高端精品高中数学一轮专题-复数的加、减运算及其几何意义1(带答案)试卷
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这是一份高端精品高中数学一轮专题-复数的加、减运算及其几何意义1(带答案)试卷,共10页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
复数的加、减运算及其几何意义课后作业A组 基础题一、选择题1.若复数z满足z+i-3=3-i,则z等于( )A.0 B.2iC.6 D.6-2i【答案】 D解析 z=3-i-(i-3)=6-2i.2.复数i+i2在复平面内表示的点在( )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 i+i2=-1+i,对应的点在第二象限.3.在复平面内,O是原点,,,表示的复数分别为-2+i,3+2i,1+5i,则表示的复数为( )A.2+8i B.-6-6iC.4-4i D.-4+2i【答案】 C解析 =-=-(+)=3+2i-(1+5i-2+i)=4-4i.∴表示的复数为4-4i.4.若|z-1|=|z+1|,则复数z对应的点在( )A.实轴上 B.虚轴上C.第一象限 D.第二象限【答案】 B解析 ∵|z-1|=|z+1|,∴点Z到(1,0)和(-1,0)的距离相等,即点Z在以(1,0)和(-1,0)为端点的线段的中垂线上.5.复数z1=2-i,z2=-2i,则z1+z2等于( )A.0 B.+iC.-i D.-i【答案】 C解析 z1+z2=-i=-i.6.若z+3-2i=4+i,则z等于( )A.1+i B.1+3iC.-1-i D.-1-3i【答案】 B解析 z=4+i-(3-2i)=1+3i.7.复数z1=3+i,z2=-1-i,则z1-z2等于( )A.2 B.2+2iC.4+2i D.4-2i【答案】 C8.设z1=2+bi,z2=a+i,当z1+z2=0时,复数a+bi为( )A.1+i B.2+iC.3 D.-2-i【答案】 D解析 由得∴a+bi=-2-i.二、填空题9.已知复数z1=(a2-2)+(a-4)i,z2=a-(a2-2)i(a∈R),且z1-z2为纯虚数,则a= .【答案】 -1解析 z1-z2=(a2-a-2)+(a-4+a2-2)i(a∈R)为纯虚数,∴解得a=-1.10.若复数z1+z2=3+4i,z1-z2=5-2i,则z1= .【答案】 4+i解析 两式相加得2z1=8+2i,∴z1=4+i.11.若|z-2|=|z+2|,则|z-1|的最小值是 .【答案】 1解析 由|z-2|=|z+2|,知z对应点的轨迹是到(2,0)与到(-2,0)距离相等的点,即虚轴.|z-1|表示z对应的点与(1,0)的距离.∴|z-1|min=1.12.如果一个复数与它的模的和为5+i,那么这个复数是 .【答案】 +i解析 设这个复数为x+yi(x,y∈R),∴x+yi+=5+i,∴∴∴x+yi=+i.三、解答题13.计算:(1)(2-i)+(-3+5i)+(4+3i);(2)4-(5+12i)-i;(3)若z-(-3+5i)=-2+6i,求复数z.[解] (1)(2-i)+(-3+5i)+(4+3i)=(2-3+4)+(-1+5+3)i=3+7i.(2)4-(5+12i)-i=(4-5)+(-12-1)i=-1-13i.(3)法一:设z=x+yi(x,y∈R),因为z-(-3+5i)=-2+6i,所以(x+yi)-(-3+5i)=-2+6i,即(x+3)+(y-5)i=-2+6i,因此解得于是z=-5+11i.法二:由z-(-3+5i)=-2+6i可得z=-2+6i+(-3+5i),所以z=(-2-3)+(6+5)i=-5+11i.14.已知ABCD是复平面内的平行四边形,且A,B,C三点对应的复数分别是1+3i,-i,2+i,求点D对应的复数.解 方法一 设D点对应的复数为x+yi(x,y∈R),则D(x,y),又由已知A(1,3),B(0,-1),C(2,1).∴AC中点为,BD中点为.∵平行四边形对角线互相平分,∴∴即点D对应的复数为3+5i.方法二 设D点对应的复数为x+yi(x,y∈R).则对应的复数为(x+yi)-(1+3i)=(x-1)+(y-3)i,又对应的复数为(2+i)-(-i)=2+2i,由于=.∴(x-1)+(y-3)i=2+2i.∴∴即点D对应的复数为3+5i. B组 能力提升一、选择题1.如果复数z满足|z+2i|+|z-2i|=4,那么|z+i+1|的最小值是( )A.1 B.C.2 D.【答案】 A解析 设复数-2i,2i,-(1+i)在复平面内对应的点分别为Z1,Z2,Z3,因为|z+2i|+|z-2i|=4,Z1Z2=4,所以复数z的几何意义为线段Z1Z2,如图所示,问题转化为:动点Z在线段Z1Z2上移动,求ZZ3的最小值.因此作Z3Z0⊥Z1Z2于Z0,则Z3与Z0的距离即为所求的最小值,Z0Z3=1.故选A.2.复平面内点A,B,C对应的复数分别为i,1,4+2i,由A→B→C→D按逆时针顺序作▱ABCD,则||等于( )A.5 B. C. D.【答案】 B解析 如图,设D(x,y),F为▱ABCD的对角线的交点,则点F的坐标为,所以即所以点D对应的复数为z=3+3i,所以=-=(3,3)-(1,0)=(2,3),所以||=.3.设z∈C,且|z+1|-|z-i|=0,则|z+i|的最小值为( )A.0 B.1 C. D.【答案】C [由|z+1|=|z-i|知,在复平面内,复数z对应的点的轨迹是以(-1,0)和(0,1)为端点的线段的垂直平分线,即直线y=-x,而|z+i|表示直线y=-x上的点到点(0,-1)的距离,其最小值等于点(0,-1)到直线y=-x的距离,即为.]4.(多选题)已知i为虚数单位,下列说法中正确的是( )A.若复数z满足|z-i|=,则复数z对应的点在以(1,0)为圆心,为半径的圆上B.若复数z满足z+|z|=2+8i,则复数z=15+8iC.复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模D.复数z1对应的向量为,复数z2对应的向量为,若|z1+z2|=|z1-z2|,则⊥【答案】CD [满足|z-i|=的复数z对应的点在以(0,1)为圆心,为半径的圆上,A错误;在B中,设z=a+bi(a,b∈R),则|z|=.由z+|z|=2+8i,得a+bi+=2+8i,∴解得∴z=-15+8i,B错误;由复数的模的定义知C正确;由|z1+z2|=|z1-z2|的几何意义知,以,为邻边的平行四边形为矩形,从而两邻边垂直,D正确.故选CD.]二、填空题5.若复数z满足z=|z|-3-4i,则z=________.【答案】-4i [设复数z=a+bi(a,b∈R),则所以所以z=-4i.]三、解答题6.在复平面内,A,B,C分别对应复数z1=1+i,z2=5+i,z3=3+3i,以AB,AC为邻边作一个平行四边形ABDC,求D点对应的复数z4及AD的长.[解] 如图所示. 对应复数z3-z1,对应复数z2-z1,对应复数z4-z1.由复数加减运算的几何意义,得=+,∴z4-z1=(z2-z1)+(z3-z1),∴z4=z2+z3-z1=(5+i)+(3+3i)-(1+i)=7+3i.∴AD的长为||=|z4-z1|=|(7+3i)-(1+i)|=|6+2i|=2. 7.集合M={z||z-1|≤1,z∈C},N={z||z-1-i|=|z-2|,z∈C},集合P=M∩N.(1)指出集合P在复平面上所表示的图形;(2)求集合P中复数模的最大值和最小值.解 (1)由|z-1|≤1可知,集合M在复平面内所对应的点集是以点E(1,0)为圆心,以1为半径的圆的内部及边界;由|z-1-i|=|z-2|可知,集合N在复平面内所对应点集是以点(1,1)和(2,0)为端点的线段的垂直平分线l,因此集合P是圆面截直线l所得的一条线段AB,如图所示.(2)圆的方程为x2+y2-2x=0,直线l的方程为y=x-1.解得A(,),B(,-).∴|OA|=,|OB|=.∵点O到直线l的距离为,且过O向l作垂线,垂足在线段BE上,∴<.∴集合P中复数模的最大值为,最小值为.8.在复平面内,A,B,C三点所对应的复数分别为1,2+i,-1+2i,其中i为虚数单位.(1)求,,对应的复数;(2)判断△ABC的形状;(3)求△ABC的面积.[解] (1)对应的复数为2+i-1=1+i,对应的复数为-1+2i-(2+i)=-3+i,对应的复数为-1+2i-1=-2+2i.(2)∵||=,||=,||==2,∴||2+||2=||2,∴△ABC为直角三角形.(3)S△ABC=××2=2.
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