内容正文:
课下巩固训练(十八) 复数的几何意义
(选择题、填空题每题5分,解答题每题10分)
【选择题】每小题5分
1.如图,复平面内点P所表示的复数为(每个小方格的边长为1)( )
A.2+2i B.3+i C.3+3i D.3+2i
解析:由题意可知,点P的坐标为(3, 2),所以复平面内点P所表示的复数为3+2i.
答案:D
2.已知复数z在复平面内对应的点的坐标为(-1, 2),则=( )
A.-1+2i B.1+2i
C.1-2i D.-1-2i
解析:由题意知z=-1+2i,故=-1-2i.
答案:D
3.已知0<a<2,复数z=a+i(i是虚数单位),则|z|的取值范围是( )
A. B.
C.(1,3) D.(1,5)
解析:|z|=,∵0<a<2,∴1<a2+1<5,∴.
答案:B
4.复平面上,以原点为起点,平行于虚轴的非零向量所对应的复数一定是( )
A.正数 B.负数
C.实部不为零的虚数 D.纯虚数
解析:由题意可设=(0, a)(a≠0),所以对应复数为ai(a≠0),此复数为纯虚数.
答案:D
5.已知复数z满足|z|2-2|z|-3=0,则复数z对应点的轨迹为( )
A.一个圆 B.线段
C.两点 D.两个圆
解析:∵|z|2-2|z|-3=0,∴(|z|-3)(|z|+1)=0,∴|z|=3,表示一个圆.
答案:A
【填空题】每小题5分
6.若z=a-i(a∈R,且a>0)的模为,则a=________,复数z的共轭复数=________.
解析:∵,且a>0,∴a=1,则z=1-i,∴=1+i.
答案:1 1+i
7.已知复平面内的向量对应的复数分别是-2+i,3+2i,则=________.
解析:∵,∴对应的复数为(-2+i)+(3+2i)=1+3i,
∴=.
答案:
8.写出一个模为的非纯虚数__________.
解析:设z=a+bi(a,b∈R,a,b≠0),由题意可知,|z|=⇒a2+b2=5,取a=2,b=1,则z=2+i.
答案:2+i(答案不唯一,只要满足实部和虚部的平方和为5的非纯虚数即可)
【解答题】每小题10分
9.设z为纯虚数,且|z-1|=|-1+i|,求复数z.
解:∵z为纯虚数,∴设z=ai(a∈R且a≠0),
又|-1+i|==|-1+i|,得,
解得a=±1,∴z=±i.
10.在复平面内画出下列复数对应的向量,并求出各复数的模.
z1=1-i;z2=-i;z3=-2;z4=2+2i.
解:在复平面内分别画出点Z1(1,-1),Z2, Z3(-2,0),Z4(2,2),则向量分别为复数z1,z2,z3,z4对应的向量,如图所示.
各复数的模分别为:|z1|===1;
|z3|==2;|z4|=.
【选择题】每小题5分
11.若复数z1,z2在复平面内对应的点关于y轴对称,且z1=1+i,则复数z2=( )
A.-1-i B.-1+i
C.1+i D.1-i
解析:根据复数的几何意义,z1=1+i对应复平面的点是(1, 1),关于y轴对称得到的点是(-1,1),对应的复数是z2=-1+i.
答案:B
12.(多选)设复数z满足z=-1-2i,i为虚数单位,则下列命题正确的是( )
A.|z|=
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-1+2i
D.复数z在复平面内对应的点在直线y=-2x上
解析:|z|=,A正确;复数z在复平面内对应的点的坐标为(-1,-2),在第三象限,B不正确;z的共轭复数为-1+2i,C正确;复数z在复平面内对应的点(-1,-2)不在直线y=-2x上,D不正确.
答案:AC
13.设复数z满足|z-i|=1,z在复平面内对应的点为(x, y),则( )
A.(x+1)2+y2=1 B.(x-1)2+y2=1
C.x2+(y-1)2=1 D.x2+(y+1)2=1
解析:由题可得z=x+yi,z-i=x+(y-1)i,|z-i|==1,则x2+(y-1)2=1.
答案:C
【解答题】每小题10分
14.在复平面内,A,B,C三点对应的复数分别为1,2+i,-1+2i.
(1)求向量对应的复数;
(2)判定△ABC的形状.
解:(1)由复数的几何意义知:=(1,0),=(2,1),=(-1,2),
所以=(1,1),=(-2,2),=(-3,1),所以对应的复数分别为1+i,-2+2i,-3+i.
(2)因为==2=,所以2=2,
所以△ABC是以BC为斜边的直角三角形.
【选择题】每小题5分
15.欧拉公式eix=cos x+isin x(i为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,它将指数函数的定义域扩大到复数集,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里占有非常重要的地位.特别是当x=π时,eiπ+1=0被认为是数学上最优美的公式,数学家们评价它是“上帝创造的公式”.根据欧拉公式可知,e5i表示的复数在复平面中位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:因为<5<2π,即5弧度的角位于第四象限,则cos 5>0,sin 5<0,所以复数e5i=cos 5+isin 5在复平面内对应的点位于第四象限.
答案:D
【填空题】每小题5分
16.若复数z在复平面内对应的点位于第二象限,且|z|=2,则z等于______.(写出一个即可)
解析:设z=a+bi,a,b∈R,因为复数z在复平面内对应的点在第二象限,所以a<0,b>0,又因为|z|=2,所以a2+b2=4,显然当a=-1,b=时,符合题意.
答案:-1+i(答案不唯一)
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