人教A版 (2019)必修 第二册7.2 复数的四则运算课后复习题
展开A级——基础过关练
1.若复数z满足z+(3-4i)=1,则z的虚部是( )
A.-2B.4
C.3D.-4
【答案】B
【解析】z=1-(3-4i)=-2+4i.故选B.
2.(多选)下列计算正确的有( )
A.(3+i)-(-1+3i)=4-2i
B.(2-i)+(-3+5i)+(4+3i)=-3+7i
C.4-(5+12i)-i=-1-13i
D.-2+6i+(-3+5i)=-5+11i
【答案】ACD
【解析】(3+i)-(-1+3i)=(3+1)+(1-3)i=4-2i,A正确;(2-i)+(-3+5i)+(4+3i)=(2-3+4)+(-1+5+3)i=3+7i,B错误;4-(5+12i)-i=(4-5)+(-12-1)i=-1-13i,C正确;-2+6i+(-3+5i)=(-2-3)+(6+5)i=-5+11i,D正确.
3.设复数z满足|z-i|=1,z在复平面内对应的点为(x,y),则( )
A.(x+1)2+y2=1B.(x-1)2+y2=1
C.x2+(y-1)2=1D.x2+(y+1)2=1
【答案】C
【解析】∵z在复平面内对应的点为(x,y),∴z=x+yi(x,y∈R).∵|z-i|=1,∴|x+(y-1)i|=1,即x2+(y-1)2=1.故选C.
4.若z1=2+i,z2=3+ai(a∈R),且在复平面内z1+z2所对应的点在实轴上,则a的值为( )
A.3B.2
C.1D.-1
【答案】D
【解析】z1+z2=2+i+3+ai=(2+3)+(1+a)i=5+(1+a)i.因为在复平面内z1+z2所对应的点在实轴上,所以1+a=0,解得a=-1.
5.设f(z)=|z|,z1=3+4i,z2=-2-i,则f(z1-z2)=( )
A. eq \r(10)B.5 eq \r(5)
C. eq \r(2)D.5 eq \r(2)
【答案】D
【解析】因为z1-z2=5+5i,所以f(z1-z2)=f(5+5i)=|5+5i|=5 eq \r(2).
6.复数z1=a+4i,z2=-3+bi(a,b∈R),若它们的和z1+z2为实数,差z1-z2为纯虚数,则a,b的值为( )
A.a=-3,b=-4B.a=-3,b=4
C.a=3,b=-4D.a=3,b=4
【答案】A
【解析】因为z1+z2=(a-3)+(4+b)i为实数,所以4+b=0,b=-4.因为z1-z2=(a+4i)-(-3+bi)=(a+3)+(4-b)i为纯虚数,所以a=-3且b≠4.故a=-3,b=-4.
7.平行四边形ABCD中,点A,B,C分别对应复数4+i,3+4i,3-5i,则点D对应的复数是( )
A.2-3iB.4+8i
C.4-8iD.1+4i
【答案】C
【解析】 eq \(AB,\s\up6(→))对应的复数为(3+4i)-(4+i)=(3-4)+(4-1)i=-1+3i.设点D对应的复数为z,则 eq \(DC,\s\up6(→))对应的复数为(3-5i)-z.由四边形ABCD为平行四边形知 eq \(AB,\s\up6(→))= eq \(DC,\s\up6(→)),∴-1+3i=(3-5i)-z.∴z=(3-5i)-(-1+3i)=(3+1)+(-5-3)i=4-8i.故选C.
8.若复数z1=1+3i,z2=-2+ai,且z1+z2=b+8i,z2-z1=-3+ci,则实数a=__________,b=__________,c=__________.
【答案】5 -1 2
【解析】z1+z2=(1-2)+(3+a)i=-1+(3+a)i=b+8i,z2-z1=(-2-1)+(a-3)i=-3+(a-3)i=-3+ci,所以 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(b=-1,,3+a=8,,a-3=c,))解得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(b=-1,,a=5,,c=2.))
9.已知复数z1=2+ai,z2=a+i(a∈R),且复数z1-z2在复平面内对应的点位于第二象限,则a的取值范围是__________.
【答案】(2,+∞)
【解析】因为复数z1-z2=2+ai-a-i=(2-a)+(a-1)i在复平面内对应的点位于第二象限,所以 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2-a<0,,a-1>0,))解得a>2.
10.计算:
(1)(2+i)-[(6+5i)-(4+3i)]+(-1+i);
(2)(1-2i)+(-2+3i)+(3-4i)+(-4+5i)+…+(-2 020+2 021i)+(2 021-2 022i).
解:(1)(方法一)原式=(2+i)-[(6-4)+(5-3)i]+(-1+i)=(2+i)-(2+2i)+(-1+i)=-i+(-1+i)=-1.
(方法二)原式=(2+i)-(6+5i)+(4+3i)+(-1+i)=(2-6+4-1)+(1-5+3+1)i=-1.
(2)原式=[(1-2)+(3-4)+…+(2 019-2 020)+2 021]+[(-2+3)+(-4+5)+…+(-2 020+2 021)-2 022]i=(-1 010+2 021)+(1 010-2 022)i=1 011-1 012i.
B级——能力提升练
11.已知复数z1=cs θ+i,z2=sin θ-i,则|z1-z2|的最大值为( )
A. eq \r(3)B. eq \r(5)
C.6D. eq \r(6)
【答案】D
【解析】由题意,得|z1-z2|=|(cs θ-sin θ)+2i|= eq \r((cs θ-sin θ)2+4)= eq \r(5-2sin θcs θ)= eq \r(5-sin 2θ)≤ eq \r(6),故|z1-z2|的最大值为 eq \r(6).
12.(多选)已知i为虚数单位,下列说法中正确的有( )
A.若复数z满足|z-i|= eq \r(5),则复数z对应的点在以(1,0)为圆心, eq \r(5)为半径的圆上
B.若复数z满足z+|z|=2+8i,则复数z=15+8i
C.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 eq \(OZ1,\s\up6(→)),复数z2对应的向量为 eq \(OZ2,\s\up6(→)),若|z1+z2|=|z1-z2|,则 eq \(OZ1,\s\up6(→))⊥ eq \(OZ2,\s\up6(→))
【答案】CD
【解析】满足|z-i|= eq \r(5)的复数z对应的点在以(0,1)为圆心, eq \r(5)为半径的圆上,A错误;在B中,设z=a+bi(a,b∈R),则|z|= eq \r(a2+b2).由z+|z|=2+8i,得a+bi+ eq \r(a2+b2)=2+8i,
∴ eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a+\r(a2+b2)=2,,b=8,))解得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=-15,,b=8.))∴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 eq \(OZ1,\s\up6(→)), eq \(OZ2,\s\up6(→))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.
13.在平行四边形OABC中,各顶点对应的复数分别为zO=0,zA=2+ eq \f(a,2)i,zB=-2a+3i,zC=-b+ai,a,b∈R,则a-b为__________.
【答案】-4
【解析】因为 eq \(OA,\s\up6(→))+ eq \(OC,\s\up6(→))= eq \(OB,\s\up6(→)),所以2+ eq \f(a,2)i+(-b+ai)=-2a+3i,所以 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2-b=-2a,,\f(a,2)+a=3,))解得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=2,,b=6,))故a-b=-4.
14.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,则D点对应的复数z4=__________;AD的长=__________.
【答案】7+3i 2 eq \r(10)
【解析】如图, eq \(AC,\s\up6(→))对应复数z3-z1, eq \(AB,\s\up6(→))对应复数z2-z1, eq \(AD,\s\up6(→))对应复数z4-z1.∵四边形ABDC为平行四边形,∴ eq \(AD,\s\up6(→))= eq \(AB,\s\up6(→))+ eq \(AC,\s\up6(→)),∴z4-z1=(z2-z1)+(z3-z1),∴z4=z2+z3-z1=(5+i)+(3+3i)-(1+i)=7+3i.∴AD的长为| eq \(AD,\s\up6(→))|=|z4-z1|=|(7+3i)-(1+i)|=|6+2i|=2 eq \r(10).
15.已知z0=2+2i,|z-z0|= eq \r(2).
(1)求复数z在复平面内对应的点所在的图形;
(2)求当z为何值时,|z|有最小值,并求出|z|的最小值.
解:(1)设z=x+yi(x,y∈R),由|z-z0|= eq \r(2),
得|x+yi-(2+2i)|=|(x-2)+(y-2)i|= eq \r(2),
解得(x-2)2+(y-2)2=2,
所以复数z对应的点所在的图形是以Z0(2,2)为圆心,半径为 eq \r(2)的圆.
(2)当z对应的Z点在OZ0的连线上时,|z|有最大值或最小值.
因为|OZ0|=2 eq \r(2),半径r= eq \r(2),
所以当z=1+i时,|z|min= eq \r(2).
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