高二數(shù)學數(shù)系的擴充與復數(shù)的引入綜合檢測(帶答案)

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)
第三章 數(shù)系的擴充與復數(shù)的引入綜合檢測
時間120分鐘,滿分150分。
一、(本大題共12個小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.復數(shù)z是實數(shù)的充分而不必要條件為(  )
A.z=z   B.z=z
C.z2是實數(shù) D.z+z是實數(shù)
[答案] A
[解析] 由z=z可知z必為實數(shù),但由z為實數(shù)不一定得出z=z,如z=-2,此時z≠z,故z=z是z為實數(shù)的充分不必要條件,故選A.
2.(2010?湖北理,1)若i為虛數(shù)單位,圖中復平面內(nèi)點Z表示復數(shù)z,則表示復數(shù)z1+i的點是(  )
A.E    B.F    
C.G    D.H
[答案] D
[解析] 由圖可知z=3+i,
∴z1+i=3+i1+i=(1-i)(3+i)(1-i)(1+i)=4-2i2=2-i,對應復平面內(nèi)的點H,故選D.
3.(2010?荷澤高二期中)化簡2+4i(1+i)2的結果是(  )
A.2+i B.-2+i
C.2-i D.-2-i
[答案] C
[解析] 2+4i(1+i)2=2+4i2i=2-i.
4.在復平面上,一個正方形的三個頂點對應的復數(shù)分別是1+2i、-2+i、0,那么這個正方形的第四個頂點對應的復數(shù)為(  )
A.3+i B.3-i
C.1-3i D.-1+3i
[答案] D
[解析] 在復平面內(nèi)通過這四個點易知第四個頂點對應的復數(shù)為-1+3i.
5.(2010?新課標全國文,3)已知復數(shù)z=3+i(1-3i)2,則z=(  )
A.14    B.12    
C.1    D.2
[答案] B
[解析] 由題知:z=3+i(1-3i)2=3+i-2-23i=(3+i)(-2+23)(-2-23i)(-2+23i)=-34+14i,可得z=(-34)2+(14)2=12,故選B.
6.當z=-1-i2時,z100+z50+1的值是(  )
A.1 B.-1
C.i D.-i
[答案] D
[解析] 原式=-1-i2100+-1-i250+1
=1-i2250+1-i2225+1
=(-i)50+(-i)25+1=-i.故應選D.
7.復數(shù)(1+bi)(2+i)是純虛數(shù),則實數(shù)b=(  )
A.2 B.12
C.-12 D.-2
[答案] A
[解析] (1+bi)(2+i)=(2-b)+(2b+1)i是純虛數(shù),∴2-b=02b+1≠0,∴b=2.
8.復數(shù)z=-1+i1+i-1,在復平面內(nèi)z所對應的點在(  )
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] z=(-1+i)i(1+i)i-1=(-1+i)i-1+i-1=-1+i.
9.已知復數(shù)z1=3+4i,z2=t+i,且z1?z2是實數(shù),則實數(shù)t等于(  )
A.34 B.43
C.-43 D.-34
[答案] A
[解析] z1?z-2=(3+4i)(t-i)=(3t+4)+(4t-3)i.因為z1?z2是實數(shù),所以4t-3=0,所以t=34.因此選A.
10.已知復數(shù)z=1-i,則z2-2zz-1=(  )
A.2i B.-2i
C.2 D.-2
[答案] B
[解析] ∵z=1-i,
∴z2-2zz-1=-2i-2+2i1-i-1=-2-i=-2i,故選B.
11.若z=cosθ+isinθ(i為虛數(shù)單位),則使z2=-1的θ值可能是(  )
A.π6 B.π4
C.π3 D.π2
[答案] D
[解析] 解法1:將選項代入驗證即可.驗證時,從最特殊的角開始.
解法2:z2=(cosθ+isinθ)2=(cos2θ-sin2θ)
+2isinθcosθ=cos2θ+isin2θ=-1,
∴sin2θ=0cos2θ=-1,∴2θ=2kπ+π(k∈Z),
∴θ=kπ+π2(k∈Z),令k=0知選D.
12.設復數(shù)z=lg(m2-1)+1-mi,z在復平面內(nèi)的對應點(  )
A.一定不在一、二象限
B.一定不在二、三象限
C.一定不在三、四象限
D.一定不在二、三、四象限
[答案] C
[解析] ∵m2-1>01-m≥0,∴m<-1,此時lg(m2-1)可正、可負,1-m>2,故選C.
二、題(本大題共4個小題,每小題4分,共16分.將正確答案填在題中橫線上)
13.已知x+1x=-1,則x2006+1x2006的值為________.
[答案]。1
[解析] ∵x+1x=-1,∴x2+x+1=0.
∴x=-12±32i,∴x3=1.
2006=3×668+2,x2006=x3×668+2=x2,
∴x2006+1x2006=x2+1x2=x+1x2-2=(-1)2-2
=-1.
14.若x、y為共軛復數(shù),且(x+y)2-3xyi=4-6i,則x+y=________.
[答案] 22
[解析] ∵x、y為共軛復數(shù),∴x+y、xy∈R
由復數(shù)相等的條件有:(x+y)2=4-3xy=-6
設x=a+bi(a、b∈R),則y=a-bi,
∴(2a)2=4a2+b2=2,∴x+y=2a2+b2=22.
15.若(3-10i)y+(-2+i)x=1-9i,則實數(shù)x、y的值分別為________.
[答案] x=1,y=1
[解析] 原式可以化為
(3y-2x)+(x-10y)i=1-9i,
根據(jù)復數(shù)相等的充要條件,有
3y-2x=1,x-10y=-9.解得x=1,y=1.
16.下列命題中,錯誤命題的序號是____________.
①兩個復數(shù)不能比較大;②z1,z2,z3∈C,若(z1-z2)2+(z2-z3)2=0,則z1=z3;③若(x2-1)+(x2+3x+2)i是純虛數(shù),則實數(shù)x=±1;④z是虛數(shù)的一個充要條件是z+z∈R;⑤若a,b是兩個相等的實數(shù),則(a-b)+(a+b)i是純虛數(shù);⑥復數(shù)z∈R的一個充要條件是z=z;⑦在復數(shù)集內(nèi),-1的平方根是±i;⑧z21+z22=0?z1=z2=0.
[答案]、佗冖邰堍茛
[解析] ①錯誤,兩個復數(shù)如果都是實數(shù),則可比較大;②錯誤,當z1,z2,z3不全是實數(shù)時不成立,如z1=i,z2=1+i,z3=1時滿足條件,但z1≠z3;③錯誤,當x=-1時,虛部也為零,是實數(shù);④錯誤,此條件是必要非充分條件;⑤錯誤,當a=b=0時,是實數(shù);⑥是正確的;⑦是正確的;⑧錯誤,如z1=i,z2=1滿足i2+12=0,但z1≠0,z2≠0.
三、解答題(本大題共6個小題,共74分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
17.(本題滿分12分)復平面內(nèi)有A、B、C三點,點A對應復數(shù)是3+i,向量AC→對應復數(shù)是-2-4i,向量BC→表示的復數(shù)是-4-i,求B點對應復數(shù).
[解析] ∵CA→表示的復數(shù)是2+4i,
CB→表示的復數(shù)是4+i,
∴AB→表示的復數(shù)為(4+i)-(2+4i)=2-3i,
故OB→=OA→+AB→對應的復數(shù)為
(3+i)+(2-3i)=5-2i,
∴B點對應的復數(shù)為zB=5-2i.
18.(本題滿分12分)已知(1+2i)z=4+3i,求z及zz.
[解析] 設z=a+bi,則z=a-bi(a,b∈R)
∴(1+2i)(a-bi)=4+3i
∴(a+2b)+(2a-b)i=4+3i
∴a+2b=42a-b=3,∴a=2,b=1,∴z=2+i,
∴z=2-i,
∴zz=2+i2-i=(2+i)25=35+45i.
19.(本題滿分12分)虛數(shù)z滿足z=1,z2+2z+1z<0,求z.
[解析] 設z=x+yi (x、y∈R,y≠0),∴x2+y2=1.
則z2+2z+1z=(x+yi)2+2(x+yi)+1x+yi
=(x2-y2+3x)+y(2x+1)i.
∵y≠0,z2+2z+1z<0,
∴2x+1=0,     ①x2-y2+3x<0, ②
又x2+y2=1.     、
由①②③得 x=-12,y=±32.
∴z=-12±32i.
20.(本題滿分12分)已知復數(shù)z滿足z=2,z2的虛部為2.
(1)求復數(shù)z;
(2)設z,z2,z-z2在復平面內(nèi)對應的點分別為A,B,C,求△ABC的面積.
[解析] (1)設z=a+bi(a,b∈R),由已知條件得:a2+b2=2,z2=a2-b2+2abi,所以2ab=2.
所以a=b=1或a=b=-1,即z=1+i或z=-1-i.
(2)當z=1+i時,z2=(1+i)2=2i,z-z2=1-i.所以點A(1,1),B(0,2),C(1,-1),所以S△ABC=12AC×1=12×2×1=1.
當z=-1-i時,z2=(-1-i)2=2i,z-z2=-1-3i.
所以點A(-1,-1),B(0,2),C(-1,-3),所以S△ABC=12AC×1=12×2×1=1.即△ABC的面積為1.
21.(本題滿分12分)已知復數(shù)z1,z2滿足條件z1=2,z2=3,且3z1+2z2=6,求復數(shù)z1和z2.
[解析] 設z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),則a2+b2=4,c2+d2=9,由3z1+2z2=6,得(3a+2c)+(3b+2d)i=6,
由復數(shù)相等得3a+2c=6,3b+2d=0.
解方程組a2+b2=4,c2+d2=9,3a+2c=6,3b+2d=0,得a=1,b=3,c=32,d=-332,或a=1,b=-3,c=32,d=332.
所以z1=1+3i,z2=32-323i,或z1=1-3i,z2=32+323i.
22.(本題滿分14分)已知復數(shù)z=(2x+a)+(2-x+a)i,x,a∈R,且a為常數(shù),試求z的最小值g(a)的表達式.
[解析] z2=(2x+a)2+(2-x+a)2=22x+2-2x+2a(2x+2-x)+2a2.
令t=2x+2-x,則t≥2,且22x+2-2x=t2-2.
從而z2=t2+2at+2a2-2=(t+a)2+a2-2,
當-a≥2,即a≤-2時,g(a)=a2-2;
當-a<2,即a>-2時,g(a)=(a+2)2+a2-2=2a+1.


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