的垂直平分线上,所以,
联立,解得,所以,
经检验,满足,
则.
故答案为:.
14.复平面上两个点,分别对应两个复数,,它们满足下列两个条件:①;②两点,连线的中点对应的复数为,若为坐标原点,则的面积为 .
【答案】8
【知识点】复数的坐标表示、复数代数形式的乘法运算、根据相等条件求参数、复数的向量表示
【分析】令,,且,结合条件求参数,进而确定的位置关系及模长,即可求的面积.
【详解】令,,且,
由,则,即,故①,
由两点,连线的中点对应的复数为,则,即②,
联立①②,可得,且,即,,
由,即,故为直角三角形,
又,,故的面积为.
故答案为:8
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知复数.
(1)若复数为纯虚数,求实数的值;
(2)若复数在复平面内对应点位于第二象限,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【知识点】已知复数的类型求参数、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】(1)根据纯虚数的定义即可求解,
(2)根据复数的几何意义,结合第二象限点的特征即可求解.
【详解】(1)因为复数为纯虚数,所以,
解的
解得,;
(2)因为复数在复平面内对应的点在第二象限,所以
解之得
得.
所以实数的取值范围为.
16.复数,且在复平面上对应的点在第一象限.
(1)若,求复数的模;
(2)若复数的模为,复数的实部为,求锐角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值、二倍角的余弦公式、求复数的实部与虚部、求复数的模
【分析】(1)直接由模的计算公式以及二倍角公式即可求解;
(2)由题意求得,,,进一步由两角差的余弦公式即可求解.
【详解】(1);
(2)由题意,,
且由在复平面上对应的点在第一象限可知,,
不妨设是锐角,解得,
因为也是锐角,所以,
所以,
所以.
17.已知复数(R),为实数.
(1)求;
(2)若复数在复平面内对应的点在第四象限,且为实系数方程的根,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】已知复数的类型求参数、求复数的模、复数范围内方程的根、复数的除法运算
【分析】(1)根据复数为实数求出,代入化简后求复数模即可;
(2)由复数是实系数方程的根代入求出,再结合所在象限舍去不合适的值.
【详解】(1)由,为实数,则为实数,
所以,即,,
所以.
(2)由在复平面内对应的点在第四象限,
所以,
又为实系数方程的根,
则,
所以,,
又,所以.
18.对任意复数,定义.
(1)若,求相应的复数;
(2)若中的为常数,则令,对任意,是否一定有常数使得?这样的是否唯一?说明理由.
(3)计算,并建立它们之间的一个等式.由此发现一个一般的等式,并证明之.
【答案】(1),
(2),,m不唯一,理由见解析
(3)答案见解析
【知识点】由正弦(型)函数的周期性求值、复数的相等、复数代数形式的乘法运算、函数新定义
【分析】(1)由复数相等的性质分析可得到结果;
(2)利用诱导公式,即可说明理由.
(3)计算,发现,从而有,利用定义证明.
【详解】(1)由,,
得,
即,由得,进而,
当时,,解得,此时;
当时,,无解,舍去.
所以,,故.
(2)由题意得,,
因为,,,
所以,
所以令,,则有,
同时取不同值时,也有相应的不同值,故不唯一.
(3),
,
,
所以,
一般的,对于任意复数,有,
证明如下,
,
而,
所以.
【点睛】关键点点睛:利用已知中的定义:对任意复数,定义,对问题中的进行计算.
19.通过平面直角坐标系,我们可以用有序实数对表示向量.类似的,我们可以把有序复数对看作一个向量,记,称为复向量.类比平面向量的相关运算法则,对于,我们有如下运算法则:①;②;③;④.
(1)设,求和;
(2)类比平面向量数量积满足的运算律,得出复向量的一个相关结论,判断其是否正确并说明理由;
(3)设,集合.求的最小值;并证明当取最小值时,对于任意的.
【答案】(1);
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【知识点】复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】(1)代入公式①③即可求解;
(2)根据所给定义,以及向量的代数运算法则,即可求解;
(3)设满足条件的,表示出,即可得到,根据完全平方数的性质计算可得最小值.
根据所给条件求出,再证明对任意的,根据定义证明即可.
【详解】(1)由,
得,;
(2)设,,,、、、、、,
,,,
,
因为,,
所以,
,故正确;
(3)不妨令,则,
则
,
当,时取得最小值2,
此时,
设满足条件的,, ,
则,,
【点睛】关键点睛:对于新定义问题,关键是理解所给定义,再结合所学相应知识解决问题.
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第06讲 第七章 复数 章节验收测评卷
(考试时间:150分钟 试卷满分:150分)
一、选择题:本题共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.已知复数满足,则的虚部是( )
A. B. C. D.
2.已知为实数,是关于的方程的一个根,则( )
A. B.2 C.4 D.
3.已知复数,则z在复平面对应的点为( )
A. B. C. D.
4.复数方程解的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
5.已知在复平面内对应的点的坐标为,则,满足的关系式为( )
A.B. C. D.
6.若,则( )
A. B. C. D.
7.瑞士数学家欧拉于1748年提出了著名的欧拉公式:,其中是自然对数的底数,是虚数单位.根据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A. B.的虚部为
C.复数在复平面内对应的点位于第二象限 D.的最大值为
8.若复数满足,则 ( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共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.设i为虚数单位,下列关于复数z的命题正确的有( )
A.
B.若,互为共轭复数,则
C.若,则z的轨迹是以原点为圆心,半径为1的圆
D.若复数为纯虚数,则
10.已知复数,则( )
A.
B.
C.在复平面内对应的点位于第四象限
D.
11.设,为复数,则下列说法中正确的有( )
A.若,,其中,,,,且,,则
B.若()为纯虚数,则
C.若关于的方程,,的一个虚根为,则
D.若,,则复数在复平面内对应的点位于第三象限
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.复数(为虚数单位)在复平面内对应点的坐标是 .
13.复数满足,则 .
14.复平面上两个点,分别对应两个复数,,它们满足下列两个条件:①;②两点,连线的中点对应的复数为,若为坐标原点,则的面积为 .
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知复数.
(1)若复数为纯虚数,求实数的值;
(2)若复数在复平面内对应点位于第二象限,求实数的取值范围.
16.复数,且在复平面上对应的点在第一象限.
(1)若,求复数的模;
(2)若复数的模为,复数的实部为,求锐角的余弦值.
17.已知复数(R),为实数.
(1)求;
(2)若复数在复平面内对应的点在第四象限,且为实系数方程的根,求实数的值.
18.对任意复数,定义.
(1)若,求相应的复数;
(2)若中的为常数,则令,对任意,是否一定有常数使得?这样的是否唯一?说明理由.
(3)计算,并建立它们之间的一个等式.由此发现一个一般的等式,并证明之.
19.通过平面直角坐标系,我们可以用有序实数对表示向量.类似的,我们可以把有序复数对看作一个向量,记,称为复向量.类比平面向量的相关运算法则,对于,我们有如下运算法则:①;②;③;④.
(1)设,求和;
(2)类比平面向量数量积满足的运算律,得出复向量的一个相关结论,判断其是否正确并说明理由;
(3)设,集合.求的最小值;并证明当取最小值时,对于任意的.
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