内容正文:
限时练习:50min 完成时间: 月 日 天气:
作业07 复数
1. 数集的分类
其中正整数的符号为:或
2. 虚数单位
,规定
3. 虚数单位的周期
4. 复数的代数形式
Z=,叫实部,叫虚部
5. 复数的分类
6. 复数相等
若
7. 共轭复数
若两个复数的实部相等,而虚部是互为相反数时,这两个复数叫互为共轭复数;
,
推广:
结论:
8. 复数的几何意义
复数复平面内的点
9. 复数的模
, 则 ;
10. 复数的四则运算
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
(1)加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
(2)减法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
(3)乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
(4)除法:===+i(c+di≠0).
设z1,z2,z3∈C,则复数加法满足以下运算律:
(1)交换律:z1+z2=z2+z1;
(2)结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.已知复数,则的共轭复数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由共轭复数的定义求解即可.
【详解】复数的共轭复数为.
故选:A.
2.已知是复数的共轭复数,(为虚数单位),则的虚部是( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】由复数除法运算及共轭复数概念即可求解.
【详解】由,
可得:,故的虚部为1.
故选:C
3.已知复数,,则( )
A. B.3 C. D.2
【答案】D
【分析】根据复数的运算法则求得,再求复数的模即可.
【详解】由题意,
则.
故选:D.
4.复数是纯虚数,则实数的值为( )
A.0 B. C.3 D.0或3
【答案】A
【分析】利用纯虚数的定义列式求解.
【详解】由是纯虚数,得,所以.
故选:A
5.已知复数,则在复平面内对应的点在( )
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】利用复数代数形式的除法运算化简,再根据复数的几何意义判断即可.
【详解】因为,
所以在复平面内对应的点在,位于第二象限.
故选:B
6.(多选)已知复数,则( )
A.
B.
C.为纯虚数
D.在复平面内对应的点位于第四象限
【答案】ABD
【分析】根据复数的乘法求出复数,再根据复数的相关知识逐项判断即可.
【详解】,
,A正确;
,B正确;
不是纯虚数,C错误;
在复平面内对应的点位于第四象限,D正确.
故选:ABD.
7.(多选)已知复数是的共轭复数,则下列说法正确的是( )
A.的虚部为i B.
C.在复平面内对应的点位于第二象限 D.为方程的一个根
【答案】CD
【分析】根据复数的四则运算化简得,求出对应点的坐标判断C,求出共轭复数及虚部判断A,代入方程求解判断D,求出后求模长判断B.
【详解】,对应点为在第二象限,故C对;
又,虚部为,故A错,
,故B错;
,故为方程的一个根,D对.
故选:CD
8.(多选)若是复数,则下列说法错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则或
【答案】BCD
【分析】根据复数的乘、除法运算即可判断A;举例说明,结合复数的乘方计算即可判断BCD.
【详解】A:设,由,
得,故A正确;
B:当时,满足,但,故B错误;
C:当时,满足,
但,故C错误;
D:当时,满足,但,故D错误.
故选:BCD.
9.在复平面内,复数、对应的向量分别是、,其中是坐标原点,则向量对应的复数为 .
【答案】/
【分析】根据复数的几何意义得出向量、的坐标,结合平面向量的减法可得出向量的坐标,由此可得出向量对应的复数.
【详解】因为复数、对应的向量分别是、,则,,
所以,则向量对应的复数为.
故答案为:.
10.设复数,则z的共轭复数 ;z的模 .
【答案】 2
【分析】根据共轭复数的概念及复数模的定义求解.
【详解】由可知,,
,
故答案为:;2
11.已知复数,且是实数.
(1)求;
(2)在复平面内,复数对应的点在第四象限,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用复数的乘法运算结合复数的定义,列式计算求得即可得;
(2)利用复数的加法运算及复数的几何意义,列出不等式求解即可.
【详解】(1)因为
所以
由是实数,得,
∴,
(2)由(1)知,
∴,
∵复数对应的点在第四象限,
∴,解得
实数m的取值范围是.
12.(1)已知,若为纯虚数,求的值.
(2)设复数,.若是实数,求;
(3)已知复数满足,求.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)利用乘法运算并结合纯虚数定义得到方程,即可求出参数的值;
(2)由已知求得a,再由复数代数形式的乘除运算化简求得;
(3)依题意可设,由复数相等解方程可得结果.
【详解】(1)因为为纯虚数,
所以且,解得;
(2)因为,,
所以,又是实数,
,即,则,
所以;
(3)因为,且,因此可设,
则,
由题意可得,所以,
解得,即.
1.已知复数,若,则( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【分析】先根据复数的除法运算法则求出,再根据复数的模的计算公式求出;也可利用复数模的性质来求解.
【详解】方法一:
由题意,,
所以,.
方法二:
已知,则.
已知,则.
因为,根据复数模的性质,可得:
.
故选:B.
2.已知复数是关于的方程的一个根,则( )
A.7 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】将代入,求得,进而得到答案.
【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.已知复数满足,的共轭复数为,复数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用复数的几何意义,将问题转化为圆上一点到定点距离的最大值,数形结合即可求解.
【详解】由得,在复平面内在以为圆心半径为1的圆上,
则在以为圆心半径为1的圆上,
所以表示到点的距离,
数形结合得,
故选:D.
4.设方程在复数范围内的两根分别为、,则下列关于、的说法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出方程的两个虚根,可判断A选项;利用韦达定理可判断BCD选项.
【详解】由可得,可得,解得或,
由韦达定理可得,,
对于A选项,由题意可知,方程的两个虚根、互为共轭复数,即,A对;
对于B选项,,所以,,B对;
对于C选项,,
所以,C错;
对于D选项,,D对.
故选:C.
5.复数(,是虚数单位)在复平面内对应点为,设,是以轴的非负半轴为始边,以所在的射线为终边的角,则,把叫做复数的三角形式,利用复数的三角形式可以进行复数的指数运算,,,例如:,,复数满足,则可能取值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的三角形式及运算,利用复数相等可得,即可得解.
【详解】设,
则,
所以,,即,
所以
故时,,故可取,
故选:D
6.(多选)已知复数,,,在复平面内对应的点分别为,,则( )
A.,两点在以原点为圆心的同一个圆上
B.,两点之间的距离为
C.满足的复数z对应的点Z形成的图形的周长是25π
D.满足的复数z对应的点Z形成的图形的面积是4π
【答案】BD
【分析】求出复数和的模比较即可判断选项A,利用复数的几何意义即可求解出俩个复数的距离即可判断选项B,满足的复数z对应的点Z形成的图形是以原点为圆心,以5为半径的圆,利用圆的周长公式即可求解选项C,满足的复数z对应的点Z形成的图形是以原点为圆心,分别以,为半径的两个圆所夹的圆环,利用圆的面积公式即可求解.
【详解】对A:由题意得,,
所以,,所以,
所以,两点不在以原点为圆心的同一个圆上,故A错误;
对B:,两点之间的距离为,故B正确;
对C:满足的复数z对应的点Z形成的图形是以原点为圆心,以5为半径的圆,所以其周长为,故C错误;
对D:满足的复数z对应的点Z形成的图形是以原点为圆心,
分别以,为半径的两个圆所夹的圆环,
所以其面积为,故D正确.
故选:BD.
7.(多选)下列有关复数的叙述正确的是( )
A.若,则 B.若,则的虚部为
C.若,则 D.若,则
【答案】ACD
【分析】根据复数的运算、复数的概念、复数模的计算及几何意义判断各选项.
【详解】对于A,,则,故A正确;
对于B,,则的虚部为,故B不正确;
对于C,设,由得,所以,故C正确;
对于D,若,则复数对应的点在以为圆心,1为半径的圆上,这个圆上的点到原点的距离最小值为0,最大值为2,所以,D正确.
故选:ACD.
8.(多选)设 , 是复数,则下列命题中的真命题是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
【答案】ABC
【分析】对于A,利用共轭复数的定义即可判断;对于B,利用共轭复数的定义即可判断;对于C,利用复数共轭复数相乘的性质即可判断;对于D,举反例即可判断.
【详解】对于A,若,则 ,,所以 为真;
对于B,若,则 和 互为共轭复数,所以 为真;
对于C,设 ,,
若 ,则 ,即 ,
所以 ,所以 为真;
对于D,若,,则,
而 ,,所以 为假.
故选:ABC
9.已知复数z满足,则的最小值为 .
【答案】2
【分析】设复数z在复平面内对应的点为Z, 由复数的几何意义可知,将问题转化为x轴上的动点Z到定点距离的最小值,即可接替.
【详解】设复数z在复平面内对应的点为Z,因为复数z满足,
由复数的几何意义可知,点Z到点和的距离相等,
所以在复平面内,点Z的轨迹为x轴,
又表示点Z到点的距离,
所以的最小值为x轴上的动点Z到定点距离的最小值,
所以的最小值为2.
故答案为: 2
10.设,在复平面内对应的点为,则满足的点的集合形成的图形面积为 .
【答案】
【分析】根据复数的模的几何意义确定点的集合所表示的图形,再根据圆的面积公式计算该图形的面积.
【详解】根据复数模的几何意义,复数在复平面内对应的点到原点的距离为.
已知,这表示点到原点的距离大于等于且小于等于,所以点的集合形成的图形是以原点为圆心,半径和半径的两个圆所夹的圆环(包括内外圆周).
半径为的圆的面积,半径为的圆的面积.
所以圆环的面积.
故答案为:.
11.已知复数,其中是实数.
(1)若,求实数的值;
(2)若是纯虚数,求
【答案】(1).
(2)
【分析】(1)根据给定的条件,利用复数乘方运算及复数相等求出的值.
(2)利用复数除法结合纯虚数的定义,求出,再利用乘方的周期性求解作答.
【详解】(1)复数,则,又a是实数,
因此,解得,
所以实数a的值是.
(2)复数,,
则,
因为是纯虚数,于是,解得,
因此,又,,,,
则,,,,,
即有,,
所以.
12.已知在复平面内,复数对应的点为,复数对应的点为.
(1)当时,设,求的值;
(2)若点与点为同一点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先算出和的值,再代入的表达式算出,最后根据模的算法求.
(2)从已知方程组消去得到关于和的式子.令,用表示,进而得到关于的二次函数.确定的取值范围,根据二次函数性质求出的取值范围.
【详解】(1)当时,.
可得.
,其中,可得:
.
则.
可得.
(2)因为点与点为同一点,所以.
化简可得,即.
将代入,可得.
令,根据辅助角公式可得,所以.
将两边平方可得,即.
则.
将看作关于的二次函数,其对称轴为,开口向上.
当时,;
当时,.
所以的取值范围是.
1.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).
2.已知复数,(,且,),且.
(1)求的值;
(2)证明:;
(3)设,在复平面上对应的向量分别为,,若,求的值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据复数的模公式直接化简计算即可;
(2)结合(1)及复数模的公式直接可得证;
(3)根据复数在复平面内点的坐标结合向量数量积公式直接计算.
【详解】(1)由已知,则,,
所以,
又,则,
所以,
化简可得,
又,所以,即;
(2)由(1)得,
所以,
又,
所以;
(3)设在复平面上对应的向量为,
在复平面上对应的向量为,
所以,
故,解得.
3.将复数,表示成三角形式,其中,,,是复数的模,是复数的辐角.
(1)求方程的复数根,并用复数的三角形式表示虚部大于零的根;
(2)已知,,试推导复数的三角形式;
(3)在单位圆的内接六边形中,,P,Q,R分别为,,的中点,判断的形状并证明.
【答案】(1),,,
(2)
(3)为正三角形,证明见解析
【分析】(1)利用立方和公式因式分解可求解;
(2)利用复数的乘法运算求解即可;
(3)将六边形按逆时针顺序排列,六个顶点及P,Q,R对应的复数依次记为,设,进而可得,,,进而计算可得为正三角形.
【详解】(1)由立方和公式得,,
可得或,
解得三个根为,,,;
(2)
;
(3)将六边形按逆时针顺序排列,六个顶点及P,Q,R对应的复数依次记为,
以单位圆的圆心为坐标原点,建立平面直角坐标系,
设,由题意,得,
,,,
,,,
,,
,
由(1)知,
,
由复数乘法的几何意义,逆时针旋转与重合,故为正三角形.
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限时练习:50min 完成时间: 月 日 天气:
作业07 复数
1. 数集的分类
其中正整数的符号为:或
2. 虚数单位
,规定
3. 虚数单位的周期
4. 复数的代数形式
Z=,叫实部,叫虚部
5. 复数的分类
6. 复数相等
若
7. 共轭复数
若两个复数的实部相等,而虚部是互为相反数时,这两个复数叫互为共轭复数;
,
推广:
结论:
8. 复数的几何意义
复数复平面内的点
9. 复数的模
, 则 ;
10. 复数的四则运算
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
(1)加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
(2)减法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
(3)乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
(4)除法:===+i(c+di≠0).
设z1,z2,z3∈C,则复数加法满足以下运算律:
(1)交换律:z1+z2=z2+z1;
(2)结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.已知复数,则的共轭复数为( )
A. B. C. D.
2.已知是复数的共轭复数,(为虚数单位),则的虚部是( )
A. B. C.1 D.
3.已知复数,,则( )
A. B.3 C. D.2
4.复数是纯虚数,则实数的值为( )
A.0 B. C.3 D.0或3
5.已知复数,则在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
6.(多选)已知复数,则( )
A.
B.
C.为纯虚数
D.在复平面内对应的点位于第四象限
7.(多选)已知复数是的共轭复数,则下列说法正确的是( )
A.的虚部为i B.
C.在复平面内对应的点位于第二象限 D.为方程的一个根
8.(多选)若是复数,则下列说法错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则或
9.在复平面内,复数、对应的向量分别是、,其中是坐标原点,则向量对应的复数为 .
10.设复数,则z的共轭复数 ;z的模 .
11.已知复数,且是实数.
(1)求;
(2)在复平面内,复数对应的点在第四象限,求实数m的取值范围.
12.(1)已知,若为纯虚数,求的值.
(2)设复数,.若是实数,求;
(3)已知复数满足,求.
1.已知复数,若,则( )
A. B. C. D.2
2.已知复数是关于的方程的一个根,则( )
A.7 B.3 C. D.
3.已知复数满足,的共轭复数为,复数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
4.设方程在复数范围内的两根分别为、,则下列关于、的说法错误的是( )
A. B. C. D.
5.复数(,是虚数单位)在复平面内对应点为,设,是以轴的非负半轴为始边,以所在的射线为终边的角,则,把叫做复数的三角形式,利用复数的三角形式可以进行复数的指数运算,,,例如:,,复数满足,则可能取值为( )
A. B.
C. D.
6.(多选)已知复数,,,在复平面内对应的点分别为,,则( )
A.,两点在以原点为圆心的同一个圆上
B.,两点之间的距离为
C.满足的复数z对应的点Z形成的图形的周长是25π
D.满足的复数z对应的点Z形成的图形的面积是4π
7.(多选)下列有关复数的叙述正确的是( )
A.若,则 B.若,则的虚部为
C.若,则 D.若,则
8.(多选)设 , 是复数,则下列命题中的真命题是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
9.已知复数z满足,则的最小值为 .
10.设,在复平面内对应的点为,则满足的点的集合形成的图形面积为 .
11.已知复数,其中是实数.
(1)若,求实数的值;
(2)若是纯虚数,求
12.已知在复平面内,复数对应的点为,复数对应的点为.
(1)当时,设,求的值;
(2)若点与点为同一点,求的取值范围.
1.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 .
2.已知复数,(,且,),且.
(1)求的值;
(2)证明:;
(3)设,在复平面上对应的向量分别为,,若,求的值.
3.将复数,表示成三角形式,其中,,,是复数的模,是复数的辐角.
(1)求方程的复数根,并用复数的三角形式表示虚部大于零的根;
(2)已知,,试推导复数的三角形式;
(3)在单位圆的内接六边形中,,P,Q,R分别为,,的中点,判断的形状并证明.
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