摘要:
**基本信息**
聚焦复数核心概念与运算,通过分层题型构建从基础到综合的知识逻辑链,培养抽象能力与几何直观。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基本概念|单选1-5、多选9|实部虚部辨析、纯虚数判定|从定义出发,强化概念的准确理解与辨析|
|几何意义|单选6-7、填空14|复平面内点的位置、象限判断|结合坐标表示,建立代数与几何的联系|
|运算应用|单选8、填空12-13、解答15-17|模的计算、共轭复数运算|以四则运算为核心,渗透参数问题处理|
|综合拓展|解答18-19|平行四边形、方程求解|整合几何图形与函数思想,提升推理能力|
内容正文:
第五章《复数》素养评估专项训练题(试卷一)及详细解析
一、单选题
1. 已知 z i ,则复数 z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
1.【答案】B
【解析】因为 z i =3 + 2i ,则复数 z 在复平面内对应的点(3,2)位于第二象限,故选:B.
2.已知 z为复数,设 z + 2= 34i ,则 z + 2=( )
A.25 B. C.5 D.
2.【答案】C
【解析】依题意设 z = a + bi(a, b ∈ R) ,则 = abi ,则 z + 2 = 3abi = 34i ,则 a = 1, b = 4, 所以 z + 2 = 3 + 4i = 5 ,故选:C.
3.设复数 z (i为虚数单位),则复数 z的虚部是 ( )
A. 1 B. C.i D.
3.【答案】A
【解析】因为i2026 = (i2)1013 = ()1013 = ,所以 zi,所以复数z的虚部是 1,故选:A.
4.设复数 z1 = 1+ ai(a ∈ R) , z2 = 34i .若 ,则实数 a的值为( )
A. B. C. D.
4.【答案】D
【解析】,
故选:D.
5.以-+7i的虚部为实部,以i+5i2的实部为虚部的复数是 ( )
A.7-5i B.-+i C.5+i D.+i
5.【答案】A
【解析】设所求复数为z=a+bi(a,b∈R),由题意知复数-+7i的虚部为7,所以a=7;复数i+5i2=-5+i的实部为-5,所以b=-5,故z=7-5i.故选A.
6.设A,B为锐角三角形的两个内角,则复数z=(cos B-tan A)+itan B对应的点位于复平面的 ( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
6.【答案】B
【解析】因为A,B为锐角三角形的两个内角,所以A+B>,即>A>-B>0,sin A>cos B,所以cos B-tan A=cos B-<cos B-sin A<0,又tan B>0,所以点(cos B-tan A,tan B)在第二象限.故选B.
7.已知复数 z1 在复平面内对应的点始终在直线 x = 1上, z2 = 2 + i且满足 z1 . z2是纯虚
数,则数复数z1 = ( )
A. 1-2i B. 1+ 2i C. 2 - i D. 2 + i
7.【答案】A
【解析】依题意,可设 z1 = 1+ bi 由 z2 = 2 + i ,可得 i ,
则 z1 . z2 = (1+ bi)(2 - i) = (2 + b) + (2b-1)i , 由于 z1 . z2 是纯虚数,得 2 + b = 0,2b-1 ≠ 0 ,所以b =-2 ,故 z1 = 1-2i .故选:A.
8.已知复数 z1 = 4-a2 + ai(a ∈ R), z2 = t + 2 cos θ + i(sin θ)(t, θ ∈ R),若 z1 = z2,则实数
t 的取值范围为( )
A. B. C. [2,6] D.
8.【答案】B
【解析】因为 z1 = z2 所以 t + 2 cos θ = 4 - a2 , a =sin θ,所以t = 4 - 3sin2 θ - 2 cos θ
= 3 cos2 θ - 2 cos θ +1 ,令 m = cos θ ∈ [-1,1],得 t = 3m2 - 2m +1 = 3
当 m 时, tmin 当 m = -1时, tmax = 6,故答案为:B.
二、多选题
9.已知i为虚数单位,下列说法错误的是 ( )
A.若x2+1=0,则x=i B.实部为零的复数是纯虚数
C.z=(x2+1)i可能是实数 D.复数z=2+i的虚部是i
【答案】ABD
【解析】对于A,x=±i,故A错误;对于B,实部为零的复数可能虚部也为零,从而也可能是实数,故B错误;对于C,当x=±i时,z=(x2+1)i是实数,故C正确;对于D,复数z=2+i的虚部是1,故D错误.故选ABD.
10.复数 z i ,其中i为虚数单位,则下列结论正确的有( )
A. i B. = 1 C. 1 + z + z 2= 0 D. z 2
【答案】BCD
【解析】对于A :因为 z i ,所以i ,知 A 错误;
对于 B: z i2 = 1 ,知 B 正确;
对于 C: 1 + z + z i2 = 0 ,知C 正确;对于 D:i , z i,所以 z 2 ,知 D 正确.故选BCD.
11.已知复数 z = 1+ cos 2θ + isin其中i为虚数单位)下列说法正确的是 ( ) A. z 可能为实数 B.复数 z 在复平面上对应的点可能落在第三象限
C. z = 2cos θ D. 的实部为定值 1
【答案】ACD
【解析】因为当sin 2θ = 0, θ = 0 时,复数 z 是实数,知 A 选项正确;
当 时, -π < 2 θ < π , 所以 _1 < cos 2θ ≤ 1,0 < 1+ cos 2θ ≤ 2 ,对应点横坐标大于 0,所以B 选项错误; cos θ , 知 C 选项正确; 的实部是 知 D 选项正确;故选:ACD.
三、填空题
12.若复数z=m+(m2-1)i(m∈R)满足z<0,则m=________.
【答案】-1
【解析】由复数z=m+(m2-1)i<0,得解得m=-1.故答案填-1.
13.设集合 A 则集合 A 中元素的个数为 . 【答案】3
【解析】根据复数的运算法则,可得 i ,
同理i ,所以 fn = in + n ,
则 f(1) = 0, f(2) =-2, f(3) = 0, f(4) = 2, f(5) = 0, f(6) =-2, f(7) = 0, f(8) = 2,,所以集合 A 中元素的个数为 3.故答案为3.
14.已知复数 z = cos θ + isin i为虚数单位),z + z2 在复平面上对应的点在虚轴上.在 ΔABC 中, B 且 2z , z 2 - z +1 在复平面上对应的点分别为 A , C ,则 ΔABC 的面积最大值为 .
【答案】 3
【解析】 z + z2 = (cos θ + isin θ) + (cos θ + isin θ)2 = (cos θ + cos 2θ) + i(sin θ + sin 2θ) ,又z + z2 在复平面上对应的点在虚轴上,
: cos cos θ =-1(不符合题意舍去);
在复平面上对应的点分别为 A(1, ) , C(0,0) ,CA = 2 ,又 B ,
由余弦定理可得cos B 得
AB2 + BC2 = 4 + ABBC ≥ 2ABBC ,即 ABBC ≤ 4 ,当且仅当 AB = BC 时,此时 ΔABC
为等边三角形,等号成立,∴三角形面积最大值为 SΔABC ABBC sin B 4 .故答案为: .
四、解答题
15.当实数m取何值时,复数z=+(m2-2m-15)i是下列数?
(1)虚数;(2)纯虚数;(3)复数z>0.
15.解析:(1)当解得m≠5且m≠-3,即m≠5且m≠-3时,复数z是虚数.
(2)依题意,当即m=3或m=-2时,复数z是纯虚数.
(3)因为z>0,所以z为实数,需满足解得m=5.即m=5时,复数z>0.
16.设复数 z = 1+bi(b ∈ R) .
(1)若 (2- i)z是实数,求b的值;
是纯虚数,求复数 z的共轭复数 z .
16.【答案】 i .
【解析】(1) 由题知 (2- i)z = (2-i)(1+ bi) = (2 + b) + (2b-1)i若 (2- i)z 是实数,则 2b-1 = 0 ,解得b
(2) 由题知
若 1+ i 是纯虚数,则1+b = 0 且1-b ≠ 0 ,解得b =- 1 ,所以 z = 1-i, = 1+ i.
z
17.复数 z = m2 -2m - 3 + (m2 -1)i(m∈ R) , (1)若 z 为纯虚数,求 m 的值;
(2)若复数 z 对应的点位于第二象限,求 m 的取值范围;
(3)若复数 z 是方程 x2 + 6x +18 = 0 的解,求 m 的值.
【答案】 (1) m = 3 ; (2)1 < m < 3 ; (3) m = 2 .
【解析】(1)若z 为纯虚数,则 ,解得 m = 3 ;
(2)复数 z对应的点位于第二象限,则 解得1 < m < 3 ;
(3) 由 x2 + 6x +18 = 0 ,则 (x + 3)2 =-9 = 9i2 ,则 x + 3 = ±3i ,即 x = -3 ± 3i ,
因为复数 z 是方程x2 + 6x +18 = 0 的解,所以 解得 m = 2 .
18.如图,已知在复平面内的平行四边形ABCD中,点A表示的复数为-1,对应的复数为2+2i,对应的复数为4-4i.
(1)求点D表示的复数;(8分)
(2)求平行四边形ABCD的面积.(9分)
解析:(1)依题可知A(-1,0),=(2,2),=(4,-4),可得B(1,2),C(5,-2).
设点D表示的复数为x+yi(x,y∈R),得=(x-5,y+2),=(-2,-2).
因为四边形ABCD为平行四边形,所以=,解得x=3,y=-4,
故点D表示的复数为3-4i.
(2)=(2,2),=(4,-4),可得·=0,所以⊥,所以平行四边形ABCD为矩形.又因为||=2,||=4,故平行四边形ABCD的面积为2×4=16.
19.已知复数z=m-i(m∈R),且·(1+3i)为纯虚数(是z的共轭复数).
(1)设复数z1=,求;(8分)
(2)复数z2=在复平面内对应的点在第四象限,求实数a的取值范围.(9分)
解析:(1)因为z=m-i(m∈R),则=m+i,所以·(1+3i)=(m+i)(1+3i)=(m-3)+(3m+1)i为纯虚数,所以解得m=3.所以z1=====-+i,因此==.
(2)因为i2 025=i4×506+1=i,
则z2====+i,
因为复数z2在复平面内对应的点位于第四象限,则解得-<a<3.
因此实数a的取值范围是.
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第五章《复数》素养评估专项训练题(试卷一)
一、单选题: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 z i ,则复数 z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
2.已知 z为复数,设 z + 2= 34i ,则 z + 2=( )
A.25 B. C.5 D.
3.设复数 z (i为虚数单位),则复数 z的虚部是 ( )
A. 1 B. C.i D.
4.设复数 z1 = 1+ ai(a ∈ R) , z2 = 34i .若 ,则实数 a的值为( )
A. B. C. D.
5.以-+7i的虚部为实部,以i+5i2的实部为虚部的复数是( )
A.7-5i B.-+i C.5+i D.+i
6.设A,B为锐角三角形的两个内角,则复数z=(cos B-tan A)+itan B对应的点位于复平面的 ( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
7.已知复数 z1在复平面内对应的点始终在直线 x = 1上, z2 = 2 + i且满足 z1是纯虚数,
则数复数z1 = ( )
A. 1-2i B. 1+ 2i C. 2 - i D. 2 + i
8.已知复数 z1 = 4-a2 + ai(a ∈ R), z2 = t + 2 cos θ + i(sin θ)(t, θ ∈ R),若 z1 = z2,则实数
t 的取值范围为( )
A. B. C. [2,6] D.
二、多选题: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.已知i为虚数单位,下列说法错误的是 ( )
A.若x2+1=0,则x=i B.实部为零的复数是纯虚数
C.z=(x2+1)i可能是实数 D.复数z=2+i的虚部是i
10.复数 z i ,其中i为虚数单位,则下列结论正确的有( )
A. i B. = 1 C. 1 + z + z 2= 0 D. z 2
11.已知复数 z = 1+ cos 2θ + isin其中i为虚数单位下列说法正确的是( )
A. z 可能为实数 B.复数 z 在复平面上对应的点可能落在第三象限
C. z = 2cos θ D. 的实部为定值 1
三.填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若复数z=m+(m2-1)i(m∈R)满足z<0,则m=________.
13.设集合 A 则集合 A 中元素的个数为 .
14.已知复数 z = cos θ + isin i为虚数单位),z + z2 在复平面上对应的点在虚轴上.在 ΔABC 中, B 且 2z , z 2 - z +1 在复平面上对应的点分别为 A , C ,则 ΔABC 的面积最大值为 .
四.解答题:本题共5小题,15题13分,16、17题各15分,18、19题各17分,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.当实数m取何值时,复数z=+(m2-2m-15)i是下列数?
(1)虚数;(2)纯虚数;(3)复数z>0.
16.设复数 z = 1+bi(b ∈ R) .
(1)若 (2- i)z是实数,求b的值;
是纯虚数,求复数 z的共轭复数 z .
17.复数 z = m2 -2m - 3 + (m2 -1)i(m∈ R) , (1)若 z 为纯虚数,求 m 的值;
(2)若复数 z 对应的点位于第二象限,求 m 的取值范围;
(3)若复数 z 是方程 x2 + 6x +18 = 0 的解,求 m 的值.
18.如图,已知在复平面内的平行四边形ABCD中,点A表示的复数为-1,对应的复数为2+2i,对应的复数为4-4i.
(1)求点D表示的复数;(8分)
(2)求平行四边形ABCD的面积.(9分)
19.已知复数z=m-i(m∈R),且·(1+3i)为纯虚数(是z的共轭复数).
(1)设复数z1=,求;(8分)
(2)复数z2=在复平面内对应的点在第四象限,求实数a的取值范围.(9分)
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