本文由 008852 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修1-2学业分层测评10 复数代数形式的加减运算及其几何意义 Word版含解析
学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.(6-3i)-(3i+1)+(2-2i)的结果为( )
A.5-3i B.3+5i
C.7-8i D.7-2i
【解析】 (6-3i)-(3i+1)+(2-2i)
=(6-1+2)+(-3-3-2)i
=7-8i.
【答案】 C
2.在复平面内,复数1+i和1+3i分别对应向量和,其中O为坐标原点,则||=( )
A. B.2
C. D.4
【解析】 由复数减法运算的几何意义知,
对应的复数为(1+3i)-(1+i)=2i,
∴||=2.
【答案】 B
3.复数z1=a+4i,z2=-3+bi,若它们的和为实数,差为纯虚数,则实数a,b的值为( )
A.a=-3,b=-4 B.a=-3,b=4
C.a=3,b=-4 D.a=3,b=4
【解析】 由题意可知z1+z2=(a-3)+(b+4)i是实数,z1-z2=(a+3)+(4-b)i是纯虚数,故
解得a=-3,b=-4.
【答案】 A
4.(2016·石家庄高二检测)A,B分别是复数z1,z2在复平面内对应的点,O是原点,若|z1+z2|=|z1-z2|,则△AOB一定是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【解析】 根据复数加(减)法的几何意义,知以,为邻边所作的平行四边形的对角线相等,则此平行四边形为矩形,故△AOB为直角三角形.
【答案】 B
5.设z=3-4i,则复数z-|z|+(1-i)在复平面内的对应点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【解析】 ∵z=3-4i,
∴z-|z|+(1-i)=3-4i-+1-i
=(3-5+1)+(-4-1)i=-1-5i.
【答案】 C
二、填空题
6.计算:(2+7i)-|-3+4i|+|5-12i|i+3-4i=_______________________.
【导学号:19220046】
【解析】 原式=2+7i-5+13i+3-4i=(2-5+3)+(7+13-4)i=16i.
【答案】 16i
7.z为纯虚数且|z-1-i|=1,则z=________.
【解析】 设z=bi(b∈R且b≠0),|z-1-i|=|-1+(b-1)i|==1,解得b=1,
∴z=i.
【答案】 i
8.已知z1=2(1-i),且|z|=1,则|z-z1|的最大值为________.
【解析】 |z|=1,即|OZ|=1,∴满足|z|=1的点Z的集合是以(0,0)为圆心,以1为半径的圆,又复数z1=2(1-i)在坐标系内对应的点为(2,-2).故|z-z1|的最大值为点Z1(2,-2)到圆上的点的最大距离,即|z-z1|的最大值为2+1.
【答案】 2+1
三、解答题
9.已知z1=a+(a+1)i,z2=-3b+(b+2)i,(a,b∈R),且z1-z2=4,求复数z=a+bi.
【解】 z1-z2=-[-3b+(b+2)i]=+(a-b-1)i,
∴
解得
∴z=2+i.
10.如图323,已知复数z1=1+2i,z2=-2+i,z3=-1-2i,它们在复平面上的对应点是一个正方形ABCD的三个顶点A,B,C,求这个正方形的第四个顶点对应的复数.
图323
【解】 法一:设正方形的第四个点D对应的复数为 x+yi(x,y∈R),
∴=-对应的复数为
(x+yi)-(1+2i)=(x-1)+(y-2)i,
=-对应的复数为
(-1-2i)-(-2+i)=1-3i.
∵=,
∴(x-1)+(y-2)i=1-3i,
即解得
故点D对应的复数为2-i.
法二:∵点A与点C关于原点对称,
∴原点O为正方形的中心,于是(-2+i)+(x+yi)=0,
∴x=2,y=-1,故点D对应的复数为2-i.
[能力提升]
1.(2016·昆明高二检测)实数x,y满足z1=y+xi,z2=yi-x,且z1-z2=2,则xy的值是( )
A.1 B.2
C.-2 D.-1
【解析】 z1-z2=(y+xi)-(-x+yi)=(y+x)+(x-y)i=2,
∴
∴x=y=1,∴xy=1.
【答案】 A
2.△ABC的三个顶点对应的复数分别为z1,z2,z3,若复数z满足|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|,则z对应的点为△ABC的( )
【导学号:19220047】
A.内心 B.垂心
C.重心 D.外心
【解析】 由已知z对应的点到z1,z2,z3对应的点A,B,C的距离相等.所以z对应的点为△ABC的外心.
【答案】 D
3.已知|z|=2,则|z+3-4i|的最大值是________.
【解析】 由|z|=2知复数z对应的点在圆x2+y2=4上,圆心为O(0,0),半径r=2.
而|z+3-4i|=|z-(-3+4i)|表示复数z对应的点与M(-3,4)之间的距离,由于|OM|=5,
所以|z+3-4i|的最大值为|OM|+r=5+2=7.
【答案】 7
4.在复平面内,A,B,C三点分别对应复数1,2+i,-1+2i.
(1)求,,对应的复数;
(2)判断△ABC的形状.
【解】 (1)∵A,B,C三点对应的复数分别为1,2+i,-1+2i.
∴,,对应的复数分别为1,2+i,-1+2i(O为坐标原点),
∴=(1,0),=(2,1),=(-1,2).
∴=-=(1,1),=-=(-2,2),
=-=(-3,1).
即对应的复数为1+i,对应的复数为-2+2i,对应的复数为-3+i.
(2)∵||==,||==,
||==,
∴||2+||2=10=||2.
又∵||≠||,
∴△ABC是以角A为直角的直角三角形.
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.(6-3i)-(3i+1)+(2-2i)的结果为( )
A.5-3i B.3+5i
C.7-8i D.7-2i
【解析】 (6-3i)-(3i+1)+(2-2i)
=(6-1+2)+(-3-3-2)i
=7-8i.
【答案】 C
2.在复平面内,复数1+i和1+3i分别对应向量和,其中O为坐标原点,则||=( )
A. B.2
C. D.4
【解析】 由复数减法运算的几何意义知,
对应的复数为(1+3i)-(1+i)=2i,
∴||=2.
【答案】 B
3.复数z1=a+4i,z2=-3+bi,若它们的和为实数,差为纯虚数,则实数a,b的值为( )
A.a=-3,b=-4 B.a=-3,b=4
C.a=3,b=-4 D.a=3,b=4
【解析】 由题意可知z1+z2=(a-3)+(b+4)i是实数,z1-z2=(a+3)+(4-b)i是纯虚数,故
解得a=-3,b=-4.
【答案】 A
4.(2016·石家庄高二检测)A,B分别是复数z1,z2在复平面内对应的点,O是原点,若|z1+z2|=|z1-z2|,则△AOB一定是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【解析】 根据复数加(减)法的几何意义,知以,为邻边所作的平行四边形的对角线相等,则此平行四边形为矩形,故△AOB为直角三角形.
【答案】 B
5.设z=3-4i,则复数z-|z|+(1-i)在复平面内的对应点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【解析】 ∵z=3-4i,
∴z-|z|+(1-i)=3-4i-+1-i
=(3-5+1)+(-4-1)i=-1-5i.
【答案】 C
二、填空题
6.计算:(2+7i)-|-3+4i|+|5-12i|i+3-4i=_______________________.
【导学号:19220046】
【解析】 原式=2+7i-5+13i+3-4i=(2-5+3)+(7+13-4)i=16i.
【答案】 16i
7.z为纯虚数且|z-1-i|=1,则z=________.
【解析】 设z=bi(b∈R且b≠0),|z-1-i|=|-1+(b-1)i|==1,解得b=1,
∴z=i.
【答案】 i
8.已知z1=2(1-i),且|z|=1,则|z-z1|的最大值为________.
【解析】 |z|=1,即|OZ|=1,∴满足|z|=1的点Z的集合是以(0,0)为圆心,以1为半径的圆,又复数z1=2(1-i)在坐标系内对应的点为(2,-2).故|z-z1|的最大值为点Z1(2,-2)到圆上的点的最大距离,即|z-z1|的最大值为2+1.
【答案】 2+1
三、解答题
9.已知z1=a+(a+1)i,z2=-3b+(b+2)i,(a,b∈R),且z1-z2=4,求复数z=a+bi.
【解】 z1-z2=-[-3b+(b+2)i]=+(a-b-1)i,
∴
解得
∴z=2+i.
10.如图323,已知复数z1=1+2i,z2=-2+i,z3=-1-2i,它们在复平面上的对应点是一个正方形ABCD的三个顶点A,B,C,求这个正方形的第四个顶点对应的复数.
图323
【解】 法一:设正方形的第四个点D对应的复数为 x+yi(x,y∈R),
∴=-对应的复数为
(x+yi)-(1+2i)=(x-1)+(y-2)i,
=-对应的复数为
(-1-2i)-(-2+i)=1-3i.
∵=,
∴(x-1)+(y-2)i=1-3i,
即解得
故点D对应的复数为2-i.
法二:∵点A与点C关于原点对称,
∴原点O为正方形的中心,于是(-2+i)+(x+yi)=0,
∴x=2,y=-1,故点D对应的复数为2-i.
[能力提升]
1.(2016·昆明高二检测)实数x,y满足z1=y+xi,z2=yi-x,且z1-z2=2,则xy的值是( )
A.1 B.2
C.-2 D.-1
【解析】 z1-z2=(y+xi)-(-x+yi)=(y+x)+(x-y)i=2,
∴
∴x=y=1,∴xy=1.
【答案】 A
2.△ABC的三个顶点对应的复数分别为z1,z2,z3,若复数z满足|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|,则z对应的点为△ABC的( )
【导学号:19220047】
A.内心 B.垂心
C.重心 D.外心
【解析】 由已知z对应的点到z1,z2,z3对应的点A,B,C的距离相等.所以z对应的点为△ABC的外心.
【答案】 D
3.已知|z|=2,则|z+3-4i|的最大值是________.
【解析】 由|z|=2知复数z对应的点在圆x2+y2=4上,圆心为O(0,0),半径r=2.
而|z+3-4i|=|z-(-3+4i)|表示复数z对应的点与M(-3,4)之间的距离,由于|OM|=5,
所以|z+3-4i|的最大值为|OM|+r=5+2=7.
【答案】 7
4.在复平面内,A,B,C三点分别对应复数1,2+i,-1+2i.
(1)求,,对应的复数;
(2)判断△ABC的形状.
【解】 (1)∵A,B,C三点对应的复数分别为1,2+i,-1+2i.
∴,,对应的复数分别为1,2+i,-1+2i(O为坐标原点),
∴=(1,0),=(2,1),=(-1,2).
∴=-=(1,1),=-=(-2,2),
=-=(-3,1).
即对应的复数为1+i,对应的复数为-2+2i,对应的复数为-3+i.
(2)∵||==,||==,
||==,
∴||2+||2=10=||2.
又∵||≠||,
∴△ABC是以角A为直角的直角三角形.
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