内容正文:
7.2.1 复数的加、减运算及其几何意义
一、单选题
1. 在复平面内,O是原点, 对应的复数分别为 -2 + i,3 + 2i,1 + 5i,那么 对应的复数为( )
A. B. C. D.
2. 已知复数 ,其中 是虚数单位, 是 的共轭复数,则 ( )
A. B. C. D.
3. 在复平面内,向量 对应的复数是 ,向量 对应的复数是 ,则向量 对应的复数对应的复平面上的点在
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
4. 复平面上三点 分别对应复数 ,则由 所构成的三角形是( )
A. 直角三角形 B. 等腰三角形
C. 锐角三角形 D. 钝角三角形
5. 设 ,则 ( )
A. B. C. D.
6. 已知复数 和 满足 ,若 ,则 的最大值为( )
A. B. 3 C. D. 1
7. 已知 ,则 ( )
A. 1 B. C. 2 D.
8. 已知复数 满足 ,则 的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
二、多选题
9. 设复数 (i为虚数单位),则下列结论正确的为( )
A. 是纯虚数 B. 对应的点位于第二象限
C. D.
10. 设复数 ( 为虚数单位),则下列结论正确的为( )
A. B. 的虚部是 -2
C. 对应的点位于第一象限 D.
11. 已知复数 ( 为虚数单位)在复平面内对应的点为 ,复数 满足 ,下列结论正确的是( )
A. 点的坐标为
B. 复数 的共轭复数对应的点与点 关于虚轴对称
C. 复数 对应的点 在一条直线上
D. 与 对应的点 间的距离的最小值为
三、填空题
12. 已知复数 , 满足 , ,则 的最大值为_____.
13. 如图所示,在复平面内的四个点 , , , 恰好构成平行四边形,其中 为原点, , , 所对应的复数分别是 ,则 _____.
14. 设复数 满足 ,则 的取值范围是_____.
四、解答题
15. 计算:
;
(2)
(3) .
16. 已知复数 满足 ,求的最大值与最小值.
17. 已知复数 满足 .
(1)求 ;
(2)比较 与 的大小.
7.2.1 复数的加、减运算及其几何意义 标准答案
一、单选题
1. 答案:C
解析:复数与复平面内向量一一对应,先求对应的复数:,对应复数为。 ,对应复数为。
2. 答案:B
解析:设,则共轭复数。 代入等式:,化简得。 由复数相等的充要条件:,解得,故。
3. 答案:C
解析:,对应点为,故选
4. 答案:A
解析:三点对应复数()、()、()。 计算向量模长(边长):,,。 验证勾股定理:,故为直角三角形。
5. 答案:D
解析:设 ,、 为实数,则 。
于是
故 ,所以
则 。
故选D
6. 答案:B
解析:由,,设,则, ,结合,化简得(几何意义:在与的垂直平分线上)。 又,则在以为圆心、为半径的圆上。 由的最大值为(时),结合圆的几何性质,最大值为。
7. 答案:D
解析:利用复数模长公式:。 代入已知:,即,解得。
8. 答案:B
解析:设,由得, 平方化简得,即为实数,对应复平面实轴。 ,当时,最小值为。
二、多选题
9. 答案:AD
解析:对于A:,其实部为零,虚部不为零,是纯虚数,A正确;
对于B:,其在复平面上对应的点为,在第四象限,B错误;
对于C:,则,C错误;
对于D:,则,D正确。
10. 答案:ABC
解析:因为 ,,
可知 , 的虚部是 ,故AB正确;
又因为 ,可知 对应的点为 ,位于第一象限,故C正确;
且 ,则 ,故D错误;
11. 答案:ACD
解析:
A:对应复平面点,正确;
B:对应点,与关于实轴对称,不是虚轴,错误;
C:设,由得,化简得,即对应点在直线上,正确;
D:到直线的距离为,此为距离最小值,正确。
三、填空题
12. 答案:4
解析:对应复平面点,设对应点,则表示,即点在以为圆心、3为半径的圆上。 表示点到原点的距离,由几何意义:。
13. 答案:
解析:平行四边形中,对应复数:。 代入,,: ,即。 由复数相等:,解得。 故,,。
14. 答案:
解析:设,表示点到和的距离和为4, 而两点间距离为,故点在以、为端点的线段上(,)。 ,代入得。 当时,最小值为;当时,最大值为,故取值范围为。
四、解答题
15. 解:
(1)原式;
(2)先去括号:;
(3)原式。
16. 解:设,由得,即对应点在以原点为圆心、为半径的圆上。 ,几何意义为圆上点到点的距离。 点到圆心的距离为,则: 最大值:,最小值:。
17. 解:
(1):设,则, 代入等式,整理得。 由复数相等的充要条件: ,解得,代入第一个方程: ,故。
(2);
,;
,。
计算,比较与: ,。 因,故,即。
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