内容正文:
第12章 复数(单元重点综合测试)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分: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.(24-25高三上·江苏·阶段练习)若,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·江苏徐州·阶段练习)已知为虚数单位,若复数z满足,则( )
A.1 B. C.2 D.
3.(24-25高三上·江苏镇江·期中)设复数,则的虚部是( )
A.1 B. C.i D.
4.(23-24高一下·江苏·期末)已知复数,则的实部是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)若,则( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高三上·江苏泰州·阶段练习)复数的虚部为( )
A. B. C. D.1012
7.(23-24高一下·江苏苏州·期中)已知复数满足,则(是虚数单位)的最小值为( )
A. B.4 C. D.6
8.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)设C,且,则的实部的取值范围为( )
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.(2024·江苏徐州·模拟预测)在复平面内,若复数z对应的点为,则( )
A. B.
C. D.
10.(23-24高一下·江苏·期末)若复数,则( )
A. B. C.为实数 D.的虚部为3
11.(24-25高二上·安徽阜阳·开学考试)已知复数,下列说法正确的是( )
A.若,则为纯虚数
B.若,则互为共轭复数
C.若,则在复平面内对应的点的集合为以原点为圆心,1为半径的圆
D.若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)已知i是虚数单位,若复数z满足,则 .
13.(23-24高一下·福建福州·期中)若复数满足,则的共轭复数为 .
14.(22-23高一下·江西赣州·期末)已知平面直角坐标系中向量的旋转和复数有关,对于任意向量,对应复数,向量逆时针旋转一个角度,得到复数,于是对应向量.这就是向量的旋转公式.已知正三角形的两个顶点坐标是,根据此公式,求得点的坐标是 .(任写一个即可)
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.(23-24高一下·江苏宿迁·期中)已知复数(是虚数单位)是方程的根,其中,是实数
(1)求和的值;
(2)若是纯虚数,求实数的值
16.(23-24高一下·江苏连云港·期中)在复平面内,复数对应的点的坐标为,且为纯虚数(是的共轭复数).
(1)求m的值;
(2)复数在复平面对应的点在第一象限,求实数a的取值范围.
17.(23-24高一下·山东济宁·期中)已知是关于的方程的一个根,其中为虚数单位.
(1)求的值;
(2)记复数,求复数的模.
18.(23-24高一下·江苏南京·期末)设是虚数,,且.
(1)求的值及的实部的取值范围;
(2)求证:是纯虚数;
(3)求的最小值.
19.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)如图,点,复数可用点表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴.显然,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.按照这种表示方法,每一个复数,有复平面内唯一的一个点和它对应,反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应.一般地,任何一个复数都可以表示成的形式,即其中为复数的模,叫做复数的辐角(以非负半轴为始边,所在射线为终边的角),我们规定范围内的辐角的值为辐角的主值,记作叫做复数的三角形式.复数三角形式的乘法公式:.棣莫佛提出了公式:,其中.
(1)已知,求的三角形式;
(2)已知为定值,,将复数化为三角形式;
(3)设复平面上单位圆内接正二十边形的20个顶点对应的复数依次为,求复数所对应不同点的个数.
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第12章 复数(单元重点综合测试)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分: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.(24-25高三上·江苏·阶段练习)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【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】利用复数的运算化简可得结果.
【详解】因为,则,
所以,.
故选:B.
2.(24-25高三上·江苏徐州·阶段练习)已知为虚数单位,若复数z满足,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【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
【分析】根据复数的除法运算求出,再根据共轭复数的定义求出,再根据复数的模的计算公式即可得解.
【详解】因为,所以,
所以,所以.
故选:B.
3.(24-25高三上·江苏镇江·期中)设复数,则的虚部是( )
A.1 B. C.i D.
【答案】B
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算
【分析】根据复数的除法即可得到答案.
【详解】,虚部为,
故选:B.
4.(23-24高一下·江苏·期末)已知复数,则的实部是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】复数的乘方、复数的除法运算、求复数的实部与虚部
【分析】利用复数的乘方及除法运算求出,进而求出其实部.
【详解】依题意,,
所以的实部为.
故选:A
5.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】复数的除法运算
【分析】根据向量的除法运算可得,进而可得结果.
【详解】因为,可得,
则.
故选:A.
6.(24-25高三上·江苏泰州·阶段练习)复数的虚部为( )
A. B. C. D.1012
【答案】B
【知识点】复数的乘方
【分析】由的性质利用分组求和法求得后可得.
【详解】
,
则所求虚部为.
故选:B.
7.(23-24高一下·江苏苏州·期中)已知复数满足,则(是虚数单位)的最小值为( )
A. B.4 C. D.6
【答案】B
【知识点】求复数的模、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】根据复数模长的几何意义即可求得结果.
【详解】设,则由,
所以复数在复平面内对应的点坐标在为圆心,1为半径的圆上,如下图所示:
而,
即求复平面内点到距离的最小值,
由圆的几何性质可知当点位于与圆心点连线交点时,取到最小值,
即
故选:B
8.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)设C,且,则的实部的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的乘方、求cosx(型)函数的值域、求复数的实部与虚部
【分析】,由,可得,设,根据同角三角函数的基本关系及余弦函数的值域即可求解.
【详解】设,则,
所以,,
所以.
设,
,故的实部为,
所以
,
即的实部的取值范围为.
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.(2024·江苏徐州·模拟预测)在复平面内,若复数z对应的点为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【知识点】共轭复数的概念及计算、求复数的模、复数的除法运算、复数代数形式的乘法运算
【分析】根据题意写出复数的标准式,再写出其共轭复数,再利用复数的乘除、模长公式,可得答案.
【详解】由题意可得,则,
对于A,,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,
,,故D错误;
故选:AC.
10.(23-24高一下·江苏·期末)若复数,则( )
A. B. C.为实数 D.的虚部为3
【答案】BC
【知识点】求复数的模、复数的除法运算、求复数的实部与虚部、共轭复数的概念及计算
【分析】先应用复数除法求出复数判断C,D,再根据共轭复数判断A,最后根据模长判断B选项.
【详解】因为,虚部为,D选项错误;
为实数,C选项正确;
,A选项错误;
,B选项正确.
故选:BC.
11.(24-25高二上·安徽阜阳·开学考试)已知复数,下列说法正确的是( )
A.若,则为纯虚数
B.若,则互为共轭复数
C.若,则在复平面内对应的点的集合为以原点为圆心,1为半径的圆
D.若,则
【答案】AC
【知识点】共轭复数的概念及计算、已知复数的类型求参数
【分析】对于A:根据复数的乘方结合复数的相关概念分析判断;对于C:根据复数的模的几何意义可判断;对于BD:举反例说明即可.
【详解】对于A,设,
则,故A正确;
对于B,取,那么,但不是共轭复数,故B错误;
对于C,设在复平面内的点为,由知,点在以为圆心,1为半径的圆上,故C正确;
对于D,取,则,故D错误.
故选:AC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)已知i是虚数单位,若复数z满足,则 .
【答案】
【知识点】复数的除法运算、复数的乘方、求复数的模
【分析】根据及模长的性质即可得到结果.
【详解】.
故答案为:.
13.(23-24高一下·福建福州·期中)若复数满足,则的共轭复数为 .
【答案】
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】根据复数代数形式的除法运算化简复数,即可求出其共轭复数.
【详解】因为,
所以,
所以的共轭复数为.
故答案为:
14.(22-23高一下·江西赣州·期末)已知平面直角坐标系中向量的旋转和复数有关,对于任意向量,对应复数,向量逆时针旋转一个角度,得到复数,于是对应向量.这就是向量的旋转公式.已知正三角形的两个顶点坐标是,根据此公式,求得点的坐标是 .(任写一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的向量表示、复数的坐标表示、向量新定义
【分析】求出对应的复数,确定旋转角,利用旋转公式求出对应的复数,即可列式求解作答.
【详解】设点的坐标为,点,则,
从而对应的复数为,
若由逆时针旋转得到,对应的复数为,
因此,解得,
则的坐标是;
若由逆时针旋转得到,对应的复数为,
因此,解得,
则点的坐标是.
故答案为:(或)
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.(23-24高一下·江苏宿迁·期中)已知复数(是虚数单位)是方程的根,其中,是实数
(1)求和的值;
(2)若是纯虚数,求实数的值
【答案】(1)、
(2)
【知识点】已知复数的类型求参数、复数范围内方程的根、复数代数形式的乘法运算
【分析】(1)根据虚根成对原理可知也为方程的根,利用韦达定理计算可得;
(2)根据复数代数形式的乘法运算化简,再根据其为纯虚数,则实部为,虚部不为得到方程(不等式)组,解得即可.
【详解】(1)因为复数(是虚数单位)是方程的根(,是实数),
所以也为方程的根,
所以,所以;
(2)由(1)可知
,
又是纯虚数,
所以,解得.
16.(23-24高一下·江苏连云港·期中)在复平面内,复数对应的点的坐标为,且为纯虚数(是的共轭复数).
(1)求m的值;
(2)复数在复平面对应的点在第一象限,求实数a的取值范围.
【答案】(1)3
(2)
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、已知复数的类型求参数、在各象限内点对应复数的特征
【分析】(1)结合复数的几何意义,再利用复数的乘法化简复数,由已知条件可求得实数m的值.
(2)利用复数的除法求,再结合复数的几何意义求解.
【详解】(1)复数,且为纯虚数是的共轭复数),则,
解得.
(2),
复数在复平面对应的点在第一象限,
,
解得.实数的取值范围是.
17.(23-24高一下·山东济宁·期中)已知是关于的方程的一个根,其中为虚数单位.
(1)求的值;
(2)记复数,求复数的模.
【答案】(1)
(2)
【知识点】复数范围内方程的根、复数的除法运算、求复数的模、共轭复数的概念及计算
【分析】(1)解法一是把已知的虚根代入实系数一元二次方程,从而得到一个虚数为0,即实部为0和虚部分0,来求出待定系数的值即可;
解法二是利用实系数一元二次方程如果有虚根,一定是共轭虚根,从而知道了这个方程的两个根,然后用韦达定理来求出系数的值即可;
(2)代入已知的共轭复数进行除法运算后,再求模即可.
【详解】(1)解法一:由题意得:,
即,
所以,
所以,,
解得:,即;
解法二:由已知得,这个方程的另一个根是,再用韦达定理可知:
,解得:,所以;
(2),,则,
所以.
18.(23-24高一下·江苏南京·期末)设是虚数,,且.
(1)求的值及的实部的取值范围;
(2)求证:是纯虚数;
(3)求的最小值.
【答案】(1)1;
(2)证明见解析.
(3)
【知识点】已知复数的类型求参数、复数代数形式的乘法运算、求复数的实部与虚部
【分析】(1)设出复数,写出的表示式,进行复数的运算,把整理成最简形式,根据所给的的范围,得到的虚部为,实部属于这个范围,得到的实部的范围.
(2)根据设出的,整理的代数形式,进行复数的除法的运算,整理成最简形式,根据上一问求出的、的范围,得到是一个纯虚数.
(3),再利用基本不等式即可求的最小值.
【详解】(1)因为是虚数,设,则,
,,,,,此时,
,,即的实部的取值范围.
(2),,
,,,是纯虚数.
(3)
,可得,
当且仅当,即时取得最小值为.
19.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)如图,点,复数可用点表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴.显然,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.按照这种表示方法,每一个复数,有复平面内唯一的一个点和它对应,反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应.一般地,任何一个复数都可以表示成的形式,即其中为复数的模,叫做复数的辐角(以非负半轴为始边,所在射线为终边的角),我们规定范围内的辐角的值为辐角的主值,记作叫做复数的三角形式.复数三角形式的乘法公式:.棣莫佛提出了公式:,其中.
(1)已知,求的三角形式;
(2)已知为定值,,将复数化为三角形式;
(3)设复平面上单位圆内接正二十边形的20个顶点对应的复数依次为,求复数所对应不同点的个数.
【答案】(1);
(2);
(3)5
【知识点】复数的三角形式、二倍角的余弦公式、复数的三角表示、复数的指数形式
【分析】(1)根据复数的乘法运算律计算即可;
(2)结合二倍角余弦及正弦公式计算化简即可;
(3)应用正二十边形得出中心角为,再设,再应用复数乘方定义结合周期性,共有5个不同的值.
【详解】(1)
.
(2).
(3)正二十边形每边所对的中心角为,设(为常数),
则,
所以
,
由周期性可知,共有5个不同的值,
故复数所对应不同点的个数为5.
【点睛】关键点点睛:应用正二十边形得出中心角为,再设,再应用复数乘方定义结合周期性,共有5个不同的值.
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