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[阶段质量评价] 第十章 复 数
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.= ( )
A.2-i B.2+i
C.-2i D.2i
解析:选D ==(1+i)2=2i.故选D.
2.(2025·全国Ⅰ卷)(1+5i)i的虚部为 ( )
A.-1 B.0
C.1 D.6
解析:选C (1+5i)i=i+5i2=i-5,故虚部为1.
3.(2024·新课标Ⅰ卷)若=1+i,则z= ( )
A.-1-i B.-1+i C.1-i D.1+i
解析:选C 因为==1+=1+i,所以z=1+=1-i.故选C.
4.以-+2i的虚部为实部,以i+2i2的实部为虚部的新复数是 ( )
A.2-2i B.-+i
C.2+i D.+i
解析:选A 设所求新复数z=a+bi(a,b∈R),由题意知,复数-+2i的虚部为2;复数i+2i2=i+2×(-1)=-2+i的实部为-2,则所求的z=2-2i.故选A.
5.复数z=(i为虚数单位)在复平面内对应的点位于 ( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:选C z=====--i,即z对应的点为,位于第三象限.故选C.
6.已知复数z1,z2是关于x的方程x2-2x+3=0的两根,则z1z2的值为 ( )
A.-3 B.-2
C.2 D.3
解析:选D 法一 由x2-2x+3=0,得z1=1+i,z2=1-i,所以z1z2=(1+i)(1-i)=3;
法二 方程x2-2x+3=0,由根与系数的关系可得z1z2==3.故选D.
7.如图,在复平面内,复数z1,z2对应的向量分别是,,则= ( )
A.-i B.+i
C.--i D.-+i
解析:选C 由题图知,z1=1-2i,z2=1+i,所以====--i,故选C.
8.定义复数的一种运算z1*z2=(等式右边为普通运算),若复数z=a+bi,为z的共轭复数,且正实数a,b满足a+b=3,则z*的最小值为 ( )
A. B.
C. D.
解析:选B z*====.∵ab≤=,∴-ab≥-.∴z*≥==,当且仅当a=b=时,等号成立.
二、多项选择题(本大题共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z满足z2+2z+5=0,则 ( )
A.z的实部为-1 B.z的虚部为2或-2
C.|z|= D.=-1+2i
解析:选ABC 因为z2+2z+5=(z+1)2+4=0,所以z+1=±2i,得z=-1±2i.所以z的实部为-1,A正确;z的虚部为-2或2,B正确;|z|==,C正确;当z=-1+2i时,=-1-2i,当z=-1-2i时,=-1+2i,D错误.故选A、B、C.
10.已知复数z=,则下列结论正确的是 ( )
A.z对应的点位于第一象限
B.的虚部为2
C.|z|=
D.z=5
解析:选ACD z====1+2i,z对应的点(1,2)位于第一象限,A正确;=1-2i的虚部为-2,B错误;|z|==,C正确;z=(1+2i)(1-2i)=1+4=5,D正确.故选A、C、D.
11.对任意z1,z2,z∈C,下列结论成立的是 ( )
A.当m,n∈N*时,有zmzn=zm+n
B.当z1,z2∈C时,若+=0,则z1=0且z2=0
C.互为共轭复数的两个复数的模相等,且||2=|z|2=z·
D.z1=z2的充要条件是|z1|=|z2|
解析:选AC 由复数乘法的运算律知A正确;取z1=1,z2=i,满足+=0,但z1=0且z2=0不成立,B错误;由复数的模及共轭复数的概念知结论成立,C正确;由z1=z2能推出|z1|=|z2|,但|z1|=|z2|推不出z1=z2,因此z1=z2的必要不充分条件是|z1|=|z2|,D错误.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.(5分)(2024·天津高考)已知i是虚数单位,复数(+i)·(-2i)= .
解析:(+i)(-2i)=()2-2i+i-2i2=7-i.
答案:7-i
13.(5分)已知a,b∈R,a+3i-3=(b+i)i2 023(i为虚数单位),则a+b= .
解析:由a+3i-3=(b+i)i2 023得a+3i=(b+i)(-i),即a+3i=1-bi,而a,b∈R,则a=1,b=-3,所以a+b=-2.
答案:-2
14.(5分)在复平面内,O为原点,向量=(a,b),对应复数为a+bi(a∈R,b∈R),将绕O点沿逆时针方向旋转,且将向量的模变为原来的倍,得向量,此时向量对应的复数为(a+bi)·(1+i)=a-b+(a+b)i.现有一平行四边形ABCD,如图,A(1,1),B(3,2),|AD|=|AB|,∠BAD=45°,则D点直角坐标为 .
解析:易得=(2,1),故对应的复数为2-1+(2+1)i,即=(1,3),=+=(2,4).
答案:(2,4)
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知复数z=(m2+2m)+(m2-2m-3)i,m∈R(i为虚数单位).
(1)当m=1时,求复数的值;(5分)
(2)若复数z在复平面内对应的点位于第二象限,求m的取值范围.(8分)
解:(1)当m=1时,z=3-4i,∴==--i.
(2)∵复数z在复平面内对应的点位于第二象限,
∴解得-2<m<-1,∴m的取值范围是(-2,-1).
16.(15分)设m∈R,复数(m2-5m+6)+(m2-3m)i是纯虚数.
(1)求m的值;(7分)
(2)若-2+mi是方程x2+px+q=0的一个根,求实数p,q的值.(8分)
解:(1)由题设,知解得m=2.
(2)由(1)及题设知,-2+2i,-2-2i是方程的两个根,
所以故p=4,q=8.
17.(15分)已知复数z1=2+i,z2=2-3i.
(1)计算z1z2.(5分)
(2)若|z|=5,且复数z的实部为复数z1-z2的虚部,求复数z.(10分)
解:(1)因为复数z1=2+i,z2=2-3i,所以z1z2=(2+i)(2-3i)=4-6i+2i-3·i2=7-4i.
(2)设z=a+bi(a,b∈R),
因为|z|=5,所以a2+b2=25.
又复数z1-z2=(2+i)-(2-3i)=4i,所以复数z1-z2的虚部为4.又因为复数z的实部为复数z1-z2的虚部,所以a=4.
又a2+b2=25,解得b=±3,所以z=4+3i或z=4-3i.
18.(17分)已知复数z1=1+3i,z2=2+2i,i为虚数单位.
(1)求z1-z2及|z1+|;(8分)
(2)若z=,求z的共轭复数.(9分)
解:(1)∵z1=1+3i,z2=2+2i,∴=2-2i,z1-z2=(1+3i)-(2+2i)=-1+i,|z1+|=|1+3i+2-2i|=|3+i|==.
(2)∵z======1+i,
∴=1-i.
19.(17分)已知复数z=a+bi,其中a,b为实数且a≠0.
(1)若z(z+)=2+4i,求z;(7分)
(2)若ω=z-为纯虚数,且1≤|ω|≤2,求|b|的取值范围.(10分)
解:(1)∵z=a+bi,∴=a-bi,∴z(z+)=2a(a+bi)=2a2+2abi=2+4i.
∴解得或∴z=1+2i或z=-1-2i.
(2)∵ω=a+bi-=a+bi-=a+bi-=+i为纯虚数,∴
又a≠0,∴a2+b2=2,则2b≠0,即b≠0.
∴ω=2bi.∴|ω|=2|b|∈[1,2],解得≤|b|≤1.
即|b|的取值范围为.
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