内容正文:
第七章 复数综合检测卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58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.若为实数,是纯虚数,则复数为( )
A. B. C. D.
2.若复数,则在复平面内对应的点所在象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.已知复数满足,则( )
A.1 B. C. D.4
4.若复数(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
5.若复数满足,其中为虚数单位,则复数的虚部是( )
A. B. C. D.
6.设为复数的共轭复数,且,则( )
A. B. C. D.
7.数学家欧拉发现了复指数函数和三角函数的关系,并写出以下公式(,为虚数单位),这个公式在复变论中占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”.根据此公式,化简的结果为( )
A.2 B. C. D.
8.已知复数,满足,且,则( )
A. B. C.5 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.已知复数满足,则下列选项正确的是( )
A.
B.复数的虚部为
C.在复平面内对应的点在第二象限
D.
10.对于复数,下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.表示复平面上对应的点到点的距离
11.设,,为复数,,下列命题正确的有( )
A. B.
C.若,则 D.,则
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知,复数,则 .
13.已知、,且是关于的方程的一个根, .
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,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
计算:
(1);
(2).
16.(15分)
已知复数,根据下列条件求实数的值.
(1)是实数;
(2)是纯虚数;
(3)在复平面内对应的点在第二象限.
17.(15分)
已知,其中i是虚数单位,.
(1)求;
(2)设(),若,证明:.
18.(17分)
已知复数满足(为虚数单位),复数的虚部为2,且是实数.
(1)求;
(2)设,在复平面内的对应点分别为,,求以,为邻边的平行四边形的面积.(为坐标原点)
19.(17分)
任意一个复数的代数形式都可写成三角形式,即,其中为虚数单位,,,,.棣莫弗定理由法国数学家棣莫弗(1667~1754)创立,指的是设两个复数用三角函数形式表示为:,,则,,且.若令,则能导出复数乘方公式:.请用以上知识解决以下问题:
(1)试将写成三角形式;
(2)已知,,,求的值;
(3)设,,,当时,求的最大值和最小值.
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第七章 复数综合检测卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58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.若为实数,是纯虚数,则复数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的概念得出的值即可.
【详解】为实数,则,
是纯虚数,则,
则
故选:D
2.若复数,则在复平面内对应的点所在象限为( )
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】利用复数的除法运算法则可求得,从而可得对应的点坐标,可得结论.
【详解】因为,
所以复数在复平面内对应的点为,该点在第四象限.
故选:D.
3.已知复数满足,则( )
A.1 B. C. D.4
【答案】A
【分析】根据复数的除法运算以及模长公式计算可得结果.
【详解】由,可得,
所以.
故选:A
4.若复数(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据虚数单位的性质和模长可得,结合复数的除法运算求解即可.
【详解】因为,,
可得,所以.
故选:C.
5.若复数满足,其中为虚数单位,则复数的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的除法化简可得,根据复数的概念即可求解.
【详解】复数满足,则,
所以复数的虚部是.
故选:D
6.设为复数的共轭复数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】解方程求出,逐项判断.
【详解】由方程得,
对于A:显然不对,A错误;
对于B:若,则;若,则;B错误;
对于C:法1,若,,则;
若,,则;C错误;
法2,是实系数二次方程的两根,所以,C错误;
对于D:法1,若,,则;
若,,则;D正确;
法2,是实系数二次方程的两根,所以,D正确;
故选:D.
7.数学家欧拉发现了复指数函数和三角函数的关系,并写出以下公式(,为虚数单位),这个公式在复变论中占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”.根据此公式,化简的结果为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据(,为虚数单位),分别求得即可.
【详解】解:因为,
又,
所以.
故选:B.
8.已知复数,满足,且,则( )
A. B. C.5 D.
【答案】C
【分析】利用复数的几何意义,把复数和平面向量建立一一对应关系,再利用向量的模长加减运算数形结合求解即可.
【详解】设对应的复数为,对应的复数为,
则对应的复数为,对应的复数为,
因为,且,由勾股定理逆定理知道,
为直角三角形,且.
作长方形,如图所示,
则对应的复数为,故.
故选:C.
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.已知复数满足,则下列选项正确的是( )
A.
B.复数的虚部为
C.在复平面内对应的点在第二象限
D.
【答案】AD
【分析】对A,由复数除法求得,根据共轭复数的概念判断;对B,根据复数的虚部的概念判断;对C,计算,根据复数的几何意义判断;对D,根据计算判断.
【详解】对于A:由得,所以,A正确;
对于B:复数的虚部是,B错误;
对于C:,对应的点为,在第四象限,C错误;
对于D:,D正确;
故选:AD.
10.对于复数,下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.表示复平面上对应的点到点的距离
【答案】ABD
【分析】根据复数的运算公式,结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】A.设,,,即,得,故A正确;
B.若,则,则,故B正确;
C.若,得或,故C错误;
D. 表示复平面上对应的点到点的距离,故D正确.
故选:ABD.
11.设,,为复数,,下列命题正确的有( )
A. B.
C.若,则 D.,则
【答案】ABC
【分析】设,,,利用复数的模的运算法则计算可判断A;利用复数的乘法法则运算可判断B;由题意可得判断C;利用赋值法可判断D.
【详解】对于A,,,
所以,
所以
,
又,,所以,
所以,故A正确;
对于B,设,,,
所以
又,
所以
,
所以,故B正确;
对于C,由,可得,
又因为,所以,所以,故C正确;
对于D,取,
则,,
满足,但,故D错误.
故选:ABC.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知,复数,则 .
【答案】5
【分析】根据复数的乘法运算及复数相等求得,再根据复数模的公式求解即可.
【详解】由,
则,解得,
所以.
故答案为:5.
13.已知、,且是关于的方程的一个根, .
【答案】34
【分析】利用方程根的意义,结合复数乘方运算、复数相等求解即得.
【详解】由是关于的方程的一个根,
则,
整理得,
则,解得,
所以.
故答案为:34.
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】
【分析】设,依题意,列出关于的方程组,解之得,求出,利用三角形面积公式计算即得.
【详解】设,依题意,,
即,解得.则有,
则,
由可得为直角三角形,
故的面积为.
故答案为:.
【点睛】思路点睛:本题主要考查复数与复平面内的点、对应向量之间的一一对应关系的应用,属于较难题.
解题思路,即是将复数对应的点或者向量在复平面内表示出来,通过图形理解,列出与复数的实部与虚部关联的方程组,求出点的坐标,得到相应的边长和角即可.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)运用复数加减、乘法运算即可.
(2)运用复数的代数运算及复数的周期性求解即可.
【详解】(1)
(2)
16.(15分)
已知复数,根据下列条件求实数的值.
(1)是实数;
(2)是纯虚数;
(3)在复平面内对应的点在第二象限.
【答案】(1)1或2
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意得,根据复数的概念列式即可求解;
(2)根据复数的概念列式即可求解;
(3)根据复数的几何意义列式即可求解.
【详解】(1)由题意
,
若是实数,则,解得或
(2)若是纯虚数,则,解得;
(3)若在复平面内对应的点在第二象限,则,解得.
17.(15分)
已知,其中i是虚数单位,.
(1)求;
(2)设(),若,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据复数的四则运算化简已知复数,结合复数相等列方程组即可得的值;
(2)根据复数复数模长关系转化证明即可.
【详解】(1)由复数的四则运算法则,得,
则解得;
(2)证明:因为,,,
所以可化为,
即,
所以,
整理得,得证.
18.(17分)
已知复数满足(为虚数单位),复数的虚部为2,且是实数.
(1)求;
(2)设,在复平面内的对应点分别为,,求以,为邻边的平行四边形的面积.(为坐标原点)
【答案】(1)
(2)8
【分析】(1)先利用复数除法运算和乘法运算,求解,然后设出,再根据为实数求解即可;
(2)先根据题(1)条件求出、两点坐标,再求解,然后根据,利用三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)因为,
所以,
设,所以,
因为为实数,所以即,所以,
(2)因为,,
所以对应点坐标,,
所以,,
因为,,
所以、与轴所成角相等,设为,
所以,,,
所以,
所以.
19.(17分)
任意一个复数的代数形式都可写成三角形式,即,其中为虚数单位,,,,.棣莫弗定理由法国数学家棣莫弗(1667~1754)创立,指的是设两个复数用三角函数形式表示为:,,则,,且.若令,则能导出复数乘方公式:.请用以上知识解决以下问题:
(1)试将写成三角形式;
(2)已知,,,求的值;
(3)设,,,当时,求的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)的最大值是3,最小值是0.
【分析】(1)运用复数的三角形式得到;
(2)数形结合,运用余弦定理求出,进而求出,结合定义求解即可.
(3)设,,依题意,可得,从而可求得的最大值和最小值.
【详解】(1)运用复数的三角形式得到.
(2)如图,设复数对应向量为,设复数对应向量为,
则在,运用余弦定理,,
又,
(3),设,,
则,
,,,
,.
【点睛】关键点点睛:本题第三问关键是转化,从而得到三角函数问题,进而得解.
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