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人教A版高中数学必修第二册章末综合测试2答案
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这是一份人教A版高中数学必修第二册章末综合测试2答案,共6页。
章末综合测评(二)1.A [因为a,b∈R,a+b+2ai=2i,所以a+b=0,2a=2,解得a=1,b=-1.故选A.]2.A [因为z=1-i2+2i=1-i1-i21+i1-i=-2i4=-12i,即z-z=-i.故选A.]3.B [因为1+i1-i=1+i21-i1+i=1+2i+i22=i,所以1+i1-i2 023=i2 023=i3=-i.]4.A [2-i1-3i=2-i1+3i10=5+5i10=1+i2,所以该复数对应的点为12,12,该点在第一象限.]5.D [由题图可得Z(1,-1),即z=1-i,所以z+4z=1-i+41-i=1-i+41+i1-i1+i=1-i+4+4i2=1-i+2+2i=3+i.故选D.]6.D [设复数z=x+yix,y∈R,则z+i=x+y+1i,z+i=x2+y+12.则2≤x+y+1i≤3等价于2≤x2+y+12≤3,即有4≤x2+y+12≤9.所以复平面对应的点为Zx,y表示复平面上以0,-1为圆心,以2,3为半径的两个圆所夹的圆环(包括边界),故其面积为9π-4π=5π.故选D.]7.A [由b是方程x2+(4+i)x+4+ai=0(a∈R)的根可得b2+(4+i)b+4+ai=0,整理可得(b+a)i+(b2+4b+4)=0,所以b+a=0, b2+4b+4=0,解得a=2, b=-2,所以z=2-2i.]8.B [∵z=x+yi(x,y∈R)且|z|=1,∴x2+y2=1.设x=cos θ,y=sin θ,θ∈R,∴x+3y=cos θ+3sin θ=2sin θ+π6,∴x+3y的最大值是2,故选B.]9.ACD [易知选项A、B、C、D中的点对应的复数分别为3+i,-2,4i,-1-5i,因此A、C、D中的点对应的复数为虚数.]10.ABD [方程x2+2x-a=0,a<0,则Δ=4+4a,当Δ≥0,即a≥-1时,方程有实数根,故A错误;由一元二次方程根与系数的关系可知,两个实数根的和为-2,所以不可能有两个正实根,故B错误;当Δ<0时,方程有两个虚数根,由求根公式可得x=-1±-4+4a2i,所以两个根的实部之和等于-2,故C正确;若该方程有虚根,则虚根的模为1+-4+4a22>1,故D错误.]11.ABC [对于A,|z1-z2|=0⇒z1=z2⇒z1=z2,是真命题;对于B,若z1=z2,则z1和z2互为共轭复数,所以z1=z2,是真命题;对于C,设z1=a1+b1i(a1,b1∈R),z2=a2+b2i(a2,b2∈R),若|z1|=|z2|,则a12+b12=a22+b22,z1·z1=a12+b12,z2·z2=a22+b22,所以z1·z1=z2·z2,是真命题;对于D,若z1=2,z2=1+3i,则|z1|=|z2|,但z12=4,z22=-2+23i,故D是假命题.]12.ABC [满足z-1+i=3的复数z在复平面内对应点的轨迹是以(1,-1)为圆心,以3为半径的圆,如图,由图可知,虚部最大的复数z=1+2i,即复数z虚部的最大值为2,A正确;实部最小的复数z=-2-i,实部最大的复数z=4-i,所以实部的取值范围是-2,4,B正确;z+1+i表示复数z在复平面内对应点到(-1,-1)的距离,所以z+1+i的最小值为3-2=1,C正确;由图可知,复数z在复平面内对应点位于第一、二、三、四象限,故D错误.故选ABC.]13.3 [∵|a+bi|=a2+b2=3,∴(a+bi)(a-bi)=a2+b2=3.]14.-1+i [∵zi=1-i,∴z=1-ii=1-iii·i=-i(1-i)=-1-i,∴z=-1+i.]15.22 ±i [设z=x+yi(x,y∈R),则z=x-yi,由z+z=4,z·z=8得,x+yi+x-yi=4,x+yix-yi=8,⇒x=2,x2+y2=8,⇒x=2,y=±2.∴|z|=22.∴zz=x-yix+yi=x2-y2-2xyix2+y2=±i.]16.④ [对于①,z=x-yi(x,y∈R),|z-z|=|x+yi-x+yi|=|2yi|=|2y|,故不正确;对于②,z2=x2-y2+2xyi,故不正确;对于③,|z-z|=|2y|≥2x不一定成立,故不正确;对于④,|z|=x2+y2≤|x|+|y|,故正确.]17.解:(1)选①,2+i 1-2i = 2+i1+2i1-2i1+2i = 2+4i+i-25=i;选②,-4+3i 3+4i =-4+3i3-4i3+4i3-4i=-12+16i+9i+1225=i;选③,-1-i -1+i=-1-i2-1+i-1-i=1+2i-12=i.(2)根据三个式子的结构特征及(1)的计算结果,可以得到,a+bi b-ai = i (a,b∈R,且a,b不同时为零).下面进行证明:a+bib-ai =a+bib+aib-aib+ai=ab+a2i+b2i-abb2+a2=a2+b2ia2+b2 = i.18.解:(1)由题意,复平面内A,B,C的坐标分别为(1,3),(0,2),(2,1),设D的坐标为(x,y),由于AD=BC,∴(x-1,y-3)=(2,-1),∴x-1=2,y-3=-1,解得x=3,y=2,故D(3,2),则点D对应的复数z=3+2i.(2)∵3+2i是关于x的方程2x2-px+q=0的一个根,∴3-2i是关于x的方程2x2-px+q=0的另一个根,则3+2i+3-2i=p2,(3+2i)·(3-2i)=q2,即p=12,q=26.19.解:(1)z1=2m21+i1-i1+i=m2+m2i,z2=2m-3+(m-6)i,所以z1+z2=m2+2m-3+(m2+m-6)i,因为z1+z2是纯虚数,所以m2+2m-3=0m2+m-6≠0 ,得m=1.(2)由(1)知,z1+z2=m2+2m-3+(m2+m-6)i,因为z1+z2>0,所以m2+2m-3>0m2+m-6=0,得m=2,所以z1=4+4i,z2=1-4i,所以z1·z2=(4+4i)(1-4i)=20-12i.20.解:(1)z1=1-i2+31+i2-i=3+i2-i=3+i2+i2-i2+i=1+i,所以复数z1的共轭复数为1-i.(2)由(1)得z3=1+2i,z2z3=m-3i1+2i=m-3i1-2i1+2i1-2i=m-6-2m+3i5,所以复数z2z3对应点坐标为m-65,-2m+35,它在第三象限,则m-65<0 -2m+35<0 ,解得-32
章末综合测评(二)1.A [因为a,b∈R,a+b+2ai=2i,所以a+b=0,2a=2,解得a=1,b=-1.故选A.]2.A [因为z=1-i2+2i=1-i1-i21+i1-i=-2i4=-12i,即z-z=-i.故选A.]3.B [因为1+i1-i=1+i21-i1+i=1+2i+i22=i,所以1+i1-i2 023=i2 023=i3=-i.]4.A [2-i1-3i=2-i1+3i10=5+5i10=1+i2,所以该复数对应的点为12,12,该点在第一象限.]5.D [由题图可得Z(1,-1),即z=1-i,所以z+4z=1-i+41-i=1-i+41+i1-i1+i=1-i+4+4i2=1-i+2+2i=3+i.故选D.]6.D [设复数z=x+yix,y∈R,则z+i=x+y+1i,z+i=x2+y+12.则2≤x+y+1i≤3等价于2≤x2+y+12≤3,即有4≤x2+y+12≤9.所以复平面对应的点为Zx,y表示复平面上以0,-1为圆心,以2,3为半径的两个圆所夹的圆环(包括边界),故其面积为9π-4π=5π.故选D.]7.A [由b是方程x2+(4+i)x+4+ai=0(a∈R)的根可得b2+(4+i)b+4+ai=0,整理可得(b+a)i+(b2+4b+4)=0,所以b+a=0, b2+4b+4=0,解得a=2, b=-2,所以z=2-2i.]8.B [∵z=x+yi(x,y∈R)且|z|=1,∴x2+y2=1.设x=cos θ,y=sin θ,θ∈R,∴x+3y=cos θ+3sin θ=2sin θ+π6,∴x+3y的最大值是2,故选B.]9.ACD [易知选项A、B、C、D中的点对应的复数分别为3+i,-2,4i,-1-5i,因此A、C、D中的点对应的复数为虚数.]10.ABD [方程x2+2x-a=0,a<0,则Δ=4+4a,当Δ≥0,即a≥-1时,方程有实数根,故A错误;由一元二次方程根与系数的关系可知,两个实数根的和为-2,所以不可能有两个正实根,故B错误;当Δ<0时,方程有两个虚数根,由求根公式可得x=-1±-4+4a2i,所以两个根的实部之和等于-2,故C正确;若该方程有虚根,则虚根的模为1+-4+4a22>1,故D错误.]11.ABC [对于A,|z1-z2|=0⇒z1=z2⇒z1=z2,是真命题;对于B,若z1=z2,则z1和z2互为共轭复数,所以z1=z2,是真命题;对于C,设z1=a1+b1i(a1,b1∈R),z2=a2+b2i(a2,b2∈R),若|z1|=|z2|,则a12+b12=a22+b22,z1·z1=a12+b12,z2·z2=a22+b22,所以z1·z1=z2·z2,是真命题;对于D,若z1=2,z2=1+3i,则|z1|=|z2|,但z12=4,z22=-2+23i,故D是假命题.]12.ABC [满足z-1+i=3的复数z在复平面内对应点的轨迹是以(1,-1)为圆心,以3为半径的圆,如图,由图可知,虚部最大的复数z=1+2i,即复数z虚部的最大值为2,A正确;实部最小的复数z=-2-i,实部最大的复数z=4-i,所以实部的取值范围是-2,4,B正确;z+1+i表示复数z在复平面内对应点到(-1,-1)的距离,所以z+1+i的最小值为3-2=1,C正确;由图可知,复数z在复平面内对应点位于第一、二、三、四象限,故D错误.故选ABC.]13.3 [∵|a+bi|=a2+b2=3,∴(a+bi)(a-bi)=a2+b2=3.]14.-1+i [∵zi=1-i,∴z=1-ii=1-iii·i=-i(1-i)=-1-i,∴z=-1+i.]15.22 ±i [设z=x+yi(x,y∈R),则z=x-yi,由z+z=4,z·z=8得,x+yi+x-yi=4,x+yix-yi=8,⇒x=2,x2+y2=8,⇒x=2,y=±2.∴|z|=22.∴zz=x-yix+yi=x2-y2-2xyix2+y2=±i.]16.④ [对于①,z=x-yi(x,y∈R),|z-z|=|x+yi-x+yi|=|2yi|=|2y|,故不正确;对于②,z2=x2-y2+2xyi,故不正确;对于③,|z-z|=|2y|≥2x不一定成立,故不正确;对于④,|z|=x2+y2≤|x|+|y|,故正确.]17.解:(1)选①,2+i 1-2i = 2+i1+2i1-2i1+2i = 2+4i+i-25=i;选②,-4+3i 3+4i =-4+3i3-4i3+4i3-4i=-12+16i+9i+1225=i;选③,-1-i -1+i=-1-i2-1+i-1-i=1+2i-12=i.(2)根据三个式子的结构特征及(1)的计算结果,可以得到,a+bi b-ai = i (a,b∈R,且a,b不同时为零).下面进行证明:a+bib-ai =a+bib+aib-aib+ai=ab+a2i+b2i-abb2+a2=a2+b2ia2+b2 = i.18.解:(1)由题意,复平面内A,B,C的坐标分别为(1,3),(0,2),(2,1),设D的坐标为(x,y),由于AD=BC,∴(x-1,y-3)=(2,-1),∴x-1=2,y-3=-1,解得x=3,y=2,故D(3,2),则点D对应的复数z=3+2i.(2)∵3+2i是关于x的方程2x2-px+q=0的一个根,∴3-2i是关于x的方程2x2-px+q=0的另一个根,则3+2i+3-2i=p2,(3+2i)·(3-2i)=q2,即p=12,q=26.19.解:(1)z1=2m21+i1-i1+i=m2+m2i,z2=2m-3+(m-6)i,所以z1+z2=m2+2m-3+(m2+m-6)i,因为z1+z2是纯虚数,所以m2+2m-3=0m2+m-6≠0 ,得m=1.(2)由(1)知,z1+z2=m2+2m-3+(m2+m-6)i,因为z1+z2>0,所以m2+2m-3>0m2+m-6=0,得m=2,所以z1=4+4i,z2=1-4i,所以z1·z2=(4+4i)(1-4i)=20-12i.20.解:(1)z1=1-i2+31+i2-i=3+i2-i=3+i2+i2-i2+i=1+i,所以复数z1的共轭复数为1-i.(2)由(1)得z3=1+2i,z2z3=m-3i1+2i=m-3i1-2i1+2i1-2i=m-6-2m+3i5,所以复数z2z3对应点坐标为m-65,-2m+35,它在第三象限,则m-65<0 -2m+35<0 ,解得-32
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