内容正文:
3.3 复数的几何表示
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1.(2024·新课标Ⅱ卷)已知z=-1-i,则|z|= ( )
A.0 B.1
C. D.2
解析:选C 由z=-1-i,得|z|==.
2.在复平面内,复数1+i的共轭复数所对应的点位于 ( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:选D ∵复数1+i的共轭复数为1-i,∴其对应的点(1,-1)位于第四象限.
3.在复平面内,O是原点,向量对应的复数为5+3i,与关于虚轴对称,则点B对应的复数是 ( )
A.5-3i B.-5-3i
C.5+3i D.-5+3i
解析:选D 设向量对应的复数为a+bi,则对应复平面的坐标为.因为向量对应的复数为5+3i,所以对应复平面的坐标为.因为与关于虚轴对称,所以a=-5,b=3,即向量对应的复数为-5+3i.因为点O为坐标原点,所以点B对应的复数是-5+3i.故选D.
4.已知复数3-5i,1-i和-2+ai在复平面内对应的点在同一条直线上,则实数a的值为 ( )
A.5 B.-2
C.-5 D.
解析:选A 设复数3-5i,1-i,-2+ai对应的向量分别为(O为坐标原点),则=(3,-5),=(1,-1),=(-2,a).∵A,B,C三点共线,∴=t,即-=t(-).∴(-2,4)=t(-3,a+1).∴解得故实数a的值为5.故选A.
5.(多选)已知复数z满足z(2-i)=i(i为虚数单位),复数z的共轭复数为,则 ( )
A.|z|=
B.=-
C.复数z的实部为-1
D.复数z对应复平面上的点在第二象限
解析:选BD 因为复数z满足z(2-i)=i,所以z===-+i,所以|z|==,故A错误;=--i,故B正确;复数z的实部为-,故C错误;复数z对应复平面上的点在第二象限,故D正确.
6.已知i为虚数单位,a为实数,复数z=a+2+(1-2a)i在复平面内对应的点为M,则“a>”是“点M在第四象限”的 ( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
解析:选C 当a>时,a+2>>0,1-2a<0,所以点M在第四象限;若点M在第四象限,则解得a>.所以“a>”是“点M在第四象限”的充要条件.
7.已知复数2+i是关于x的方程x2-ax-b=0(a,b∈R)的一个解,则复数z=a+bi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D 因为复数2+i是关于x的方程x2-ax-b=0的一个解,所以方程的另一解为2-i.由根与系数的关系可得解得所以复数z=a+bi在复平面内对应的点为(4,-5),在第四象限.故选D.
8. (多选)关于x的方程x2=-4的复数解为z1,z2,则 ( )
A.z1·z2=-4
B.z1与z2互为共轭复数
C.若z1=2i,则满足z·z1=2+i的复数z在复平面内对应的点在第二象限
D.若|z|=1,则|z-z1·z2|的最小值是3
解析:选BD 因为(±2i)2=-4,所以不妨令方程x2=-4的复数解z1=2i,z2=-2i.z1·z2=2i·(-2i)=4,A错误;z1与z2互为共轭复数,B正确;z1=2i,由z·z1=2+i,得z====-i,则复数z在复平面内对应的点在第四象限,C错误;设z=x+yi(x,y∈R),由|z|=1,得x2+y2=1,显然有-1≤x≤1,由选项A知z1·z2=4,因此|z-z1·z2|=|(x-4)+yi|==≥3,当且仅当x=1,即z=1时取等号,D正确.
9.(5分)若复数z的共轭复数是2+3i,则|z|= .
解析:易得复数z=2-3i,则|z|= =.
答案:
10. (5分)在复平面内表示复数z=(m-3)+2i的点在直线y=x 上,则实数m的值为 .
解析:∵z=(m-3)+2i表示的点在直线y=x上,∴m-3=2,解得m=9.
答案:9
11. (5分)已知复数z满足|z|-z=1-3i,则|z|= .
解析:设z=a+bi,a,b∈R,则|z|=.因为|z|-z=1-3i,所以-a-bi=1-3i.所以解得即z=4+3i.所以|z|==5.
答案:5
12.(5分)复数2+i与复数在复平面上对应点分别是A,B,则tan∠AOB= .
解析:根据复数运算法则可得===-i,
所以2+i与对应的点的坐标为A(2,1),B,如图所示,易知tan α=,tan β=,则tan∠AOB=tan(α+β)===1.
答案:1
13.(10分)在复平面内画出下列复数对应的向量,并求出各复数的模:z1=1-i;z2=-+i;z3=-2;z4=2+2i.
解:在复平面内分别画出点Z1(1,-1),Z2,Z3(-2,0),Z4(2,2),则向量分别为复数z1,z2,z3,z4对应的向量,如图所示.
各复数的模分别为|z1|==;
|z2|==1;
|z3|==2;
|z4|==2.
14.(10分)实数x取什么值时,复平面内表示复数z=x2+x-6+(x2-2x-15)i的点Z:
(1)位于第三象限;(3分)
(2)位于第四象限; (3分)
(3)位于直线x-y-3=0上. (4分)
解:因为x是实数,所以x2+x-6,x2-2x-15也是实数.
(1)当实数x满足
即-3<x<2时,点Z位于第三象限.
(2)当实数x满足
即2<x<5时,点Z位于第四象限.
(3)当实数x满足(x2+x-6)-(x2-2x-15)-3=0,即3x+6=0,x=-2时,点Z位于直线x-y-3=0上.所以x=-2.
15.(15分)在复平面内,点A,B,C对应的复数分别为1+4i,-3i,2,O为复平面的坐标原点.
(1)求向量 +对应的复数;(7分)
(2)求平行四边形ABCD的顶点D对应的复数.(8分)
解:(1)由复数的几何意义,得=(1,4),=(0,-3),=(2,0).所以+=(1,4)+(0,-3)=(1,1),=-=(2,0)-(1,4)=(1,-4).所以+对应的复数是1+i,对应的复数是1-4i.
(2)法一:由已知得点A,B,C的坐标分别为(1,4),(0,-3),(2,0),则AC的中点为.由平行四边形的性质知BD的中点也是.设D(x0,y0),则解得所以D(3,7).故顶点D对应的复数为3+7i.
法二:由(1)知=(1,4),=(0,-3),=(2,0),所以=(1,7),=(2,3).由平行四边形的性质得=+=(3,10),而=(0,-3),于是D(3,7),故顶点D对应的复数为3+7i.
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