内容正文:
第七章 复数单元测试卷(提升版)
(考试时间:120分钟,分值: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.已知,则的值为( )
A.5 B. C. D.
2.“”是“复数为纯虚数”的( )
A.充分非必要条件 B.充要条件
C.必要非充分条件 D.既非充分也非必要条件
3.在复平面内,向量对应的复数为,向量对应的复数为,则向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
4.已知在复平面内,为等边三角形,点为坐标原点,点对应的复数为,点在第二象限,则点对应的复数的虚部为( )
A. B. C. D.
5.复数、分别对应复平面内的点、,若,则(其中为坐标原点),是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.等腰直角三角形 D.有一个锐角为的直角三角形
6.已知复数,其中,则在复平面内所对应点的轨迹为( )
A.线段 B.圆 C.椭圆 D.双曲线
7.设复数满足,则( )
A. B. C.2 D.1
8.著名数学家棣莫弗出生于法国,他提出了公式,其中.设复数,若正整数满足,则最大值为( )
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.(多选)若复数,则下列说法正确的有( )
A.实部为 B.虚部为
C. D.复数对应的点在第一象限
10.已知为虚数单位,复数,则以下命题为真命题的是( )
A.z的共轭复数为
B.的虚部为
C.
D.在复平面内对应的点在第一象限
11.关于非零复数,及其共轭复数,,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
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,为纯虚数,则实数________.
13.复数满足,则___________.
14.下列命题,其中正确的是________(填序号)
①已知 为实数,若 ,则
②已知 为复数,若 ,则
③已知 为向量,若 ,则
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.实数取何值时,复数是
(1)实数?
(2)虚数?
(3)纯虚数?
16.已知复数,.
(1)若,求;
(2)若,,复数在复平面内对应点位于实轴上,求的最小值.
17.欧拉公式(其中i为虚数单位,)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,该公式将指数函数的定义域扩大到复数,并建立了三角函数与指数函数的关联.在复变函数领域具有非常重要的地位.依据欧拉公式,解答下列问题:
(1)求复数的模长;
(2)求的共轭复数.
18.已知复数.
(1)若是关于的方程的一个根,求的值;
(2)若复数满足,且是纯虚数,求复数.
19.已知复数是纯虚数,其中为虚数单位,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)若复数满足,求的最大值.
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第七章 复数单元测试卷(提升版)
(考试时间:120分钟,分值: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.已知,则的值为( )
A.5 B. C. D.
【答案】B
【解题思路】先化简复数,再求.
【解析】,
,
,故B正确.
故选:B.
2.“”是“复数为纯虚数”的( )
A.充分非必要条件 B.充要条件
C.必要非充分条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】B
【解题思路】先根据纯虚数的概念求得,再结合充分条件、必要条件的概念判断即可.
【解析】若复数为纯虚数,则,解得,
所以“”是“复数为纯虚数”的充要条件.
故选:B
3.在复平面内,向量对应的复数为,向量对应的复数为,则向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】结合向量的线性运算,利用复数的线性运算求解即可.
【解析】因为向量对应的复数为,向量对应的复数为,
所以,
所以向量对应的复数为.
4.已知在复平面内,为等边三角形,点为坐标原点,点对应的复数为,点在第二象限,则点对应的复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先根据点对应的复数求出其坐标,再利用等边三角形的性质求出点的坐标,最后根据复数的几何意义得到点对应的复数,进而求出其虚部.
【解析】已知点对应的复数为,根据复数的几何意义,所以点的坐标为.
所以向量.又因为为等边三角形,
所以,且.
又因为,所以,即.
设,则.
又因为
而,联立方程组可得
或.
由题可知点在第二象限,所以即点的坐标为.
即点对应的复数为.所以虚部为.
故选:C.
5.复数、分别对应复平面内的点、,若,则(其中为坐标原点),是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.等腰直角三角形 D.有一个锐角为的直角三角形
【答案】C
【解题思路】本题考查复数运算与复平面几何意义,通过对等式变形分析复数关系,判断三角形形状.
【解析】依题意,,若,则(反之亦成立),
则与原点重合,与已知能组成三角形矛盾,所以.
由,两边除以(),设,则方程变为:
,解得
由,得.
所以,
,故.
在中:
,,即(等腰).
由勾股定理:,
而,故(直角).
综上,是等腰直角三角形.
故选:C
6.已知复数,其中,则在复平面内所对应点的轨迹为( )
A.线段 B.圆 C.椭圆 D.双曲线
【答案】B
【解题思路】求出对应的坐标,消去,即可得到点的轨迹.
【解析】设对应点的坐标为,则,
消去得,则点的轨迹为圆.
故选:B.
7.设复数满足,则( )
A. B. C.2 D.1
【答案】A
【解题思路】根据复数的几何意义得到对应向量的表示,再结合向量的平行四边形法则以及余弦定理求解出的值.
【解析】设在复平面中对应的向量为,对应的向量为,如下图所示:
因为,所以,所以,
又因为,所以,
所以,
所以,又,
故选:A.
8.著名数学家棣莫弗出生于法国,他提出了公式,其中.设复数,若正整数满足,则最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用题设定义得,进而可得,结合条件,即可求解.
【解析】因为,则,
又,所以,
由,得到,又,且,
则,所以,
故选: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.(多选)若复数,则下列说法正确的有( )
A.实部为 B.虚部为
C. D.复数对应的点在第一象限
【答案】AD
【解题思路】根据复数的概念逐项判断即可.
【解析】由题意可得,
所以的实部为,虚部为,,
复数对应的点为,在第一象限,
故选:AD
10.已知为虚数单位,复数,则以下命题为真命题的是( )
A.z的共轭复数为
B.的虚部为
C.
D.在复平面内对应的点在第一象限
【答案】BD
【解题思路】先将的分母实数化,再求出的共轭复数,虚部,模长,点的坐标.
【解析】,
,故选项A错误;的虚部为,故选项B正确;
,故选项C错误;
在复平面内对应的点为,在第一象限,故选项D正确.
故选:BD.
11.关于非零复数,及其共轭复数,,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解题思路】本题可根据复数的运算法则,分别对选项进行分析判断.
【解析】因为,,所以,.
,
,
则,选项A正确.
,
,所以,选项B正确.
,
显然,选项C错误.
,
则
则,
所以,选项D正确.
故选:ABD.
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,为纯虚数,则实数________.
【答案】
【解题思路】根据纯虚数的概念得解.
【解析】因为复数,为纯虚数,
所以且,
解得,
故答案为:
13.复数满足,则___________.
【答案】
【解题思路】先设复数,再根据复数相等的定义可得.
【解析】设,则.
由,所以,根据复数相等的定义可得,
,解得,即.
故答案为:.
14.下列命题,其中正确的是________(填序号)
①已知 为实数,若 ,则
②已知 为复数,若 ,则
③已知 为向量,若 ,则
【答案】①③
【解题思路】对于①两边平方化简即可判断,对于②设,,计算和进而判断,对于③由两边平方化简即可判断.
【解析】对于①:由两边平方有:,故①正确;
对于②:设,,
所以,
由平方得:,化简得;
又,若与不等价,故②错误;
对于③:由两边平方化简有:,故③正确.
故答案为:①③.
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.实数取何值时,复数是
(1)实数?
(2)虚数?
(3)纯虚数?
【答案】(1)
(2)且
(3)
【解题思路】(1)根据复数为实数的性质进行求解即可;
(2)根据虚数的定义进行求解即可;
(3)根据纯虚数的定义进行求解即可.
【解析】(1)的实部为,虚部为.
(1)复数是实数的充要条件是:,
所以当时复数为实数.
(2)复数是虚数的充要条件是:且,
所以当且时复数为虚数
(3)复数是纯虚数的充要条件是:,
所以当时复数为纯虚数.
16.已知复数,.
(1)若,求;
(2)若,,复数在复平面内对应点位于实轴上,求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【解题思路】(1)应用复数的除法、加法运算求;
(2)根据已知得,进而有,再应用基本不等式求最小值,注意取值条件.
【解析】(1)由题意得,,
所以,则;
(2)设复数,
因为复数在复平面内对应点位于实轴上,
所以,即,则
所以,
当且仅当,即时,等号成立
所以的最小值是.
17.欧拉公式(其中i为虚数单位,)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,该公式将指数函数的定义域扩大到复数,并建立了三角函数与指数函数的关联.在复变函数领域具有非常重要的地位.依据欧拉公式,解答下列问题:
(1)求复数的模长;
(2)求的共轭复数.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据欧拉公式结合复数模的计算公式计算即可;
(2)根据欧拉公式结合共轭复数的概念计算即可.
【解析】(1),,
所以,所以复数的模长为.
(2),复数的共轭复数为,
所以的共轭复数为
18.已知复数.
(1)若是关于的方程的一个根,求的值;
(2)若复数满足,且是纯虚数,求复数.
【答案】(1)
(2)或.
【解题思路】(1)将代入方程中,结合复数乘法运算法则计算即可得;
(2)设,结合复数模长公式及复数乘法运算法则计算即可得.
【解析】(1)由是关于的方程的一个根,
所以,即有,
化简得,则;
(2)设,所以,
又,且是纯虚数,
所以,解得或,
所以或.
19.已知复数是纯虚数,其中为虚数单位,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)若复数满足,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)根据条件,得,即可求解;
(2)利用虚数单位的性质,即可求解;
(3)设,根据条件,利用复数的几何意义和圆的性质,即可求解.
【解析】(1)因为复数是纯虚数,
则,解得,所以的值为.
(2)由(1)知,又,
则,
所以.
(3)设,由(1)知,
又,即,所以,即,
所以对应的点在以为圆心,为半径的圆上,
又,其表示点到点的距离,
又,所以的最大值为.
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