16复数的几何意义课时检测(附解析新人教A版必修第二册)
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2022-01-15 16:00:05
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复数的几何意义[A级 基础巩固]1.若复数a+bi(a,b∈R)在复平面内对应的点在实轴的上方,则( )A.a>0且b>0 B.a∈R且b>0C.a≥0且b>0D.a∈R且b<0解析:选B 复数a+bi(a,b∈R)在复平面内对应的点在实轴的上方,则复数的实部a∈R,虚部b>0.故选B.2.已知z1=5+3i,z2=5+4i,下列选项中正确的是( )A.z1>z2B.z1<z2C.|z1|>|z2|D.|z1|<|z2|解析:选D |z1|=|5+3i|==,|z2|=|5+4i|==.∵<,∴|z1|<|z2|.3.在复平面内,O为坐标原点,向量对应的复数为-1+2i,若点A关于直线y=-x的对称点为点B,则向量对应的复数为( )A.-2-iB.-2+iC.1+2iD.-1+2i解析:选B 因为复数-1+2i对应的点为A(-1,2),点A关于直线y=-x的对称点为B(-2,1),所以对应的复数为-2+i.4.(多选)设复数z满足z=-1-2i,i为虚数单位,则下列命题正确的是( )A.|z|=B.复数z在复平面内对应的点在第四象限C.z的共轭复数为-1+2iD.复数z在复平面内对应的点在直线y=-2x上解析:选AC |z|==,A正确;复数z在复平面内对应的点的坐标为(-1,-2),在第三象限,B不正确;z的共轭复数为-1+2i,C正确;复数z在复平面内对应的点(-1,-2)不在直线y=-2x上,D不正确.故选A、C.5.已知复数z=a+i(a∈R)在复平面内对应的点位于第二象限,且|z|=2,则复数z等于( )A.-1+iB.1+iC.-1+i或1+iD.-2+i解析:选A 由题意得解得a=-1.故z=-1+i.故选A.4
6.若复数z1=1-i,z2=3-5i,则复平面上与z1,z2对应的点Z1与Z2的距离为________.解析:z1=1-i对应的点为(1,-1),z2=3-5i对应的点为(3,-5),由两点间距离公式得|z1z2|==2.答案:27.i是虚数单位,设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则xy=________,|x+yi|=________.解析:由(1+i)x=1+yi,得x+xi=1+yi,∴x=y=1,∴xy=1,|x+yi|=|1+i|=.答案:1 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=________.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.答案:-3+4i9.在复平面内的长方形ABCD的四个顶点中,点A,B,C对应的复数分别是2+3i,3+2i,-2-3i,求点D对应的复数.解:记O为复平面的原点,由题意得=(2,3),=(3,2),=(-2,-3).设=(x,y),则=(x-2,y-3),=(-5,-5).由题知,=,所以即故点D对应的复数为-3-2i.10.已知复数z1=cosθ+isin2θ,z2=sinθ+icosθ,求当θ满足什么条件时,(1)z1,z2是共轭复数;(2)|z2|<.解:(1)在复平面内,z1与z2是共轭复数,对应的点关于实轴对称,则4
⇒(k∈Z),所以θ=2kπ+(k∈Z).(2)由|z2|<,得<,即3sin2θ+cos2θ<2,所以sin2θ<,所以kπ-<θ<kπ+(k∈Z).[B级 综合运用]11.(多选)设z=(2t2+5t-3)+(t2+2t+2)i,t∈R,则以下结论中不正确的是( )A.z在复平面内对应的点在第一象限B.z一定不是纯虚数C.z在复平面内对应的点在实轴上方D.z一定是实数解析:选ABD ∵2t2+5t-3的值可正、可负、可为0,t2+2t+2=(t+1)2+1≥1,∴A、B、D中结论皆错误,C中结论正确.故选A、B、D.12.已知复数z满足|z|2-2|z|-3=0,则复数z对应点的集合是( )A.1个圆B.线段C.2个点D.2个圆解析:选A 由题意知(|z|-3)(|z|+1)=0,即|z|=3或|z|=-1.∵|z|≥0,∴|z|=3,∴复数z对应点的集合是以坐标原点为圆心,3为半径的圆.13.若复数z=a+i(a∈R)在复平面内对应点Z,则|z|=时,a=________,此时Z与点(1,2)的距离是________.解析:∵|z|==,∴a=±1.∴z=1+i或-1+i.当z=1+i时,Z为(1,1),两点间距离为=1;当z=-1+i时,Z为(-1,1),两点间的距离为=.答案:±1 1或14.已知复数z1=-i,z2=-+i.(1)求||,||的值并比较大小;4
(2)设z∈C,且z在复平面内对应的点为Z,则满足|z2|≤|z|≤|z1|的点Z组成的集合是什么图形?并作图表示.解:(1)||=|+i|==2,||===1.所以||>||.(2)由|z2|≤|z|≤|z1|,得1≤|z|≤2.不等式1≤|z|≤2等价于不等式组因为满足|z|≤2的点Z组成的集合是圆心在原点、半径为2的圆及其内部(包括边界),而满足|z|≥1的点Z组成的集合是圆心在原点、半径为1的圆的外部(包括边界),所以满足条件的点Z组成的集合是一个圆环(包括边界),如图中阴影部分所示.[C级 拓展探究]15.已知x为实数,复数z=x-2+(x+2)i.(1)当x为何值时,复数z的模最小?(2)当复数z的模最小时,复数z在复平面内对应的点Z位于函数y=-mx+n的图象上,其中mn>0,求+的最小值及取得最小值时m,n的值.解:(1)|z|==≥2,当且仅当x=0时,复数z的模最小,为2.(2)当复数z的模最小时,Z(-2,2).又点Z位于函数y=-mx+n的图象上,所以2m+n=2.又mn>0,所以+==++≥+,当且仅当n2=2m2时等号成立.又2m+n=2,所以m=2-,n=2-2.所以+的最小值为+,此时m=2-,n=2-2.4