《精編高中數(shù)學(xué) 第五章 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入綜合測試 北師大版選修22》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《精編高中數(shù)學(xué) 第五章 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入綜合測試 北師大版選修22(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、精編北師大版數(shù)學(xué)資料
【成才之路】2015-2016學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第五章 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入綜合測試 北師大版選修2-2
時(shí)間120分鐘,滿分150分.
一、選擇題(本大題共10個(gè)小題,每小題5分,共50分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.下列命題中,正確的是( )
A.復(fù)數(shù)的??偸钦龑?shí)數(shù)
B.復(fù)數(shù)集與復(fù)平面內(nèi)所有向量組成的集合一一對應(yīng)
C.如果與復(fù)數(shù)z對應(yīng)的點(diǎn)在第一象限,則與該復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量的終點(diǎn)也一定會(huì)在第一象限
D.相等的向量對應(yīng)著相等的復(fù)數(shù)
[答案] D
[解析] 復(fù)數(shù)的模大于等于0,因此A不正確;復(fù)數(shù)集與復(fù)平面內(nèi)所有從原點(diǎn)出發(fā)的向量
2、組成的集合一一對應(yīng),因此B不對;同理C也不正確,因此選D.
2.如圖, 在復(fù)平面內(nèi),點(diǎn)A表示復(fù)數(shù)z,則圖中表示z的共軛復(fù)數(shù)的點(diǎn)是( )
A.A B.B
C.C D.D
[答案] B
[解析] 設(shè)z=a+bi,∴=a-bi.
兩點(diǎn)關(guān)于實(shí)軸對稱.故選B.
3.已知復(fù)數(shù)z滿足(3+4i)z=25,則z=( )
A.-3+4i B.-3-4i
C.3+4i D.3-4i
[答案] D
[解析] 設(shè)z=x+yi,∴(3+4i)(x+yi)=3x+3yi+4xi-4y=25,
∴,,∴z=3-4i,選D.
注意復(fù)數(shù)的運(yùn)算中i2=-1.
4.設(shè)a,b∈
3、R,i是虛數(shù)單位,則“ab=0”是“復(fù)數(shù)a+為純虛數(shù)”的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充分必要條件
D.既不充分也不必要條件
[答案] B
[解析] 本題考查了復(fù)數(shù)的概念.
充分必要條件與分類討論的思想.由ab=0知a=0且b=0或a=0且b≠0或a≠0且b=0,當(dāng)a=0且b≠0時(shí),復(fù)數(shù)a+為純虛數(shù),否則a+為實(shí)數(shù),反之若a+為純虛數(shù),則b≠0且a=0,則ab=0,故“ab=0”是“a+為純虛數(shù)”的必要不充分條件,要注意對充分性和必要性的判斷.
5.復(fù)數(shù)z=,則ω=z2+z4+z6+z8+z10的值為( )
A.1 B.-1
C.i
4、 D.-i
[答案] B
[解析] z2=()2=-1,
∴ω=-1+1-1+1-1=-1.
6.下面是關(guān)于復(fù)數(shù)z=的四個(gè)命題
p1:|z|=2, p2:z2=2i,
p3:z的共軛復(fù)數(shù)為1+i, p4:z的虛部為-1,
其中的真命題為( )
A.p2,p3 B.p1,p2
C.p2,p4 D.p3,p4
[答案] C
[解析] 本題考查了復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算以及復(fù)數(shù)的模,共軛復(fù)數(shù)等.
z===-1-i,p1:|z|=,p2:z2=2i,p3:z的共軛復(fù)數(shù)為-1+i,p4:z的虛部為-1.復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算以及復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù),復(fù)數(shù)相等是復(fù)數(shù)的考查重點(diǎn).
7.設(shè)復(fù)數(shù)
5、z為虛數(shù),條件甲:z+是實(shí)數(shù),條件乙:|z|=1,則( )
A.甲是乙的必要非充分條件
B.甲是乙的充分非必要條件
C.甲是乙的充要條件
D.甲既不是乙的必要條件,也不是乙的充分條件
[答案] C
[解析] 本題考查復(fù)數(shù)的運(yùn)算和充要條件的判斷.設(shè)z=a+bi(b≠0且a,b∈R),則z+=a+bi+=+i.因?yàn)閦+為實(shí)數(shù),所以b=.因?yàn)閎≠0,所以a2+b2=1,所以|z|=1.而當(dāng)|z|=1,a2+b2=1,條件甲顯然成立.
8.在復(fù)平面內(nèi),O為原點(diǎn),向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)為-1+2i,若點(diǎn)A關(guān)于直線y=-x的對稱點(diǎn)為點(diǎn)B,則向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)為( )
A.-2-i B.-2+i
6、
C.1+2i D.-1+2i
[答案] B
[解析] 點(diǎn)A(-1,2)關(guān)于直線y=-x的對稱點(diǎn)為B(-2,1),所以對應(yīng)的復(fù)數(shù)為-2+i,故選B.
9.復(fù)平面上三點(diǎn)A、B、C分別對應(yīng)復(fù)數(shù)1,2i,5+2i,則由A、B、C所構(gòu)成的三角形是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.銳角三角形 D.鈍角三角形
[答案] A
[解析] 1,2i,5+2i對應(yīng)的向量坐標(biāo)為(1,0),(0,2),(5,2)
設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn)
即=(1,0),=(0,2),=(5,2)
=-=(-1,2).
=-=(5,0)
=-=(4,2)
則||2=||2+|A|2
∴∠BAC=9
7、0,即由A、B、C所構(gòu)成的三角形是直角三角形.
10.若A、B是銳角△ABC的兩內(nèi)角,則復(fù)數(shù)z=(cosB-sinA)+(sinB-cosA)i在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
[答案] B
[解析] ∵A、B是銳角△ABC的兩內(nèi)角,∴A+B>①
由①得 A>-B
∵A、B為銳角△ABC的內(nèi)角
∴A∈(0,),(-B)∈(0,)
又在(0,),正弦函數(shù)單調(diào)遞增
∴sinA>sin(-B)
即sinA>cosB
∴cosB-sinA<0
又由①可得 B>-A
同理可得sinB>sin(-A)
即sinB>c
8、osA
∴sinB-cosA>0
即z對應(yīng)的點(diǎn)在第二象限.
二、填空題(本大題共5小題,每小題5分,共25分)
11.若(x+i)i=-1+2i(x∈R),則x=________.
[答案] 2
[解析] (x+i)i=-1+xi=-1+2i,x=2.
12.已知i是虛數(shù)單位,計(jì)算=________.
[答案]?。璱
[解析] ====.
13.已知復(fù)數(shù)z1=2-i,z2=a+(1-a2)i,在復(fù)平面內(nèi)的對應(yīng)點(diǎn)分別為P1、P2,對應(yīng)復(fù)數(shù)為-3+i,則a=________.
[答案] -1
[解析] 由條件可知z2-z1=-3+i,
即(a-2)+(2-a2)i=-3
9、+i,
∴,∴a=-1.
14.若z1=a+2i,z2=3-4i,且為純虛數(shù),則實(shí)數(shù)a的值為________.
[答案]
[解析] 設(shè)=bi(b∈R且b≠0),∴z1=z2bi,即a+2i=bi(3-4i)=4b+3bi.∴?a=.
15.在復(fù)數(shù)z1與z2在復(fù)平面上所對應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于y軸對稱,且z1(3-i)=z2(1+3i),|z1|=,則z1=________.
[答案] 1-i或-1+i
[解析] 設(shè)z1=a+bi,則z2=-a+bi,
∵z1(3-i)=z2(1+3i),且|z1|=,
∴,
解得或∴z1=1-i或z1=-1+i.
三、解答題(本大題共6小題,共75
10、分,前4題每題12分,20題13分,21題14分)
16.實(shí)數(shù)k為何值時(shí),復(fù)數(shù)(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)分別是(1)實(shí)數(shù);(2)虛數(shù);(3)純虛數(shù);(4)零?
[解析] 令z=(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)
=(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i.
(1)當(dāng)k2-5k-6=0時(shí),z∈R,
∴k=6或k=-1.
(2)當(dāng)k2-5k-6≠0時(shí),z是虛數(shù),即k≠6且k≠-1.
(3)當(dāng)時(shí),z是純虛數(shù),
∴k=4.
(4)當(dāng)時(shí),z=0,解得k=-1.
綜上,當(dāng)k=6或k=-1時(shí),z是實(shí)數(shù);當(dāng)k≠6且k≠-1時(shí),z是虛數(shù);
當(dāng)k=4時(shí),z是純
11、虛數(shù);
當(dāng)k=-1時(shí),z是零.
17.解關(guān)于實(shí)數(shù)x的方程(1+i)x2-(1-i)x-(2+6i)=0.
[解析] 原方程化為:(x2-x-2)+(x2+x-6)i=0
∵x∈R,∴根據(jù)復(fù)數(shù)相等的定義得,
解得x=2,∴原方程的解為x=2.
18.若復(fù)數(shù)(m2-3m-4)+(m2-m-6)i表示的點(diǎn)在第四象限內(nèi),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
[分析] 復(fù)數(shù)與復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)一一對應(yīng),復(fù)數(shù)z=a+bi對應(yīng)的點(diǎn)(a,b)在第四象限內(nèi)的充要條件為
[解析] 由題意,知
∴
∴-2
12、+2-2i|
(1)求|z|的值;
(2)若mz+∈R,求實(shí)數(shù)m的值.
[解析] (1)設(shè)虛數(shù)z=a+bi(a,b∈R且b≠0)代入|2z+1-i|=|z+2-2i|得
|2a+1+(2b-1)i|=|(a+2)+(b-2)i|,
∴(2a+1)2+(2b-1)2=(a+2)2+(b-2)2
整理得a2+b2=2,即|z|=2.
(2)由(1)知,z=a+bi其中a,b∈R,且b≠0.
a2+b2=2,又知m∈R,mz+∈R.
∴mz+=m(a+bi)+
=ma+mbi+=ma+mbi+a-bi
=(ma+a)+(mb-b)i
∵(mz+)∈R
∴mb-b=0 ∴m=
13、.
20.已知|z1|=1,|z2|=1,|z1+z2|=,求|z1-z2|.
[分析] 思路一:為了表示復(fù)數(shù)的模及進(jìn)行復(fù)數(shù)的加減運(yùn)算,可將z1、z2設(shè)出,然后解答.
思路二:復(fù)數(shù)的加法、減法及模都有一定的幾何意義,可用圖形解答.
[解析] 解法一:設(shè)z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R).
由已知,得a2+b2=1,c2+d2=1,
(a+c)2+(b+d)2=3.
又∵(a+c)2+(b+d)2=a2+b2+c2+d2+2ac+2bd=2+2ac+2bd=3.
∴2ac+2bd=1.
又|z1-z2|2=(a-c)2+(b-d)2=a2+b2+c2+d2-
14、2ac-2bd=2-1=1,
∴|z1-z2|=1.
解法二:在復(fù)平面內(nèi)設(shè)z1,z2分別對應(yīng)向量、,則對角線對應(yīng)z1+z2,對應(yīng)z1-z2,由已知||=1,||=1,||=.
∴∠OZ1Z=120.
∴∠Z2OZ1=60.
在△OZ1Z2中,=1,即|z1-z2|=1.
21.已知關(guān)于x的方程x2-(6+i)x+9+ai=0(a∈R)有實(shí)數(shù)根b.
(1)求實(shí)數(shù)a,b的值;
(2)若復(fù)數(shù)z滿足|-a-bi|-2|z|=0,
求z為何值時(shí),|z|有最小值,并求出|z|的最小值.
[解析] (1)因?yàn)閎是方程x2-(6+i)x+9+ai=0(a∈R)的實(shí)數(shù)根,
所以b2-(6+i)b+9+ai=0,即(b2-6b+9)+(a-b)i=0,
故解得a=b=3.
(2)設(shè)z=x+yi(x,y∈R),由|-3-3i|=2|z|,
得|(x-3)-(y+3)i|=2|x+yi|,
即(x-3)2+(y+3)2=4(x2+y2),即(x+1)2+(y-1)2=8.
所以復(fù)數(shù)z對應(yīng)的點(diǎn)Z的軌跡是以O(shè)1(-1,1)為圓心,2為半徑的圓,如圖所示,當(dāng)點(diǎn)Z在OO1的連線上時(shí),|z|有最大值和最小值.因?yàn)閨OO1|=,半徑r=2,
所以當(dāng)z=1-i時(shí),|z|min=.