第3章 复数 单元检测
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知为虚数单位若复数,则的虚部是( )
A.1 B. C. D.
2.若复数z满足z(1+i)=2(i为虚数单位),则在复平面内复数z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
3.的虚部为( )
A.4 B. C. D.2
4.若(i是虚数单位),则( )
A. B.1 C. D.
5.若复数满足:,其中为虚数单位,则复数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
6.若复数z满足(为虚数单位),则( )
A.2 B. C.2 D.4
二、多选题
7.欧拉是科学史上最多才的一位杰出的数学家,他发明的公式为,i虚数单位,将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,这个公式也被誉为“数学中的天桥”为自然对数的底数,为虚数单位依据上述公式,则下列结论中正确的是( )
A.复数为纯虚数
B.复数对应的点位于第二象限
C.复数的共轭复数为
D.复数在复平面内对应的点的轨迹是半圆
8.已知为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则
C.若复数为纯虚数,则
D.若,则
三、填空题
9.若复数a为实数,复数为纯虚数,则 ,z的虚部为 .
10.若复数z的虚部小于0,且,则 .
11.已知是方程(为实数)的一个根 则b= ,c= .
12.阅读以下材料,判断下列命题的真假
在复数域内,大小成为了没有意义的量,那么我们能否赋予它一个定义呢.在实数域内,我们通常用绝对值来描述大小,而复数域中也相应的有复数的模长来代替绝对值,于是,我们只需定义复数的正负即可.我们规定复数的“长度”即为模长,规定在复平面x轴上方的复数为正,在x轴下方的复数为负,在x轴上的复数即为实数大小.“大小”用符号+“长度”表示,我们用[z]来表示这个复数的“大小”
例如,,,.
①在复平面上的复数的大小一定大于在它正下方的复数大小;
②在复平面内做一条直线,对应的点在该直线上,则的最小值为;
③复数;
④在复平面上表现为一个半圆;
⑤无法在复平面上找到满足方程的点.
其中,正确的序号为
四、解答题
13.对一般的实系数一元三次方程,由于总可以通过代换消去其二次项,就可以变为方程.在一些数学工具书中,我们可以找到方程的求根公式,这一公式被称为卡尔丹公式,它是以16世纪意大利数学家卡尔丹(J.Cardan)的名字命名的.
卡尔丹公式的获得过程如下:三次方程可以变形为,把未知数x写成两数之和,再把等式的右边展开,就得到,即.将上式与相对照,得到,把此方程组中的第一个方程两边同时作三次方,,并把与看成未知数,解得,于是,方程一个根可以写成.
阅读以上材料,求解方程.
14.计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
15.已知复数,其中为虚数单位.
(1)当时,求的取值范围(几何方法需画图并解释);
(2)若,,且,求的实部的取值范围.
16.求证:
(1)
(2)
参考答案:
1.B
【分析】根据复数的乘除运算法则计算即可;
【详解】
所以虚部为,
故选:B.
2.D
【分析】根据复数的乘除法运算,求得,再求其对应点即可判断.
【详解】∵,∴,
∴在复平面内复数z对应的点位于第四象限.
故选:D.
3.B
【分析】根据复数除法和乘法运算以及虚部的概念即可得到答案.
【详解】,则其虚部为,
故选:B.
4.C
【分析】根据复数的除法运算求得,再根据共轭复数的概念得,即可求得模长.
【详解】因为,所以,
则,即.
故选:C.
5.A
【分析】根据复数的除法求得z,确定其对应的点,即可得答案.
【详解】由题意得,,
故z对应的点为,复数在复平面内对应的点位于第一象限,
故选:A.
6.D
【分析】由,已知条件中解出即可计算结果.
【详解】复数z满足,则,,
,可得.
故选:D.
7.ABD
【分析】根据给定的公式,结合复数的相关概念逐项分析判断即得.
【详解】对于A,,则为纯虚数,A正确;
对于B,,而,即,则复数对应的点位于第二象限,B正确;
对于C,,复数的共轭复数为,C错误;
对于D,,
复数在复平面内对应的点的轨迹是半径为的半圆,D正确.
故选:ABD
8.ABD
【分析】A选项,根据复数的乘方运算法则计算出答案;B选项,设,则,从而根据求出,B正确;C选项,设,分别求出;D选项,化简得到,从而求出模长.
【详解】A选项,,A正确;
B选项,设,,则,若,则,
即,解得,则,,B正确;
C选项,复数为纯虚数,设,,则,
故,C错误;
D选项,若,则,
故,D正确.
故选:ABD
9. 3 6
【分析】根据给定条件,利用纯虚数的定义列式计算作答.
【详解】因a为实数,而复数为纯虚数,则有,解得,
则,z的虚部为6.
故答案为:3;6
10.-4
【分析】设且,根据,求出,再根据复数的乘方运算即可得解.
【详解】设且,
则,
所以,则或(舍去),
所以(舍去)或,
所以,
故答案为:
11. 2
【分析】利用方程根的意义,结合复数运算及复数相等求解作答.
【详解】因为是方程的一个根,则,
整理得,而,因此,所以.
故答案为:;2
12.①②⑤
【分析】根据题设中的定义,逐一对各个命题分析判断即可得出结果.
【详解】对于①,设,如图,不妨设复数对应点在直线上运动,满足题意;
当在轴上时,不妨设在处,,则在它正下方的复数“大小”为负数,
当在轴上方时,不妨设在处,
当它正下方的复数也在轴上方时,不妨设对应点为,显然有,满足题意;
当它正下方的复数在轴下方时,此时,而其正下方的复数的“大小”为负数,满足题意;
当在轴下方时,不妨设在处,显然有,
此时,显然有,满足题意;
综上,在复平面上面的复数值大小一定大于在它正下方的复数大小,所以①正确;
对于②,在直线上任取一点,其对应复数为,
则,又可看成直线上的点到原点的距离,
所以,故②正确;
对于③,取,则,
又,,所以,
显然,,所以③不正确;
对于④,设,因为,所以,当时,,
当时,,故在复平面上表现为一个半圆,但不含点,所以④错误;
对于⑤,由题知表示实数,所以,故⑤正确,
故答案为:①②⑤.
13.或或.
【分析】根据给定的材料,把方程化成没有二次项的三次方程,再求出其中的一个根即可求解作答.
【详解】令,方程化为:,令,
则有,于是得,即,
是关于的方程的二根,解得,
即或,而,因此或,
于是得,方程化为,解得或,
因此或,
所以方程的解为或或.
14.(1);
(2);
(3);
(4)
(5);
(6).
【分析】(1)(2)(3)(4)(5)利用三角形式的复数乘法、除法、乘方运算法则求解即得.
(6)把复数化成三角形式,再利用三角形式的复数运算计算即得.
【详解】(1).
(2).
(3)
.
(4).
(5).
(6)
.
15.(1)
(2)
【分析】(1)由,得到,又由,结合圆的性质和的几何意义即可求解;
(2)化简得到,结合,得到,求得,得到不等式,即可求解.
【详解】(1)解:由题意知,复数,其中为虚数单位,
因为,可得,即,
又由,可得的几何意义表示圆上一点到定点的距离,
如图所示,
根据圆的性质及的几何意义,可得,(d为圆心到定点的距离)
所以的取值范围是.
(2)解:由题意知,
则,
又,则,所以,可得,
因为,所以,解得,即实数的取值范围为.
16.(1)证明见解析;
(2)证明见解析.
【分析】将各因式化为三角形式,按照复数三角形的乘法法则,即可得证.
【详解】(1)左边
,
∴.
(2)左边
,
∴.