【文档说明】高中数学培优讲义练习(人教A版2019必修二)专题7.8 复数全章综合测试卷(基础篇) Word版含解析.docx,共(10)页,33.370 KB,由小赞的店铺上传
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第七章复数全章综合测试卷(基础篇)参考答案与试题解析一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)1.(5分)(2023·高一课时练习)下列命题中正确的是().A.(−i)2=−1;B.−i2=−1;
C.若x,𝑦∈𝐂,则𝑥+𝑦i=1+i的充要条件是𝑥=𝑦=1;D.若𝑧∈𝐂,则𝑧2>0.【解题思路】根据复数的运算法则即可判断结果.【解答过程】(−i)2=i2=−1,故A正确;−i2=−(−1)=1,故B错误;若x,𝑦∈𝐂,若𝑥=𝑦=1有�
�+𝑦i=1+i;若𝑥=i,𝑦=−i有𝑥+𝑦i=i−i2=1+i;故𝑥=𝑦=1是𝑥+𝑦i=1+i的充分不必要条件,C错误;若𝑧∈𝐂,取𝑧=i则𝑧2=−1<0,故D错;故选:A.2.(
5分)(2023秋·福建龙岩·高三期末)已知复数𝑧=(1+i)+𝜆(1−i)是纯虚数,则实数𝜆=()A.-1B.1C.-2D.2【解题思路】对复数进行化简,根据纯虚数的定义列出方程求解即可.【解答过程】𝑧=(1
+i)+𝜆(1−i)=1+𝜆+(1−𝜆)𝑖,根据题意得{1+𝜆=01−𝜆≠0,解得𝜆=−1.故选:A.3.(5分)(2023·高一课时练习)以下不满足复数12−√32i的三角形式的是().A.cos(−π3)+isin(−π3
);B.cos(5π3)+isin(5π3);C.cos(π3)+isin(π3);D.cos(11π3)+isin(11π3).【解题思路】逐一计算每个选项即可得答案.【解答过程】对于A:cos(−π3)+isin(−π3)=12−√32i,符合;对于B:cos(
5π3)+isin(5π3)=12−√32i,符合;对于C:cos(π3)+isin(π3)=12+√32i,不符合;对于D:cos(11π3)+isin(11π3)=12−√32i,符合;故选:C.4.(5分)(202
2·全国·高三专题练习)设(2−i)𝑎=(−4𝑏+2i)𝑏,其中𝑎,𝑏为实数,则()A.𝑎=−2,𝑏=1B.𝑎=2,𝑏=−1C.𝑎=1,𝑏=−2D.𝑎=−1,𝑏=2【解题思路】化简(2−i)𝑎=
(−4𝑏+2i)𝑏可得2𝑎−𝑎i=−4+2𝑏i,然后利用“实对实,虚对虚”即可求解.【解答过程】因为(2−i)𝑎=(−4𝑏+2i)𝑏,所以2𝑎−𝑎i=−4+2𝑏i,故{2𝑎=−4−𝑎=2𝑏,解得𝑎=−2,𝑏=1.故选:A.5.(5分)(20
22春·黑龙江·高一期中)已知i为虚数单位,复数𝑧=1+i,则下列命题不正确的是()A.𝑧的共轭复数为𝑧=1−iB.𝑧的虚部为iC.𝑧在复平面内对应的点在第一象限D.|𝑧|=√2【解题思路】根据复数的定义和几何意义解决即可.【解
答过程】由题知,复数𝑧=1+i=(1,1)的共轭复数为𝑧=1−i,虚部为1,在复平面内对应的点为(1,1)在第一象限,|𝑧|=√2,故B错误,故选:B.6.(5分)(2023秋·河南郑州·高三期末)已知在复平面内,复数
z所对应的点为(1,4),则𝑧2−3i=()A.−1013+1113iB.1013+1113iC.−1013−1113iD.1013−1113i【解题思路】先得复数𝑧,再进行除法运算即可.【解答过程】依题意,𝑧2−3i=1+4i2−3i=(1+4i
)(2+3i)(2−3i)(2+3i)=−1013+1113i.故选:A.7.(5分)设复数𝑧1=−1+i,𝑧2=12+√32i,则arg𝑧1𝑧2=()A.1312𝜋B.712𝜋C.512𝜋D.−512𝜋【解题思路】由复数𝑧1=−1+i,𝑧2=12+√32i,
利用复数的除法得到𝑧1𝑧2=√2(√6−√24+√6+√24i),再转化为三角形式求解.【解答过程】解:因为复数𝑧1=−1+i,𝑧2=12+√32i,所以𝑧1𝑧2=(−1+i)(12−√32
i)(12+√32i)(12−√32i),=√3−12+√3+12i,=√2(√6−√24+√6+√24i),=√2(cos5𝜋12+sin5𝜋12i),所以arg𝑧1𝑧2=5𝜋12,故选:C.8.(5分)(2023春·福建泉州·高三阶段练习)已知复数1−i是关于𝑥的方
程𝑥2+𝑝𝑥+𝑞=0(𝑝,𝑞∈R)的一个根,则|𝑝+𝑞i|=()A.4B.√5C.2√2D.2√3【解题思路】将1−i代入方程,利用复数相等得到方程组解出𝑝,𝑞,再利用模长公式求解即可.【解答过程】由题意可得(1−i)2+𝑝(1−i)
+𝑞=0,即1−2i+i2+𝑝−𝑝i+𝑞=0,所以𝑝+𝑞−(𝑝+2)i=0,所以{𝑝+𝑞=0𝑝+2=0,解得{𝑝=−2𝑞=2,所以|𝑝+𝑞i|=|−2+2i|=√(−2)2+22=2√
2,故选:C.二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)9.(5分)(2022春·重庆沙坪坝·高一期中)以下四种说法正确的是()A.i9=iB.复数𝑧=3−2i的虚部为−2C.若z=(1+i)2,则复平面内𝑧对应的点位于第二
象限D.复平面内,实轴上的点对应的复数是实数【解题思路】利用复数的乘方运算计算判断A,C;利用复数的意义判断B;利用复数的几何意义判断D作答.【解答过程】对于A,i9=(i2)4⋅i=i,A正确;对于B,复数𝑧=3−2i的虚部为−2,B正确;对于C,𝑧=(1+i)2=2i,则𝑧=−2
i,复平面内𝑧对应的点在y轴负半轴上,C不正确;对于D,复平面内,实轴上的点对应的复数是实数,D正确.故选:ABD.10.(5分)(2022秋·河南许昌·高三阶段练习)已知复数z满足𝑧−2i=𝑧i+4,则下列说法中正确的是()A.复数z的模为√10B.复数z在复平面内所对应的点在第四象限
C.复数z的共轭复数为−1+3iD.(𝑧−13)2023=−i【解题思路】根据复数的四则运算和几何意义求解即可.【解答过程】因为𝑧−2i=𝑧i+4,所以(1−i)𝑧=4+2i,𝑧=4+2i1−i=2(1+i)(2+i)(1+i)(1−i)=1+3i,有|𝑧|=√11+32=√10,
故A正确;复数𝑧在复平面内所对应的点为(1,3),位于第一象限,故B错误;复数𝑧的共轭复数为𝑧=1−3i,故C错误;因为(𝑧−13)2023=i2023=−i,故D正确,故选:AD.11.(5分)(2022春·福建三明·高一期末)设复数𝑧=12+√32i,其中i是虚数单
位,下列判断中正确的是()A.𝑧+𝑧̅=1B.𝑧2=𝑧̅C.z是方程𝑥2−𝑥+1=0的一个根D.满足𝑧𝑛∈𝑅最小正整数n为3【解题思路】由共轭复数的定义写出𝑧̅,应用复数加法、乘方运算判断A、B;在复数域内求𝑥2−𝑥+1=0的根判断C;应用复数的三角
表示有𝑧=cos𝜋3+isin𝜋3,即可判断𝑧𝑛∈𝑅最小正整数n判断D.【解答过程】由题设,𝑧̅=12−√32i,则𝑧+𝑧̅=1,𝑧2=(12+√32i)2=√32i−12≠𝑧̅,所以A正确,B错误;由𝑥2−𝑥
+1=0的根为𝑥=1±√3i2,故z是该方程的一个根,C正确;由𝑧=12+√32i=cos𝜋3+isin𝜋3,则𝑧𝑛=cos𝑛𝜋3+isin𝑛𝜋3,故最小正整数n为3时,𝑧𝑛=−1∈R
,正确.故选:ACD.12.(5分)(2022春·江苏常州·高一期末)1748年,瑞士数学家欧拉发现了复指数函数与三角函数的关系,并给出公式ei𝜃=cos𝜃+isin𝜃(i为虚数单位,e为自然对数的底数),这个公式被誉为“数学中的天桥”.据此公式,下列说法正确的是
()A.e3i表示的复数在复平面中对应的点位于第一象限B.ei𝜋+1=0C.(12+√32i)3=−1D.cos𝜃=𝑒i𝜃+𝑒−i𝜃2【解题思路】根据题设中的公式和复数运算法则,逐项计算后可得正确的选项.【解答过程】解:对于A:e3
i=cos3+isin3,因为𝜋2<3<𝜋,所以sin3>0,cos3<0,所以e3i表示的复数在复平面中对应的点位于第二象限,故A错误;对于B:ei𝜋+1=cos𝜋+isin𝜋+1=−1+1=0,故B正确;对于C:(12+√32i)3=(
cos𝜋3+isin𝜋3)3=(e𝜋3i)3=e𝜋i=cos𝜋+isin𝜋=−1,故C正确;对于D:由𝑒i𝜃=cos𝜃+isin𝜃,𝑒−i𝜃=cos(−𝜃)+isin(−𝜃)=cos𝜃−isin𝜃
,所以𝑒i𝜃+𝑒−i𝜃=2cos𝜃,所以cos𝜃=𝑒i𝜃+𝑒−i𝜃2,选项D正确;故选:BCD.三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(5分)(2023·高三课时练习)复数4+3i与−2−5i在复平面上对应的向量分别为𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗与𝑂𝐵⃗⃗
⃗⃗⃗,则向量𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗对应的复数是−6−8i.【解题思路】根据给定条件,求出𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗、𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗的坐标,进而求出𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗的坐标即可作答.【解答过程】因为复数4+3i与−2−5i在复平面上对应的向量分别为𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗
⃗与𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗,则𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗=(4,3),𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗=(−2,−5),因此𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗=𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗−𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗=(−6,−8),所以向量𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗对应的复数是−
6−8i.故答案为:−6−8i.14.(5分)(2023·高一课时练习)把复数−1−i(i为虚数单位)改写成三角形式为√2(cos5π4+isin5π4).【解题思路】根据复数三角表示的定义求解即可.【解答过程】由题可得𝑟=√(−1)2+(−1)2=√2
,tan𝜃=−1−1=1且𝜃在第三象限,所以辐角的主值为5π4,所以−1−i=√2(cos5π4+isin5π4),故答案为:√2(cos5π4+isin5π4).15.(5分)(2022春·河南濮阳·高一阶段练习)设复数𝑧满足(1+i)𝑧=2i,则|𝑧|=√2.【解题思
路】根据对数的除法运算求解复数𝑧,即可求得模长|𝑧|.【解答过程】解:复数z满足(1+i)𝑧=2i,则𝑧=2i1+i=2i(1−i)(1+i)(1−i)=2+2i2=1+i,所以|𝑧|=√12
+12=√2.故答案为:√2.16.(5分)(2022春·河南信阳·高一阶段练习)下面给出的几个关于复数的命题,①若(𝑥2−4)+(𝑥2+3𝑥+2)i是纯虚数,则实数𝑥=±2②复数(𝑎2+1)i(
𝑎∈𝑅)是纯虚数③复数𝑧=−sin100°+icos100°在复平面内对应的点𝑍位于第三象限④如果复数𝑧满足|𝑧+i|+|𝑧−i|=2,则|𝑧−2i−1|的最小值是2以上命题中,正确命题的序号是②③.
【解题思路】根据纯虚数的概念和复数的几何意义逐个检验可得【解答过程】对于①,因为(𝑥2−4)+(𝑥2+3𝑥+2)i为纯虚数,所以{𝑥2−4=0𝑥2+3𝑥+2≠0,解得𝑥=2,故①错误;对于②,因为𝑎∈R,所以𝑎2+1≠0,所以(𝑎2+1)i是纯虚数,故②正确;对于③
,因为−sin100°<0,cos100°<0,所以𝑧=−sin100°+icos100°在复平面内对应的点在第三象限,故③正确;对于④,由复数的几何意义知,|𝑧+i|+|𝑧−i|=2表示复数z对应的点Z到点𝐴(0,−1)和到点𝐵(0,1)的距离之和,又因为|�
�𝐵|=2,所以复数z对应的点Z在线段AB上,而|𝑧−2i−1|表示点Z到点𝑃(1,2)的距离,所以其最小值为|𝑃𝐵|=√(1−0)2+(2−1)2=√2,故④错误.故答案为:②③.四.解答题(共6
小题,满分70分)17.(10分)(2022春·上海浦东新·高一期末)已知复数𝑧满足𝑧+|𝑧|=1−2i,求复数𝑧.【解题思路】设𝑧=𝑎+𝑏i(𝑎,𝑏∈R),根据已知条件列方程,求得𝑎,𝑏,
进而求得𝑧.【解答过程】设𝑧=𝑎+𝑏i(𝑎,𝑏∈R),所以|𝑧|=√𝑎2+𝑏2,代入方程得𝑎+𝑏i+√𝑎2+𝑏2=1−2i,由复数相等的条件得{𝑎+√𝑎2+𝑏2=1𝑏=−2,解得𝑎=−32,𝑏=−2
,所以𝑧=−32−2i.18.(12分)(2023·高一课时练习)计算.(1)(1+i)(1−i)+(−1+i);(2)(1−2i)(2+i)(3−4i).【解题思路】(1)由复数的乘法与加法法则计算;(2)由复数的乘法法则计算.【解答过程】(1)(1+i)(1−i)+(−1+i
)=1+1+(−1+i)=1+i;(2)(1−2i)(2+i)(3−4i)=(2+i−4i−2i2)(3−4i)=(4−3i)(3−4i)=12−16i−9i+12i2=−25i.19.(12分)(2022·高一课时练习)求下列复
数的模和辐角主值.(1)𝑧=(1−√3i)5;(2)𝑧=12(cosπ4−isinπ4).【解题思路】直接求出复数的模,然后根据其对应的点可得辐角主值.【解答过程】(1)(1−√3i)5=25(12−√32i)5=32×(
cos5π3+isin5π3)5=32(cos25π3+isin25π3)=32(cosπ3+isinπ3),∴复数z的模为32,辐角主值为π3.(2)𝑧=12(cosπ4−isinπ4)=√24−√24i,则复数的模|𝑧|=√(√24)2+(√24)2
=12.设辐角为𝜃,则tan𝜃=−1,∵点𝑍(√24,−√24)在第四象限,∴tan𝜃=tan7π4,𝜃=7π4+2𝑘π(𝑘∈𝑍),∴arg𝑧=7π4.20.(12分)(2022·全国·高一专题练习)下列复数是不是三角形式?若不是,把它们表示成三角形式.(1)𝑧1=2(cos1
112𝜋+isin1112𝜋);(2)𝑧2=12(cos23𝜋−isin23𝜋);(3)z3=-2(cosθ+isinθ).【解题思路】(1)由复数的三角形式的特征判断即可;(2)由复数的三角形式的特征判断,求出复数的模和
辐角可得答案;(3)由复数的三角形式的特征判断,求出复数的模和辐角可得答案.【解答过程】(1)解:𝑧1=2(cos1112𝜋+isin1112𝜋)符合三角形式的结构特征,是三角形式.(2)解:由“加号连”知,不
是三角形式.𝑧2=12(cos23𝜋−isin23𝜋)=−14−√34i,模𝑟=12,cos𝜃=−12.复数对应的点在第三象限,所以取𝜃=4𝜋3,所以𝑧2=12(cos43𝜋+isin43𝜋);(3)解:由“模非负”知
,不是三角形式.复平面上的点Z1(-2cosθ,-2sinθ)在第三象限(假定θ为锐角),余弦“-cosθ”已在前,不需要变换三角函数名称,因此可用诱导公式“π+θ”将θ变换到第三象限.所以z3=-2(c
osθ+isinθ)=2[cos(π+θ)+isin(π+θ)].21.(12分)(2022春·天津宁河·高一阶段练习)已知复数𝑧=(𝑚2−3𝑚+2)+(𝑚2−4𝑚+3)i,𝑚∈R.(1)若z是实数,求m的值.(2)若z是纯虚数,求m
的值.(3)若z对应复平面上的点在第四象限,求m的范围;【解题思路】(1)由复数的概念可得𝑚2−4𝑚+3=0,解出即可得到结果;(2)由复数的概念可得{𝑚2−3𝑚+2=0𝑚2−4𝑚+3≠0,解出即可得到结果;(
3)根据复数的几何意义,可得{𝑚2−3𝑚+2>0𝑚2−4𝑚+3<0,解出不等式组即可得到结果.【解答过程】(1)因为𝑧为实数,所以𝑚2−4𝑚+3=0,解得𝑚=1或𝑚=3.(2)因为𝑧是纯虚数,所以有{𝑚2−3𝑚+2=0𝑚2
−4𝑚+3≠0,解得𝑚=2.(3)因为𝑧对应复平面上的点在第四象限,所以有{𝑚2−3𝑚+2>0𝑚2−4𝑚+3<0,解得2<𝑚<3.22.(12分)(2023·高一课时练习)设复数𝑧1是方程𝑥2−
6𝑥+25=0的一个根.(1)求𝑧1;(2)设𝑧2=𝑎+i(其中i是虚数单位,𝑎∈𝑅),若𝑧2的共轭复数𝑧2满足|𝑧1⬚3⋅𝑧2|=125√5,求𝑧22.【解题思路】(1)利用实系数一元二次方程的求根公式解得;(2)根据复数的乘法运算及复数的模的运算可
得𝑎=±2,进而即得.【解答过程】(1)因为𝑥2−6𝑥+25=0,所以Δ=(−6)2−4×25=−64,所以𝑥=6±√64i2=3±4i,所以𝑧1=3+4i或𝑧1=3−4i;(2)由𝑧2=𝑎+i,可得𝑧2=𝑎−i,当
𝑧1=3+4i时,|𝑧1⬚3⋅𝑧2|=|(3+4i)3⋅(𝑎−i)|=125√5,所以125√𝑎2+1=125√5,解得𝑎=±2,当𝑎=2时,𝑧22=(2+i)2=3+4i,当𝑎=−2时,𝑧22=(−2+i)2=3−4i.