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- 2021-06-17 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.设a,b∈R,i是虚数单位,则“ab=0”是“复数a+为纯虚数”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 由ab=0,得a=0,b≠0或a≠0,b=0或a=0,b=0,a+=a-bi不一定为纯虚数;若a+=a-bi为纯虚数,则有a=0且b≠0,这时有ab=0.综上,可知选B.
2.若复数z=i(3-2i)(i是虚数单位),则=( )
A.2-3i B.2+3i
C.3+2i D.3-2i
答案 A
解析 因为z=i(3-2i)=3i-2i2=2+3i,所以=2-3i.
3.若a为实数,且(2+ai)·(a-2i)=-4i,则a=( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
答案 B
解析 ∵(2+ai)(a-2i)=4a+(a2-4)i=-4i,
∴解之得a=0.
4.如果复数z=,则( )
A.|z|=2
B.z的实部为1
C.z的虚部为-1
D.z的共轭复数为1+i
答案 C
解析 因为z===-1-i,所以|z|=,z的实部为-1,虚部为-1,共轭复数为-1+i,因此选C.
5.设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=( )
A.-5 B.5 C.-4+i D.-4-i
答案 A
解析 由题意知z2=-2+i,
所以z1z2=(2+i)(-2+i)=i2-4=-5.
6.对于下列四个命题:
①任何复数的绝对值都是非负数;
②如果复数z1=i,z2=-i,z3=-i,z4=2-i,那么这些复数的对应点共圆;
③|cosθ+isinθ|的最大值是,最小值为0;
④x轴是复平面的实轴,y轴是虚轴.
其中正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
答案 D
解析 ①正确.因为若z∈R,则|z|≥0,若z=a+bi(b≠0,a,b∈R),则|z|=>0.②正确.因为|z1|=,|z2|==,|z3|=,|z4|=,这些复数的对应点均在以原点为圆心,为半径的圆上.③错误.因为|cosθ+isinθ|==1为定值,最大、最小值相等都是1.④正确.故应选D.
7.复数z=(i为虚数单位)的共轭复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案 B
解析 z====--i,则=-+i在复平面内对应的点在第二象限,故选B.
8.复数z1=2,z2=2-i3分别对应复平面内的点P,Q,则向量对应的复数是( )
A. B.-3-i
C.1+i D.3+i
答案 D
解析 ∵z1=(-i)2=-1,z2=2+i,∴对应的复数是z2-z1=2+i-(-1)=3+i.故选D.
9.若复数z满足2z+=3-2i,其中i为虚数单位,则z=( )
A.1+2i B.1-2i
C.-1+2i D.-1-2i
答案 B
解析 设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi.故2z+=2(a+bi)+a-bi=3a+bi=3-2i,所以解得所以z=1-2i.故选B.
10.若复数z满足|z|2-2|z|-3=0,则复数z对应点的轨迹是( )
A.一个圆 B.线段
C.两个点 D.两个圆
答案 A
解析 由|z|2-2|z|-3=0,得(|z|-3)(|z|+1)=0.
∵|z|+1>0,
∴|z|-3=0,即|z|=3.
∴复数z对应点的轨迹是以原点为圆心,以3为半径的圆,故选A.
11.△ABC的三个顶点所对应的复数分别为z1,z2,z3,复数z满足|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|,则z对应的点是△ABC的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
答案 A
解析 设复数z与复平面内的点Z相对应,由△ABC的三个顶点所对应的复数分别为z1,z2,z3及|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|可知点Z到△ABC的三个顶点的距离相等,由三角形外心的定义可知,点Z即为△ABC的外心.
12.若复数z1z2≠0,则z1z2=|z1z2|是z2=1成立的( )
A.充要条件
B.既不充分又不必要条件
C.充分不必要条件
D.必要不充分条件
答案 D
解析 z1,z2都是复数,复数z1z2≠0成立,则z1,z2是非零复数,此时当z2=1时,表明两复数z1,z2是一对共轭复数,故z1z2=|z1|2,|z1z2|=|z2|2,能得出z1z2=|z1z2|成立;反之,若z1z2=|z1z2|成立,则z1z2是正实数,故不一定得出z2=1.
故可得出z1z2=|z1z2|是z2=1成立的必要不充分条件.故选D.
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.已知z,ω为复数,(1+3i)z为纯虚数,ω=,且|ω|=5,则ω=________.
答案 ±(7-i)
解析 由题意,设(1+3i)z=ki(k≠0且k∈R),
则ω==.
∵|ω|=5,∴k=±50,故ω=±(7-i).
14.下面四个命题:①0比-i大;②两个复数当且仅当其和为实数时,互为共轭复数;③x+yi=1+i的充要条件为x=y=1;④任何纯虚数的平方都是负实数.其中错误命题的序号是________.
答案 ①②③
解析 ①实数与虚数不能比较大小;②两个复数互为共轭复数时其和为实数,但是两个复数的和为实数时,这两个复数不一定是共轭复数;③x+yi=1+i的充要条件为x=y=1是错误的,因为没有表明x,y是否是实数;④若z=bi(b≠0)为纯虚数,则z2=-b2<0,故①②③均是错误命题,④是正确的.
15.若=1-bi,其中a,b都是实数,i是虚数单位,则|a+bi|=________.
答案
解析 ∵a,b∈R,且=1-bi,则a=(1-bi)(1-i)=(1-b)-(1+b)i,∴∴∴|a+bi|=|2-i|==.
16.已知z0=2+2i,|z+z0|=,当z=________时,|z|有最小值,最小值为________.
答案 -1-i
解析 因为|z+z0|=,所以复数z所对应的点Z在以C(-2,-2)为圆心,半径为的圆上,由几何图形知|z|的最小值为-=,此时,点Z是线段OC与圆的交点,线段OC的方程是y=x(-2≤x≤0),圆的方程是(x+2)2+(y+2)2=2,
联立方程组解得
所以复数z=-1-i.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(本小题满分10分)已知复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i,求满足下列条件的实数m的值或取值范围.
(1)复数z与复数2-12i相等;
(2)复数z与复数12+16i互为共轭复数;
(3)复数z在复平面内对应的点在x轴上方.
解 (1)根据复数相等的充要条件,得
解得m=-1.
(2)根据共轭复数的定义,得
解得m=1.
(3)由题意,知m2-2m-15>0,解得m<-3或m>5,
故实数m的取值范围为(-∞,-3)∪(5,+∞).
18.(本小题满分12分)设复数z=(a2+a-2)+(a2-7a+6)i,其中a∈R,当a取何值时,(1)z∈R;(2)z是纯虚数;(3)z是零.
解 (1)z∈R,只需a2-7a+6=0,
所以a=1或a=6.
(2)z是纯虚数,只需所以a=-2.
(3)因为z=0,所以所以a=1.
19.(本小题满分12分)已知复数z满足|z|=1+3i-z,求的值.
解 设z=a+bi(a,b∈R).
∵|z|=1+3i-z,
∴-1-3i+a+bi=0,
即
解得∴z=-4+3i,
∴===3+4i.
20.(本小题满分12分)已知z=1+i,若=1-i,求实数a,b的值.
解 ∵z2+az+b=(1+i)2+a(1+i)+b
=a+b+(2+a)i,
z2-z+1=(1+i)2-(1+i)+1=i,
∴=(2+a)-(a+b)i=1-i.
∴解得
21.(本小题满分12分)已知x2-(3-2i)x-6i=0.
(1)若x∈R,求x的值;
(2)若x∈C,求x的值.
解 (1)x∈R时,由方程得
(x2-3x)+(2x-6)i=0.
则得x=3.
(2)x∈C时,设x=a+bi(a、b∈R)代入方程整理,得(a2-b2-3a-2b)+(2ab-3b+2a-6)i=0.
则
得或
故x=3或x=-2i.
22.(本小题满分12分)已知z=m+3+3i,其中m∈C,且为纯虚数.
(1)求m对应点的轨迹;
(2)求|z|的最大值、最小值.
解 (1)设m=x+yi(x,y∈R),则
==,
∵为纯虚数,∴
即
∴m对应的点的轨迹是以原点为圆心,半径为3的圆,除去(-3,0),(3,0)两点.
(2)由(1)知|m|=3,由已知m=z-(3+3i),
∴|z-(3+3i)|=3.
∴z所对应的点Z在以(3,3)为圆心,以3为半径的圆上.
由图形可知|z|的最大值为|3+3i|+3=9;
最小值为|3+3i|-3=3.
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