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高中数学单元测试 —— 第七章 复数(适中版02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题5分)若复数,则的共轭复数的虚部为( )
A. B. C.3 D.
【答案】D
【分析】根据复数的共轭复数的概念和复数虚部的概念即可解答.
【详解】,其虚部为.
故选:D.
2.(本题5分)已知复数()是纯虚数,则( )
A.1 B. C.0 D.2
【答案】B
【分析】先求得,进而可得.
【详解】∵是纯虚数,且,∴,∴.
故选:B.
3.(本题5分)已知复数,为z的共轭复数,则( )
A.2 B. C.4 D.10
【答案】B
【分析】根据复数的运算先求复数,进而得,即可求.
【详解】由题意有,所以,所以,
故选:B.
4.(本题5分)在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数的对应点的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由复数的几何意义即可求解.
【详解】复数对应的点的坐标是,则的共轭复数的对应点的坐标是.
故选:B.
5.(本题5分)数系的扩充过程以自然数为基础,德国数学家克罗内克(Kronecker,1823-1891)说“上帝创造了整数,其它一切都是人造的”.若i为虚数单位,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数的乘法与复数相等的条件求解即可
【详解】,由,
可得,即得.
故选:B.
6.(本题5分)若复数,则( )
A.1 B.5 C. D.
【答案】A
【分析】由复数除法、共轭复数的概念、模的计算公式即可求解.
【详解】,.
故选:A.
7.(本题5分)设i是虚数单位,若复数满足,则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
【答案】A
【分析】根据复数的乘法运算,利用复数相等列出等式求解即可.
【详解】假设,则,
所以,解得,
故,,复数对应的点为,在第一象限
故选:A
8.(本题5分)著名的费马问题是法国数学家皮埃尔·德费马(1601-1665)于1643年提出的平面几何极值问题:“已知一个三角形,求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”费马问题中的所求点称为费马点,已知对于每个给定的三角形,都存在唯一的费马点,当的三个内角均小于120°时,则使得的点即为费马点.根据以上材料,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】依题意确定出费马点的位置,进而可求得结果.
【详解】设,则表示点到三顶点、、的距离之和.
依题意结合对称性可知的费马点位于虚轴的负半轴上,且,则.
此时.
故选:B.
二、多选题
9.(本题6分)以下四个关于复数的结论,正确的是( )
A.任意两个复数不能比大小
B.
C.
D.复数且
【答案】CD
【分析】根据复数的有关定义与性质分别判断即可.
【详解】对于A,当两个复数都是实数时,才可以比较大小,所以A错误;
对于B,当则,故B错误;
对于C,因为,所以,所以由可以得到,故C正确;
对于D,若复数,则且,故D正确.
故选:CD.
10.(本题6分)若复数z满足,则( )
A.
B.是纯虚数
C.复数z在复平面内对应的点在第三象限
D.若复数z在复平面内对应的点在角的终边上,则
【答案】AB
【分析】对A,根据复数的除法计算即可;对B,根据纯虚数的定义判断即可;对C,根据复平面内象限的性质判断即可;对D,根据三角函数关系计算即可
【详解】对A,,故A正确;
对B,为纯虚数,故B正确;
对C,在复平面内对应的点在第一象限,C错误;
对D,,故D错误;
故选:AB
11.(本题6分)记方程的三个不相等的复数根分别为,,,其中,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据方程在复数上的根结合韦达定理求解复数根,,,逐项判断即可得结论.
【详解】由方程可得,
该方程的三个不相等的复数根分别为,,,其中,
所以,,是方程在复数上的两根,
则,故A,B正确;
设,则可得,
所以解得或,
故,两根为,
则,故C正确;
,故D不正确.
故选:ABC.
三、填空题
12.(本题5分)若,其中为虚数单位,则______.
【答案】7
【分析】根据复数的乘法法则及复数相等求出即可得解.
【详解】因为,
所以,所以.
故答案为:7
13.(本题5分)在复数范围内分解因式______.
【答案】
【分析】利用平方差公式以及复数运算来求得正确答案.
【详解】
.
故答案为:
14.(本题5分)若复数,则_________.
【答案】
【分析】首先根据复数代数形式的除法运算化简复数,再根据复数乘方法则计算可得.
【详解】因为,
又,,,所以,
所以
.
故答案为:
四、解答题
15.(本题13分)(1)计算:;
(2)设,(,),且,求.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)(2)运用复数加减运算及复数相等求解即可.
【详解】(1)原式=.
(2)因为,,,
所以,
所以,解得,
所以.
16.(本题15分)已知复数,则
(1)当实数m取什么值时,z是实数;
(2)当实数m在什么范围时,z在复平面内对应的点在第二象限.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)根据复数的类型得到方程和不等式,求出答案;
(2)根据所在象限得到不等式组,求出答案.
【详解】(1)由题意得且,解得;
(2)由题意得,解得,
故当时,z在复平面内对应的点在第二象限.
17.(本题15分)已知复数,且,a为实数.
(1)求实数a的值;
(2)若z为纯虚数,复数在复平面内对应的点在第四象限,求实数b的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据复数运算化简条件,结合复数模的公式列方程求;
(2)由条件,根据纯虚数的定义求,结合共轭复数定义,复数运算法则再求,根据复数的几何意义列不等式求的范围;
【详解】(1),
(2)为纯虚数,
,且
∴,
又
因为复数在复平面内对应的点位于第四象限,则,
解得.因此,实数的取值范围是.
18.(本题17分)已知复数(为虚数单位).
(1)若复数,求的值;
(2)如果是关于的方程的一个根,求实数的值;
(3)复数满足,若在复平面内对应的点为,求点构成的图形的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据条件,利用共轭复数的定义及复数的运算,得到,再利用虚数的性质,即可求解;
(2)根据条件,利用复数的运算及复数相等,得到,即可求解;
(3)根据条件,利用复数的几何意义得构成的图形为以点为圆心,半径分别为1和3的两个圆围成的圆环,即可求解.
【详解】(1)因为,则,所以.
(2)将代入方程得,整理得到,
则,得.
(3)设,则,
所以点构成的图形为以点为圆心,半径分别为1和3的两个圆围成的圆环,
所以面积为.
19.(本题17分)形如的数称为复数的代数形式,而任何一个复数都可以表示成的形式,即其中为复数的模,叫做复数的辐角,我们规定范围内的辐角的值为辐角的主值,记作.复数叫做复数的三角形式.由复数的三角形式可得出,若,则.其几何意义是把向量绕点按逆时针方向旋转角(如果,就要把绕点按顺时针方向旋转角),再把它的模变为原来的倍.
(1)试将写成三角形式(辐角取主值);
(2)复平面内,将对应的向量绕原点顺时针方向旋转,模长变为原来的2倍后,所得向量对应的复数为,求;
(3)类比高中函数的定义,引入虚数单位,自变量为复数的函数称之为复变函数.已知复变函数.若存在实部不为0,且虚部大于0的复数和实数,使得成立,复数在复平面上对应的点为为坐标原点,点,以为边作正方形,其中在上方,求线段的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据向量三角函数形式的定义代入计算辐角即可;
(2)先计算得,再代入化简即可;
(3)设,代入化简,则,从而得到,最后计算得,从而得到其最值.
【详解】(1)由于,故,所以,
所以,因为,所以,
所以.
(2)
.
.
(3)设,
则
.
因为存在实数,使得成立,所以为实数,
所以,
因为,所以,
当时,,符合题意,点A的轨迹为单位圆的一部分.
设所表示的复数为,
则
记所表示的复数为,则,
故,
当时,.
试卷第1页,共3页
答案第1页,共1页
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高中数学单元测试 —— 第七章 复数(适中版02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题5分)若复数,则的共轭复数的虚部为( )
A. B. C.3 D.
2.(本题5分)已知复数()是纯虚数,则( )
A.1 B. C.0 D.2
3.(本题5分)已知复数,为z的共轭复数,则( )
A.2 B. C.4 D.10
4.(本题5分)在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数的对应点的坐标是( )
A. B.
C. D.
5.(本题5分)数系的扩充过程以自然数为基础,德国数学家克罗内克(Kronecker,1823-1891)说“上帝创造了整数,其它一切都是人造的”.若i为虚数单位,,且,则( )
A. B. C. D.
6.(本题5分)若复数,则( )
A.1 B.5 C. D.
7.(本题5分)设i是虚数单位,若复数满足,则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
8.(本题5分)著名的费马问题是法国数学家皮埃尔·德费马(1601-1665)于1643年提出的平面几何极值问题:“已知一个三角形,求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”费马问题中的所求点称为费马点,已知对于每个给定的三角形,都存在唯一的费马点,当的三个内角均小于120°时,则使得的点即为费马点.根据以上材料,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(本题6分)以下四个关于复数的结论,正确的是( )
A.任意两个复数不能比大小
B.
C.
D.复数且
10.(本题6分)若复数z满足,则( )
A.
B.是纯虚数
C.复数z在复平面内对应的点在第三象限
D.若复数z在复平面内对应的点在角的终边上,则
11.(本题6分)记方程的三个不相等的复数根分别为,,,其中,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.(本题5分)若,其中为虚数单位,则______.
13.(本题5分)在复数范围内分解因式______.
14.(本题5分)若复数,则_________.
四、解答题
15.(本题13分)(1)计算:;
(2)设,(,),且,求.
16.(本题15分)已知复数,则
(1)当实数m取什么值时,z是实数;
(2)当实数m在什么范围时,z在复平面内对应的点在第二象限.
17.(本题15分)已知复数,且,a为实数.
(1)求实数a的值;
(2)若z为纯虚数,复数在复平面内对应的点在第四象限,求实数b的取值范围.
18.(本题17分)已知复数(为虚数单位).
(1)若复数,求的值;
(2)如果是关于的方程的一个根,求实数的值;
(3)复数满足,若在复平面内对应的点为,求点构成的图形的面积.
19.(本题17分)形如的数称为复数的代数形式,而任何一个复数都可以表示成的形式,即其中为复数的模,叫做复数的辐角,我们规定范围内的辐角的值为辐角的主值,记作.复数叫做复数的三角形式.由复数的三角形式可得出,若,则.其几何意义是把向量绕点按逆时针方向旋转角(如果,就要把绕点按顺时针方向旋转角),再把它的模变为原来的倍.
(1)试将写成三角形式(辐角取主值);
(2)复平面内,将对应的向量绕原点顺时针方向旋转,模长变为原来的2倍后,所得向量对应的复数为,求;
(3)类比高中函数的定义,引入虚数单位,自变量为复数的函数称之为复变函数.已知复变函数.若存在实部不为0,且虚部大于0的复数和实数,使得成立,复数在复平面上对应的点为为坐标原点,点,以为边作正方形,其中在上方,求线段的最大值.
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