内容正文:
期末复习专题03 第七章 复数
内容导图预览
考点清单总结
考点清单1 复数的有关概念
1.复数
(1)定义:我们把形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满足i2=-1.
(2)表示方法:复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R),其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部.
2.复数集
(1)定义:全体复数构成的集合C={a+bi|a,b∈R}叫做复数集.
(2)表示:通常用大写字母C表示.
3.复数的分类
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)可以分类如下:
(2)复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系
4. 复数相等的充要条件
在复数集C={a+bi|a,b∈R}中任取两个数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),我们规定:a+bi与c+di相等当且仅当a=c且b=d.特殊地,a+bi=0⇔a=b=0.
考点清单2 复数的几何意义
1.复数与复平面内点的关系
(1)建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴,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.
(2)复数集C和复平面内所有的点组成的集合是一一对应的,即复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b),这是复数的一种几何意义.
2.复数与复平面内的向量的关系
复数与平面向量:如图所示,设复平面内的点Z表示复数z=a+bi,连接OZ,显然向量由点Z唯一确定;反过来,点Z也可以由向量唯一确定.
因此,复数集C中的数与复平面内以原点为起点的向量建立了一一对应关系(实数0与零向量对应),即复数z=a+bi平面向量.这是复数的另一种几何意义.
为方便起见,我们常把复数z=a+bi说成点Z或说成向量,并且规定,相等的向量表示同一个复数.
考点清单3 复数的模
(1)定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
(2)记法:复数z=a+bi的模记作|z|或|a+bi|.
(3)公式:|z|=|a+bi|=.
考点清单4 共轭复数
1.定义:一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.
2.表示:复数z的共轭复数用表示,即如果z=a+bi(a,b∈R),那么=a-bi.
考点清单5 复数的四则运算
1.复数的加、减法运算
(1)复数加、减法的运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,
则z1+z2=(a+c)+(b+d)i, z1-z2=(a-c)+(b-d)i.
(2)复数加法的运算律
对任意z1,z2,z3∈C,有:
(交换律)z1+z2=z2+z1;(结合律)(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
2.复数加、减法的几何意义
如图,设复数z1,z2对应的向量分别为 ,,四边形OZ1ZZ2为平行四边形,则向量与复数z1+z2对应,向量与复数z1-z2对应.
3.复数的乘法法则
(1)设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,那么它们的积
(a+bi)(c+di)=ac+bci+adi+bdi2=(ac-bd)+(ad+bc)i.
(2)复数乘法的运算律
对任意复数z1,z2,z3∈C,有
交换律
z1z2=z2z1
结合律
(z1z2)z3=z1(z2z3)
乘法对加法的分配律
z1(z2+z3)=z1z2+z1z3
4.复数代数形式的除法运算
复数除法的法则是:(a+bi)÷(c+di)=+i(a,b,c,d∈R,且c+di≠0).
复数的除法的实质是分母实数化.若分母为a+bi型,则分子、分母同乘a-bi;若分母为a-bi型,则分子、分母同乘a+bi,即分子、分母同乘分母的共轭复数.
5.在复数范围内解方程
与复数方程有关的问题,一般是利用复数相等的充要条件,把复数问题实数化进行求解.根与系数的关系仍适用,但判别式“Δ”不再适用.
考点题型·巩新知
考点一 复数的相关概念
1.已知,若复数是纯虚数,则的值为( )
A. B. C.或1 D.或
2.已知复数(,),则“”是“复数对应的点在虚轴上”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
3.以的虚部为实部,以的实部为虚部的新复数是( )
A. B. C. D.
4.下列命题中,不正确的是( )
A.是一个复数 B.形如的数一定是虚数
C.两个复数一定不能比较大小 D.若,则
5.给出下列说法:(1)若,则;(2)若,则,;(3)若x为实数,且是纯虚数,则;(4)若,则有.其中正确的序号是 .
考点二 复数的几何意义
6.若,则实数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.在复平面内,为原点,两点对应的复数分别为,,若四边形为平行四边形,则点对应的复数为( )
A. B. C. D.
8.已知复数,则复数在复平面内所对应的点的坐标为( )
A.(3,1) B. C. D.
9.已知复数在复平面内对应的点在第四象限,则实数的最小正整数值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.已知,复数.
(1)若为纯虚数,求;
(2)若在复平面内对应的点位于第二象限,求整数的值.
考点三 复数的模
11.已知复数的实部与虚部相等,则( )
A. B. C. D.
12.已知i为虚数单位,复数z满足,则( )
A. B. C. D.
13.如果复数满足:,那么( )
A. B.
C. D.
14.已知复数满足,则复数 .
15.已知i为虚数单位,复数z满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.0
考点四 复数的四则运算
16.若,则( )
A.0 B.1 C. D.2
17.若,则对应复平面内的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
18.已知i是虚数单位,复数z满足,则z的虚部是( )
A. B. C. D.
19.已知,则( )
A. B. C.1 D.
20.已知复数,则( )
A. B.
C. D.在复平面内对应的点位于第一象限
考点五共轭复数
21.若复数满足,则( )
A. B. C. D.
22.已知复数,则( )
A. B. C. D.
23.已知,则( )
A. B.2 C.1 D.
24.若,则( )
A. B. C. D.
25.关于复数,下列结论正确的是( )
A. B.
C.在复平面内对应的点在第四象限 D.的虚部是实部的倍
考点六 复数性质的综合应用
26.已知复数,在复平面内对应的点分别为,,为坐标原点,则( )
A.若,则
B.若,均不为,则
C.若,则
D.若,则
27.已知z,,是复数,则以下正确的是( )
A.复数z对应的点在第三象限,则复数对应的点在第四象限
B.
C.
D.
28.已知复数,,则下列说法不正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.是的充分不必要条件
D.,,,则
29.已知复数()的共轭复数为,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.为纯虚数
30.设为复数,.下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
31.设,为复数,则下列说法中正确的有( )
A. B.
C.若,则 D.若,则为纯虚数
32.已知复数在复平面内对应的点均在以原点为圆心的单位圆上,且,则( )
A. B.与实部之和为
C.为纯虚数 D.
考点七 复数范围内的方程根
33.已知是关于的方程的一个根,均为实数,则( )
A.7 B.3 C. D.
34.已知,,关于的方程有一个根为,为虚数单位,另一个根为,则( )
A.该方程不存在实数根 B.,
C.对应的点在第三象限 D.
35.已知虚数是方程的两个不同的根,则( )
A. B.
C. D.
36.知复数,复数在复平面内对应的点为
(1)若复数是关于的方程的一个根,,求的值:
(2)若复数满足,求复数的共轭复数.
37.已知实部为正数的复数z满足,且复数为纯虚数.
(1)求z;
(2)若z是关于x的方程()的根,求m和n的值.
考点八 复数的新定义
38.欧拉恒等式(为虚数单位,为自然对数的底数)被称为数学中最奇妙的公式.它是复分析中欧拉公式的特例:当自变量时,,得.根据欧拉公式,复数在复平面上所对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
39.任何一个复数(其中)都可以表示成:的形式.法国数学家棣莫弗发现:,我们称这个结论为棣莫弗定理.根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.当,时,复数为纯虚数
B.当,时,
C.当,时, D.
40.欧拉公式(其中为虚数单位,)是由18世纪瑞士著名数学家欧拉创立的,它把自然对数的底数、虚数单位、三角函数联系在一起,充分体现了数学的和谐美.已知实数指数幂的运算性质同样也适用于复数指数幂,根据欧拉公式,下列说法正确的是( )
A. B.对任意,与互为共轭复数
C.对任意,在复平面内对应的点都在同一个圆上
D.复数的实部为
41.任何一个复数(其中,)都可以表示成:的形式.法国数学家棣莫弗发现:,我们称这个结论为棣莫弗定理.根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. B.当,时,
C.当,时, D.当,,且为偶数时,复数为纯虚数
42.复数是由意大利米兰学者卡当在十六世纪首次引入,经过达朗贝尔、棣莫弗、欧拉、高斯等人的工作,此概念逐渐为数学家所接受.
材料:形如的数称为复数的代数形式.而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,我们规定范围内的辐角的值为辐角的主值,记作.复数叫做复数的三角形式.由复数的三角形式可得出,若,则.其几何意义是把向量绕点按逆时针方向旋转角(如果,就要把绕点按顺时针方向旋转角),再把它的模变为原来的倍.
请根据所学知识,回答下列问题:
(1)试将写成三角形式;
(2)设复数,且.若复数在复平面上对应的点分别为,且为复平面的坐标原点.向量逆时针旋转后与向量重合,求实数,的值;
(3)已知单位圆以坐标原点为圆心,点为该圆上一动点(纵坐标大于0),点,以为边作等边,且在上方.求线段长度的最大值.
试卷第1页,共3页
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期末复习专题03 第七章 复数
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考点清单总结
考点清单1 复数的有关概念
1.复数
(1)定义:我们把形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满足i2=-1.
(2)表示方法:复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R),其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部.
2.复数集
(1)定义:全体复数构成的集合C={a+bi|a,b∈R}叫做复数集.
(2)表示:通常用大写字母C表示.
3.复数的分类
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)可以分类如下:
(2)复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系
4. 复数相等的充要条件
在复数集C={a+bi|a,b∈R}中任取两个数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),我们规定:a+bi与c+di相等当且仅当a=c且b=d.特殊地,a+bi=0⇔a=b=0.
考点清单2 复数的几何意义
1.复数与复平面内点的关系
(1)建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴,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.
(2)复数集C和复平面内所有的点组成的集合是一一对应的,即复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b),这是复数的一种几何意义.
2.复数与复平面内的向量的关系
复数与平面向量:如图所示,设复平面内的点Z表示复数z=a+bi,连接OZ,显然向量由点Z唯一确定;反过来,点Z也可以由向量唯一确定.
因此,复数集C中的数与复平面内以原点为起点的向量建立了一一对应关系(实数0与零向量对应),即复数z=a+bi平面向量.这是复数的另一种几何意义.
为方便起见,我们常把复数z=a+bi说成点Z或说成向量,并且规定,相等的向量表示同一个复数.
考点清单3 复数的模
(1)定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
(2)记法:复数z=a+bi的模记作|z|或|a+bi|.
(3)公式:|z|=|a+bi|=.
考点清单4 共轭复数
1.定义:一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.
2.表示:复数z的共轭复数用表示,即如果z=a+bi(a,b∈R),那么=a-bi.
考点清单5 复数的四则运算
1.复数的加、减法运算
(1)复数加、减法的运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,
则z1+z2=(a+c)+(b+d)i, z1-z2=(a-c)+(b-d)i.
(2)复数加法的运算律
对任意z1,z2,z3∈C,有:
(交换律)z1+z2=z2+z1;(结合律)(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
2.复数加、减法的几何意义
如图,设复数z1,z2对应的向量分别为 ,,四边形OZ1ZZ2为平行四边形,则向量与复数z1+z2对应,向量与复数z1-z2对应.
3.复数的乘法法则
(1)设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,那么它们的积
(a+bi)(c+di)=ac+bci+adi+bdi2=(ac-bd)+(ad+bc)i.
(2)复数乘法的运算律
对任意复数z1,z2,z3∈C,有
交换律
z1z2=z2z1
结合律
(z1z2)z3=z1(z2z3)
乘法对加法的分配律
z1(z2+z3)=z1z2+z1z3
4.复数代数形式的除法运算
复数除法的法则是:(a+bi)÷(c+di)=+i(a,b,c,d∈R,且c+di≠0).
复数的除法的实质是分母实数化.若分母为a+bi型,则分子、分母同乘a-bi;若分母为a-bi型,则分子、分母同乘a+bi,即分子、分母同乘分母的共轭复数.
5.在复数范围内解方程
与复数方程有关的问题,一般是利用复数相等的充要条件,把复数问题实数化进行求解.根与系数的关系仍适用,但判别式“Δ”不再适用.
考点题型·巩新知
考点一 复数的相关概念
1.已知,若复数是纯虚数,则的值为( )
A. B. C.或1 D.或
【答案】B
【分析】利用纯虚数的定义列式求解.
【详解】由复数是纯虚数,得,解得.
故选:B.
2.已知复数(,),则“”是“复数对应的点在虚轴上”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据复数的定义,充分、必要条件的定义判断.
【详解】时,对应点在虚轴上,充分性成立,
当复数对应的点在虚轴上,一定有,必要性成立,
“”是“复数对应的点在虚轴上”的充分必要条件.
故选:C.
3.以的虚部为实部,以的实部为虚部的新复数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先求出的虚部,与的实部,即可得解.
【详解】复数的虚部为,又,
则的实部为,
所以新复数为.
故选:C
4.下列命题中,不正确的是( )
A.是一个复数 B.形如的数一定是虚数
C.两个复数一定不能比较大小 D.若,则
【答案】BCD
【分析】根据复数的概念逐项分析即得.
【详解】由复数的定义可知A命题正确;
形如的数,当时,它不是虚数,故B命题错误;
若两个复数全是实数,则可以比较大小,故C命题错误;
两个虚数不能比较大小,故D命题错误.
故选:BCD.
5.给出下列说法:(1)若,则;(2)若,则,;(3)若x为实数,且是纯虚数,则;(4)若,则有.其中正确的序号是 .
【答案】(4)
【分析】根据复数的概念逐项判断即可.
【详解】对于(1)和(2),在,的限制条件,结论才是正确的,故(1)和(2)都错误;
对于(3),当是纯虚数时,有所以,故(3)错误;
对于(4),由,可得即有,故(4)正确.
故答案为:(4).
考点二 复数的几何意义
6.若,则实数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】利用复数模的定义,列式计算得解.
【详解】依题意,,解得.
故选:B
7.在复平面内,为原点,两点对应的复数分别为,,若四边形为平行四边形,则点对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设点对应的复数为,由复数的几何意义,可得,即可求得的值,从而可得点对应的复数.
【详解】设点对应的复数为,由,可得,
所以,则.
故选:A.
8.已知复数,则复数在复平面内所对应的点的坐标为( )
A.(3,1) B. C. D.
【答案】B
【分析】化简复数,即可得到复数对应点的坐标.
【详解】由,可得复数在复平面内所对应的点的坐标为,故选B.
9.已知复数在复平面内对应的点在第四象限,则实数的最小正整数值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】先将复数化简整理,然后利用复数在得平面内对应的点在第四象限,列不等式组,求出的取值范围,可求得实数的最小正整数值.
【详解】解:
因为复数在复平面内对应的点在第四象限,
所以,解得,
所以实数的最小正整数值为3
故选:C
【点睛】此题考查复数的运算和复数的几何意义,属于基础题.
10.已知,复数.
(1)若为纯虚数,求;
(2)若在复平面内对应的点位于第二象限,求整数的值.
【答案】(1);
(2)和
【分析】(1)由为纯虚数,求出的值,从而得到复数,求解模长即可;
(2)在复平面内对应的点位于第二象限,求出的取值范围,进而得到整数的值即可.
【详解】(1)由于复数为纯虚数,
所以,解得,此时,
(2)若在复平面内对应的点位于第二象限,
则,解得,
故整数的值有.
考点三 复数的模
11.已知复数的实部与虚部相等,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由实部与虚部概念可得,代入计算可求出结果.
【详解】易知的实部为,虚部为,
由题意可知,
则.
故选:B
12.已知i为虚数单位,复数z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用复数的除法求出复数,即可计算出.
【详解】,
所以,
故选:C.
13.如果复数满足:,那么( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设,即可表示出,再根据复数相等的充要条件得到方程组,解得即可.
【详解】设,则,,
因为,即,
所以,解得,
所以.
故选:A
14.已知复数满足,则复数 .
【答案】
【分析】首先求出,进一步即可得解.
【详解】因为,所以,所以,.
故答案为:.
15.已知i为虚数单位,复数z满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.0
【答案】A
【分析】设,代入代简可得,则,然后利用二次函数的性质可求出其最小值.
【详解】设,则,得
,
所以,化简得,
所以,
所以
,当时取等号,
所以的最小值为.
故选:A
考点四 复数的四则运算
16.若,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】根据求出,再根据公式求其模长.
【详解】;
;
.
故选:C.
17.若,则对应复平面内的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】借助复数运算法则可计算出复数,即可得其对应复平面内的点所在象限.
【详解】,则,
故,
则对应复平面内的点为,
故对应复平面内的点在第四象限.
故选:D.
18.已知i是虚数单位,复数z满足,则z的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的运算整理可得,即可得虚部.
【详解】因为,可得,即,
则,
所以z的虚部为.
故选:C.
19.已知,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【分析】先化简复数,再由共轭复数和复数的模长公式求解即可.
【详解】由题意可得:,
所以,.
故选:B.
20.已知复数,则( )
A. B.
C. D.在复平面内对应的点位于第一象限
【答案】BD
【分析】根据复数的除法运算整理为标准式,利用共轭复数、模长公式、复数乘法以及几何意义,可得答案.
【详解】因为,所以,
在复平面内对应的点为,位于第一象限,故AC错误,BD正确.
故选:BD.
考点五共轭复数
21.若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先对复数化简,然后求其轭复数即可.
【详解】若,则,
则.
故选:B.
22.已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由共轭复数的概念得,进而根据复数的乘法运算可得.
【详解】由可得,
故,
故选:C
23.已知,则( )
A. B.2 C.1 D.
【答案】A
【分析】利用复数除法运算求出,再利用共轭复数及复数模的意义求解.
【详解】依题意,,则,
所以.
故选:A
24.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据可得,再结合复数的四则运算求解.
【详解】因为,则,可得.
所以.
故选:B.
25.关于复数,下列结论正确的是( )
A. B.
C.在复平面内对应的点在第四象限 D.的虚部是实部的倍
【答案】AB
【分析】利用共轭复数的定义可判断A选项;利用复数的模长公式可判断B选项;利用复数的几何意义可判断C选项;利用复数的概念可判断D选项.
【详解】对于A选项,因为,则,A对;
对于B选项,,B对;
对于C选项,复数在复平面内对应的点,位于第二象限,C错;
对于D选项,复数的实部是,虚部是,则的虚部是实部的倍,D错.
故选:AB.
考点六 复数性质的综合应用
26.已知复数,在复平面内对应的点分别为,,为坐标原点,则( )
A.若,则
B.若,均不为,则
C.若,则
D.若,则
【答案】AC
【分析】设,,计算可得可判断A;计算可知不一定恒成立,可判断B;计算可得,可判断C;,不一定为,可判断D.
【详解】设,,则,,
对于A,,,
则,即,所以A选项正确;
对于B,,所以,
,,则,
则不一定恒成立,所以B选项不正确;
对于C,
,
即,即,所以C选项正确;
对于D,若,
即,不一定为,所以D选项不正确.
故选:AC.
27.已知z,,是复数,则以下正确的是( )
A.复数z对应的点在第三象限,则复数对应的点在第四象限
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】A根据共轭复数的几何意义判断;B利用向量表示复数,再由向量的三角不等式判断;C、D设,,且,应用复数共轭复数、加法、乘法运算化简整理判断.
【详解】对于A:由z对应的点与对应的点关于x轴对称,则复数z对应的点在第三象限,则复数对应的点在第二象限,错误;
对于B:设,在复平面对应向量分别为,,则,,正确;
对于C、D:设,,且,
则,C正确;
,D正确,
故选:BCD
28.已知复数,,则下列说法不正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.是的充分不必要条件
D.,,,则
【答案】ABC
【分析】ABC,通过特例即可判断;对于D,通过平方求得,即可求解;
【详解】对于A,令,满足,显然不成立,错误;
对于B,令,满足,显然不成立,错误;
对于C,令,满足,此时不成立,错误;
对于D,由,,可得,
可得:,
所以,
所以,则,正确;
故选:ABC
29.已知复数()的共轭复数为,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.为纯虚数
【答案】AB
【分析】设,根据复数代数形式的运算法则一一计算即可.
【详解】设,则,
所以,故A正确;
,故B正确;
取,则,显然,但,故C错误;
,当,时,,故D错误.
故选:AB
30.设为复数,.下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】BC
【分析】根据复数模的概念判断A,利用复数的乘法运算判断B,根据共轭复数的性质及乘法运算判断C,根据特例法判断D.
【详解】由复数模的概念可知,不能得到,
例如,A错误;
由可得,因为,所以,即,B正确;
因为,而,所以,所以,C正确;
取,显然满足,但,D错误.
故选:BC
31.设,为复数,则下列说法中正确的有( )
A. B.
C.若,则 D.若,则为纯虚数
【答案】BD
【分析】由,判断A,由,判断C;令,,且,结合复数的相关概念及其加法、乘方运算判断B、D.
【详解】A:对于,,则,错;
C:对于,,满足,显然,错;
令,,且,则,,
所以,B对;
,则,可得,即为纯虚数,D对.
故选:BD.
32.已知复数在复平面内对应的点均在以原点为圆心的单位圆上,且,则( )
A. B.与实部之和为
C.为纯虚数 D.
【答案】ACD
【分析】设出两个复数的代数形式,由题解出或,对照选项逐一验证即可.
【详解】对AB:设,
因为,即
,
由题意可得①,②,
所以,
即,且,与①②联立可得或;
所以,故B错误,A正确;
对C:,或,故C正确;
对D:
,故D正确.
故选:ACD.
考点七 复数范围内的方程根
33.已知是关于的方程的一个根,均为实数,则( )
A.7 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】可根据实系数一元二次方程的根的性质求出方程的另一个根,再利用韦达定理求出、的值,最后计算.
【详解】因为是关于的实系数方程的一个根,所以另外一个根是,
由韦达定理可知,,故.
故选:A.
34.已知,,关于的方程有一个根为,为虚数单位,另一个根为,则( )
A.该方程不存在实数根 B.,
C.对应的点在第三象限 D.
【答案】ABD
【分析】将代入方程,再由复数相等得到方程组,即可求出的值,即可判断A、B;利用韦达定理求出,即可判断C;再根据复数代数形式的除法运算化简,求出其模,即可判断D.
【详解】由是方程的根,得,
整理得,因此,解得,
所以方程为,故B正确;
对于A,根据方程,可得,所以方程无实数根,故A正确;
对于C,方程,由韦达定理可知,得,
对应的点为,在第四象限,故C错误;
对于D,,所以,故D正确.
故选:ABD.
35.已知虚数是方程的两个不同的根,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】解出方程的两个不同的根,逐项判断选项.
【详解】由,得,则,
则.
故选:AC
36.知复数,复数在复平面内对应的点为
(1)若复数是关于的方程的一个根,,求的值:
(2)若复数满足,求复数的共轭复数.
【答案】(1)20
(2)
【分析】(1)将代入一元二次方程即可得到方程组,解出即可;
(2)根据复数的除法和共轭复数的概念即可得到答案.
【详解】(1)由题意得,
因为复数是关于的方程的一个根,
所以,
,
,
解得,所以.
(2),
.
37.已知实部为正数的复数z满足,且复数为纯虚数.
(1)求z;
(2)若z是关于x的方程()的根,求m和n的值.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)由已知结合复数的四则运算及复数的模长公式可求;
(2)结合复数的性质及复数的四则运算即可求解.
【详解】(1)设(),则,
又为纯虚数,所以,
又,即,
解得,或,(舍),
所以;
(2)因为z是关于x的方程的根,
所以,即,
所以
解得,.
考点八复数的新定义
38.欧拉恒等式(为虚数单位,为自然对数的底数)被称为数学中最奇妙的公式.它是复分析中欧拉公式的特例:当自变量时,,得.根据欧拉公式,复数在复平面上所对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】根据欧拉公式 ,再分析复数的实部和虚部的符号即可.
【详解】由题意得,又,
所以,
所以复数在复平面内对应的点为,位于第二象限.
故选:B.
39.任何一个复数(其中)都可以表示成:的形式.法国数学家棣莫弗发现:,我们称这个结论为棣莫弗定理.根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.当,时,复数为纯虚数
B.当,时,
C.当,时,
D.
【答案】BCD
【分析】利用给定的定理,结合纯虚数、共轭复数及复数乘法依次判断即得.
【详解】对于A,,,为实数,A错误;
对于B,,,B正确;
对于C,,,C正确;
对于D,,则,D正确.
故选:BCD
40.欧拉公式(其中为虚数单位,)是由18世纪瑞士著名数学家欧拉创立的,它把自然对数的底数、虚数单位、三角函数联系在一起,充分体现了数学的和谐美.已知实数指数幂的运算性质同样也适用于复数指数幂,根据欧拉公式,下列说法正确的是( )
A.
B.对任意,与互为共轭复数
C.对任意,在复平面内对应的点都在同一个圆上
D.复数的实部为
【答案】BCD
【分析】由复数几何意义可判断A,由所给定义、诱导公式及共轭复数判断B,由复数的几何意义判断C,根据所给定义化简,即可判断D.
【详解】对于A:因为,
所以,故A错误;
对于B:,,
所以对任意,与互为共轭复数,故B正确;
对于C:因为,所以在复平面内对应的点为,
又,
所以在复平面内对应的点在以坐标原点为圆心,为半径的圆上,故C正确;
对于D:的实部为,故D正确.
故选:BCD
41.任何一个复数(其中,)都可以表示成:的形式.法国数学家棣莫弗发现:,我们称这个结论为棣莫弗定理.根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. B.当,时,
C.当,时, D.当,,且为偶数时,复数为纯虚数
【答案】AC
【分析】运用题意中提供的棣莫弗定理,结合复数的运算规则,逐项进行运算求解.
【详解】选项A:,
故,
又因为,
所以,选项A正确;
选项B:当,时,
由棣莫弗定理得,,
所以选项B错误;
选项C:当,时,
由棣莫弗定理得,,
所以
所以选项C正确;
选项D:当,时,
由棣莫弗定理得,,
当时,
,此时不为纯虚数,
所以当为偶数时,复数不一定为纯虚数,
所以选项D错误;
故选:AC.
42.复数是由意大利米兰学者卡当在十六世纪首次引入,经过达朗贝尔、棣莫弗、欧拉、高斯等人的工作,此概念逐渐为数学家所接受.
材料:形如的数称为复数的代数形式.而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,我们规定范围内的辐角的值为辐角的主值,记作.复数叫做复数的三角形式.由复数的三角形式可得出,若,则.其几何意义是把向量绕点按逆时针方向旋转角(如果,就要把绕点按顺时针方向旋转角),再把它的模变为原来的倍.
请根据所学知识,回答下列问题:
(1)试将写成三角形式;
(2)设复数,且.若复数在复平面上对应的点分别为,且为复平面的坐标原点.向量逆时针旋转后与向量重合,求实数,的值;
(3)已知单位圆以坐标原点为圆心,点为该圆上一动点(纵坐标大于0),点,以为边作等边,且在上方.求线段长度的最大值.
【答案】(1);
(2);
(3)最大值为3.
【分析】(1)根据复数的三角形式的定义直接求解即可;
(2)解法一:由题意得,解方程组即可,解法二:根据所给材料中的复数的乘法几何意义求解即可;
(3)解法一:设,所表示的复数为所表示的复数为,根据复数的三角形式求出的坐标,从而可表示出,化简变形后可求出其最大值;解法二:连接,设,然后利用正余弦定理求解即可.
【详解】(1)由于,故,所以,
所以,
因为,所以
所以;
(2)法一:由题意知,
得,解得或,
因为逆时针旋转后与重合,所以;
法二:由材料一复数的乘法几何意义可知,复数乘以一个模长为1,辐角为的复数,
即为复数.故,
故,所以.
(3)解法一:设,
所表示的复数为所表示的复数为,则,
,
故,
得
,
所以当时,取得最大值3,
故线段长度的最大值为3.
解法二:连接,设,
由,在中可得,
在中可得,于是,
在中可得,于是,
在中可得,
化简得.
故的最大值为3.
.
【点睛】关键点点睛:此题解题的关键是对所给材料的正确理解,然后利用材料中的知识解决问题.
试卷第1页,共3页
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