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- 2021-06-16 发布
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一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.已知a,b∈C,下列命题正确的是( )
A.3i<5i B.a=0⇔|a|=0
C.若|a|=|b|,则a=±b D.a2≥0
答案 B
解析 A选项中,虚数不能比较大小;B选项正确;C选项中,当a,b∈R时,结论成立,但在复数集中不一定成立,如|i|=,但i≠-+i或-i;D选项中,当a∈R时结论成立,但在复数集中不一定成立,如i2=-1<0.
2.i是虚数单位,则的虚部是( )
A.i B.-i C. D.-
答案 C
解析 ===+i.
3.是z的共轭复数.若z+=2,(z-)i=2(i为虚数单位),则z=( )
A.1+i B.-1-i
C.-1+i D.1-i
答案 D
解析 解法一:设z=a+bi,a,b为实数,则=a-bi,∵z+=2a=2,∴a=1.又(z-)i=2bi2=-2b=2,∴b=-1.故z=1-i.
解法二:∵(z-)i=2,∴z-==-2i.又z+=2,∴(z-)+(z+)=-2i+2,∴2z=-2i+2,
∴z=1-i.
4.当z=时,z100+z50+1的值等于( )
A.1 B.-1 C.i D.-i
答案 D
解析 ∵z2==-i,∴z4=(-i)2=-1,
∴z100+z50+1=(z4)25+(z4)12·z2+1
=-1+(-i)+1=-i.
5.若a,b∈R,则复数(a2-6a+10)+(-b2+4b-5)i对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案 D
解析 复数对应点的坐标为(a2-6a+10,-b2+4b-5),
又∵a2-6a+10=(a-3)2+1>0,
-b2+4b-5=-(b-2)2-1<0,
所以复数对应的点在第四象限.故选D.
6.如果复数z=3+ai满足条件|z-2|<2,那么实数a的取值范围是( )
A.(-2,2) B.(-2,2)
C.(-1,1) D.(-,)
答案 D
解析 因为|z-2|=|3+ai-2|=|1+ai|=<2,所以a2+1<4,所以a2<3,即-<a<.
7.若1+i是关于x的实系数方程x2+bx+c=0的一个复数根,则( )
A.b=2,c=3 B.b=-2,c=3
C.b=-2,c=-1 D.b=2,c=-1
答案 B
解析 因为1+i是实系数方程的一个复数根,所以1-i也是方程的根,则1+i+1-i=2=-b,(1+i)(1-i)=3=c,解得b=-2,c=3.
8.已知复数z=a+bi(i为虚数单位),集合A={-1,0,1,2},B={-2,-1,1}.若a,b∈A∩B,则|z|等于( )
A.1 B. C.2 D.4
答案 B
解析 因为A∩B={-1,1},所以a,b∈{-1,1},所以|z|==,故选B.
9.已知i为虚数单位,复数z=2i(2-i)的实部为a,虚部为b,则logab等于( )
A.0 B.1 C.2 D.3
答案 C
解析 z=2i(2-i)=2+4i,∴a=2,b=4,∴logab=log24=2.
10.复数z满足|3z+1|=|z-i|,则复数z对应点的轨迹是( )
A.直线 B.正方形 C.圆 D.椭圆
答案 C
解析 设z=x+yi(x,y∈R),则|3x+3yi+1|=|x+yi-i|.
∴(3x+1)2+9y2=x2+(y-1)2,
即4x2+4y2+3x+y=0.
∴复数z对应点Z的轨迹为圆.故选C.
11.已知复数z=,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
答案 B
解析 因为z====-+i,所以对应点在第二象限,故选B.
12.对于任意的复数z=a+bi(a,b∈R,i为虚数单位),下列结论正确的是( )
A.z-=2a B.z·=|z|2
C.=1 D.z2≥0
答案 B
解析 因为z=a+bi,所以=a-bi,于是z-=(a+bi)-(a-bi)=2bi,A错误;z·=(a+bi)(a-bi)=a2+b2=|z|2,B正确;若=1,则z=,即a+bi=a-bi,所以b=0,于是z为实数,与已知矛盾,C错误;又z2=(a+bi)2=a2-b2+2abi,若ab≠0,则z2为虚数,不能与0比较大小,D错误,故选B.
第Ⅱ卷 (非选择题,共90分)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.若i为虚数单位,图中网格纸的小正方形的边长是1,复平面内点Z表示复数z,则复数的共轭复数是________.
答案 -i
解析 由图知z=2+i,则==
=i,其共轭复数是-i.
14.已知m∈R,复数-的实部和虚部相等,则m=________.
答案
解析 -=-
=-=,由已知得=,则m=.
15.已知复数z=x+yi(x,y∈R),且|z-2|=,则的最大值为________.
答案
解析 |z-2|==,
∴(x-2)2+y2=3.
由图可知max=.
16.已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-4i,它们在复平面内对应的点分别为A,B,C,O为坐标原点,若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ的值是________.
答案 1
解析 由条件得=(3,-4),=(-1,2),=(1,-1).根据=λ+μ,得(3,-4)=λ(-1,2)+μ(1,-1)=(-λ+μ,2λ-μ),所以
解得所以λ+μ=1.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(本小题满分10分)已知z∈C,解方程z·-3i=1+3i.
解 设z=a+bi(a,b∈R),则(a+bi)(a-bi)-3i(a-bi)=1+3i,即a2+b2-3b-3ai=1+3i.
根据复数相等的定义,得
解之得或∴z=-1或z=-1+3i.
18.(本小题满分12分)已知复数z的模为1,求|z-1-2i|的最大值和最小值.
解 ∵复数的模为1,
∴z在复平面内的对应点是以原点为圆心,1为半径的圆,而|z-1-2i|=|z-(1+2i)|可以看成圆上的点Z到点A(1,2)的距离,如图:
∴|z-1-2i|min=|AB|=|OA|-|OB|=-1,
|z-1-2i|max=|AC|=|OA|+|OC|=+1.
19.(本小题满分12分)设z=lg (m2-2m-2)+(m2+3m+2)i,m∈R,当m为何值时,z分别是:(1)实数;(2)纯虚数.
解 (1)要使z∈R,
则⇔m=-1或m=-2,所以当m=-1或m=-2时,z为实数.
(2)要使z为纯虚数,
则
即
所以
所以m=3.所以当m=3时,z为纯虚数.
20.(本小题满分12分)已知复数z1满足(1+i)z1=-1+5i,z2=a-2-i,其中i为虚数单位,a∈R,若|z1-|<|z1|,求a的取值范围.
解 因为z1==2+3i,
z2=a-2-i,=a-2+i,
所以|z1-|=|(2+3i)-(a-2+i)|
=|4-a+2i|=,
又因为|z1|=,|z1-|<|z1|,
所以<,
所以a2-8a+7<0,解得1<a<7.
所以a的取值范围是(1,7).
21.(本小题满分12分)设为复数z的共轭复数,满足|z-|=2.
(1)若z为纯虚数,求z;
(2)若z-2为实数,求|z|.
解 (1)设z=bi(b∈R且b≠0),则=-bi,
因为|z-|=2,则|2bi|=2,
即|b|=,
所以b=±,所以z=±i.
(2)设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi,
因为|z-|=2,则|2bi|=2,即|b|=,z-2=a+bi-(a-bi)2=a-a2+b2+(b+2ab)i.
因为z-2为实数,所以b+2ab=0,
因为|b|=,所以a=-,
所以|z|==.
22.(本小题满分12分)设z1是虚数,z2=z1+是实数,且-1≤z2≤1.
(1)求|z1|的值以及z1的实部的取值范围;
(2)若ω=,求证:ω为纯虚数.
解 (1)设z1=a+bi(a,b∈R且b≠0),则z2=z1+=a+bi+=+i.
因为z2是实数,b≠0,于是有a2+b2=1,即|z1|=1,还可得z2=2a.
由-1≤z2≤1,得-1≤2a≤1,解得-≤a≤,即z1的实部的取值范围是.
(2)证明:ω====-i.
因为a∈,b≠0,所以ω为纯虚数.
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