10.1.2 复数的几何意义(同步练习,原卷版+解析版)高中数学 人教B版(2019)必修第四册

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10.1.2 复数的几何意义(同步练习,原卷版+解析版)高中数学 人教B版(2019)必修第四册

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数学 必修 第四册 RJ
10.1.2 复数的几何意义
一、单选题
1.在复平面内,复数3i-i2对应的点的坐标为(  )
A.(1,3) B.(3,1)
C.(-1,3) D.(3,-1)
2.已知z=-1-i,则|z|=(  )
A.0 B.1
C. D.2
3.已知复数z1=a+2i,z2=1+3ai,其中a∈R,若|z1|=|z2|,则a=(  )
A.± B.±
C. D.
4.已知z=(m+3)+(m-1)i(m∈R)在复平面内对应的点为P,则点P不可能在(  )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
5.已知复数z满足|z|2-2|z|-3=0,则复数z对应的点组成的集合是(  )
A.1个圆 B.1条线段
C.2个点 D.2个圆
二、多选题
6.已知复数z=a+bi(a,b∈R,i为虚数单位),且a+b=1,则(  )
A.z不可能为纯虚数
B.若z的共轭复数为,且z=,则z是实数
C.若z=|z|,则z是实数
D.|z|可以等于
7.已知复数z1=3+4i,z2=-2+5i,z1,z2在复平面内对应的点分别为Z1,Z2,则(  )
A.Z1,Z2两点在以原点为圆心的同一个圆上
B.Z1,Z2两点之间的距离为|Z1Z2|=
C.满足|z|=|z1|的复数z对应的点Z形成的图形的周长是25π
D.满足|z1|<|z|<|z2|的复数z对应的点Z形成的图形的面积是4π
三、填空题
8.若复数z在复平面内对应的点在第二象限,|z|=5,在复平面内对应的点在函数y=x的图象上,则z=________.
9.复数z=1+cosα+isinα(π<α<2π)的模的取值范围为________.
10.已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-2i,它们所对应的点分别是A,B,C,若=x+y(x,y∈R),则x+y的值是________.
四、解答题
11.当实数m为何值时,复数z=(m2-8m+15)+(m2+3m-28)i在复平面内对应的点:
(1)在第四象限?
(2)在x轴负半轴上?
(3)在实轴上方(含实轴)
12.在复平面内,A,B,C三点对应的复数分别为1,2+i,-1+2i.
(1)求向量,,对应的复数;
(2)判断△ABC的形状.
13.使|logx-4i|≥|3+4i|成立的x的取值范围是(  )
A.
B.(0,1]∪[8,+∞)
C.∪[8,+∞)
D.(0,1)∪(8,+∞)
14.设集合M={y|y=|cosx-sinx|,x∈R},N={x||+xi|<,x∈R,i为虚数单位},则M∩N=________.
15.已知复数z=(1+2m)+(3+m)i(m∈R).
(1)若m=1,且||=|x+(x-1)i|,求实数x的值;
(2)求当m为何值时,||最小.并求出||的最小值.
16.已知z1=x2+i,z2=(x2+a)i,对任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,试求实数a的取值范围.
10.1.2 复数的几何意义
一、单选题
1.在复平面内,复数3i-i2对应的点的坐标为(  )
A.(1,3) B.(3,1)
C.(-1,3) D.(3,-1)
答案:A
解析:3i-i2=1+3i,故复数3i-i2对应的点的坐标为(1,3).故选A.
2.已知z=-1-i,则|z|=(  )
A.0 B.1
C. D.2
答案:C
解析:若z=-1-i,则|z|==.故选C.
3.已知复数z1=a+2i,z2=1+3ai,其中a∈R,若|z1|=|z2|,则a=(  )
A.± B.±
C. D.
答案:B
解析:因为|z1|=|z2|,所以=,化简得8a2-3=0,解得a=±.故选B.
4.已知z=(m+3)+(m-1)i(m∈R)在复平面内对应的点为P,则点P不可能在(  )
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:设z=x+yi(x,y∈R),又z=(m+3)+(m-1)i(m∈R),所以x=m+3,y=m-1,所以x-y-4=0,因为直线x-y-4=0不经过第二象限,所以复数z在复平面内对应的点P不可能在第二象限.
5.已知复数z满足|z|2-2|z|-3=0,则复数z对应的点组成的集合是(  )
A.1个圆 B.1条线段
C.2个点 D.2个圆
答案:A
解析:由题意可知(|z|-3)(|z|+1)=0,即|z|=3或|z|=-1.∵|z|≥0,∴|z|=-1应舍去,∴复数z对应的点组成的集合是以原点为圆心,3为半径的圆.
二、多选题
6.已知复数z=a+bi(a,b∈R,i为虚数单位),且a+b=1,则(  )
A.z不可能为纯虚数
B.若z的共轭复数为,且z=,则z是实数
C.若z=|z|,则z是实数
D.|z|可以等于
答案:BC
解析:当a=0,b=1时,z=i为纯虚数,故A错误;若z=,则a+bi=a-bi,因此b=0,故B正确;由|z|是实数且z=|z|,知z是实数,故C正确;若|z|=,则a2+b2=,又a+b=1,因此8a2-8a+3=0,Δ=64-4×8×3=-32<0,无解,即|z|不可以等于,故D错误.故选BC.
7.已知复数z1=3+4i,z2=-2+5i,z1,z2在复平面内对应的点分别为Z1,Z2,则(  )
A.Z1,Z2两点在以原点为圆心的同一个圆上
B.Z1,Z2两点之间的距离为|Z1Z2|=
C.满足|z|=|z1|的复数z对应的点Z形成的图形的周长是25π
D.满足|z1|<|z|<|z2|的复数z对应的点Z形成的图形的面积是4π
答案:BD
解析:对于A,由题意得z1=3+4i,z2=-2+5i,所以|z1|==5,|z2|==,所以|z1|≠|z2|,所以Z1,Z2两点不在以原点为圆心的同一个圆上,故A错误;对于B,Z1,Z2两点之间的距离为|Z1Z2|==,故B正确;对于C,满足|z|=|z1|=5的复数z对应的点Z形成的图形是以原点为圆心,5为半径的圆,所以其周长为2π×5=10π,故C错误;对于D,满足|z1|<|z|<|z2|的复数z对应的点Z形成的图形是以原点为圆心,分别以=5,=为半径的两个圆所夹的圆环,所以其面积为π×()2-π×52=4π,故D正确.故选BD.
三、填空题
8.若复数z在复平面内对应的点在第二象限,|z|=5,在复平面内对应的点在函数y=x的图象上,则z=________.
答案:-3+4i
解析:由题意设=3t+4ti(t∈R),则z=3t-4ti.∵|z|=5,∴9t2+16t2=25,∴t2=1.又z在复平面内对应的点在第二象限,∴t<0,∴t=-1,∴z=-3+4i.
9.复数z=1+cosα+isinα(π<α<2π)的模的取值范围为________.
答案:(0,2)
解析:|z|==,∵π<α<2π,∴-110.已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-2i,它们所对应的点分别是A,B,C,若=x+y(x,y∈R),则x+y的值是________.
答案:5
解析:由已知,得=(-1,2),=(1,-1),=(3,-2),∴x+y=x(-1,2)+y(1,-1)=(-x+y,2x-y).由=x+y,可得解得∴x+y=5.
四、解答题
11.当实数m为何值时,复数z=(m2-8m+15)+(m2+3m-28)i在复平面内对应的点:
(1)在第四象限?
(2)在x轴负半轴上?
(3)在实轴上方(含实轴)
解:(1)要使点位于第四象限,
需∴
解得-7∴当-7(2)要使点位于x轴负半轴上,需
∴得m=4.
∴当m=4时,复数z对应的点在x轴负半轴上.
(3)要使点在实轴上方(含实轴),需m2+3m-28≥0,
解得m≥4或m≤-7.
∴当m≥4或m≤-7时,复数z对应的点在实轴上方(含实轴).
12.在复平面内,A,B,C三点对应的复数分别为1,2+i,-1+2i.
(1)求向量,,对应的复数;
(2)判断△ABC的形状.
解:(1)由复数的几何意义知,
=(1,0),=(2,1),=(-1,2),
所以=-=(1,1),
=-=(-2,2),
=-=(-3,1),
所以向量,,对应的复数分别为1+i,-2+2i,-3+i.
(2)因为||=,||=2,||=,
所以||2+||2=||2,
所以△ABC是以BC为斜边的直角三角形.
13.使|logx-4i|≥|3+4i|成立的x的取值范围是(  )
A.
B.(0,1]∪[8,+∞)
C.∪[8,+∞)
D.(0,1)∪(8,+∞)
答案:C
解析:由题意得≥5,∴(logx)2≥9,∴logx≥3或logx≤-3,∴014.设集合M={y|y=|cosx-sinx|,x∈R},N={x||+xi|<,x∈R,i为虚数单位},则M∩N=________.
答案:[0,1)
解析:∵y=|cosx-sinx|=∈[0,],∴M=[0,].∵|+xi|<,∴<,∴-115.已知复数z=(1+2m)+(3+m)i(m∈R).
(1)若m=1,且||=|x+(x-1)i|,求实数x的值;
(2)求当m为何值时,||最小.并求出||的最小值.
解:(1)由m=1,得z=3+4i,=3-4i,
则由||=|x+(x-1)i|,
得=,
整理得x2-x-12=0,解得x=4或x=-3.
(2)||===≥,当且仅当m=-1时,||取得最小值,为.
16.已知z1=x2+i,z2=(x2+a)i,对任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,试求实数a的取值范围.
解:∵|z1|=,|z2|=|x2+a|,
且|z1|>|z2|,
∴>|x2+a|对x∈R恒成立,等价于(1-2a)x2+(1-a2)>0恒成立.
不等式等价于①解得a=,
或②
解得-1综上可得,实数a的取值范围是.
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