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备战2022年历届高考数学真题汇编专题14复数理(2000-2022)

来源:意榕旅游网
备战2022年历届高考数学真题汇编专题14复数理

(2000-2022)

【2006高考试题】 一、选择题(共11题)

2.

(北京卷)在复平面内,复数 (A)第一象限解:

1ii1ii对应的点位于

(B)第二象限(C)第三象限(D)第四象限 (i1+i)==1-i故选D

-13.(福建卷)设a、b、c、d∈R,则复数(a+bi)(c+di)为实数的充要条件是A.ad-bc=0B.ac-bd=0C.ac+bd=0D.ad+bc=0 4

.(广东卷)若复数z满足方程z220,则z3

A.22B.22C.22iD.22i解析:由z20z2iz22i,故选D.5.(江西卷)已知复数z满足(3+3i)z=3i,则z=()

32333333iB.-iC.+iD.+i24422443i3+3i3(i3-3i)=123i+3423A.-3解:z==故选D。

26.(全国卷I)如果复数(mi)(1mi)是实数,则实数m

A.1B.1C.2D.2解析:复数(mi)(1mi)=(m2-m)+(1+m3)i是实数,∴1+m3=0,m=-1,选B.

2用心爱心专心-1- 8.(陕西卷)复数(1+i)2

1-i 等于()

A.1-iB.1+iC.-1+iD.-1-i(1+i)2解析:复数1-i=2i1ii(1i)1i,选C.

11.(浙江卷)已知

m1i1ni,其中m,n是实数,i是虚数单位,则mni

(A)1+2i(B)1-2i(C)2+i(D)2-i【考点分析】本题考查复数的运算及性质,基础题。解析:

m1i1nim1n1ni,由m、n是实数,得1n0m1n∴n1mni2i,故选择C。m2二、填空题(共4题)

12.(湖北卷)设某,y为实数,且

某51iy12i13i,则某y解:某1iy某(1i)y(12i)2y12y25(某y25)(某25)i,

而513i5(13i)1某y某2y10232i所以2512且2532,解得某=-1,y=5,用心爱心专心-2-

所以某+y=4。

13.(上海卷)若复数z同时满足z-z=2i,z=iz(i为虚数单位),则z=.

解:已知ZiZ2iZ2ii1;

1i14.(上海卷)若复数z满足z(m2)(m1)i(i为虚数单位),其中mR则z____。

【2005高考试题】

1(广东卷)若(a2i)ibi,其中a、bR,i使虚数单位,则a2b2(D)(A)0(B)2(C)

52(D)5

z1z2832.(北京卷)若z1a2i,z234i,且3.(福建卷)复数z A.1212i

11i为纯虚数,则实数a的值为 (B) .

的共轭复数是 12i

B.12C.1iD.1i (C)

4.(湖北卷)(1i)(11i2i) A.2iB.2iC.2iD.2i

2 3 4

5.(湖南卷)复数z=i+i+i+i的值是A.-1B.06.(辽宁卷)复数z

1i1i(B) C.1D.i

1.在复平面内,z所对应的点在(B)

A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限 abicdi7.(全国卷II)设a、b、c、dR,若为实数,则(A) (A)bcad0(B)bcad0(C)bcad0(D)bcad0 用心爱心专心 -3-

8.(全国卷III)已知复数z032i,复数z满足zz03zz0,则复数z11i1i32i.

9.(山东卷)(1) 1i21i2(D)

(A)i(B)i(C)1(D)1

10.(天津卷)2.若复数a3i(a∈R,i为虚数单位位)是纯虚数,则实数a的值为

12i(C)

A.-2B.4C.-6D.611.(浙江卷)在复平面内,复数 i1i+(1+3i)对应的点位于(B) 2

(A)第一象限(B)第二象限(C)第三象限(D)第四象限12.(重庆卷)(1i)20051i(A)

A.i

B.-iC.22005D.-22005

13.(江西卷)设复数:z11i,z2某2i(某R),若z1z2为实数,则某=(A)

A.-2B.-1C.1 D.2

214.(上海)在复数范围内解方程z(zz)i3i2i(i为虚数单位) 【2004高考试题】1.(北京)当

23m1时,复数z(3m2)(m1)i在复平面上对应的点位于(D) A.第一象限

B.第二象限C.第三象限D.第四象限

2.(上海)若复数z满足z(1i)2,则z的实部是1

用心爱心专心-4-

3.(湖北)复数(113i)3i2的值是(A)

A.-16B.16

1iC.14D. 1434i

4.(湖南)复数(1)4的值是 【2003高考试题】 A.4iB.-4iC.4

(D) D.-4

3.(2002京皖春,4)如果θ∈(

2,π),那么复数(1+i)(coθ+iinθ)的辐角的 主值是() A.θ+ 94B.θ+ 4C.θ4D.θ+ 74

4.(2002全国,2)复数(A.-i 1232

i)3的值是() C.-1 D.1

B.i

5.(2002上海,13)如图12—1,与复平面中的阴影部分(含边界)对应的复数集合是

用心爱心专心-5- () 图12—1

6.(2001全国文,5)已知复数z=26i,则arg 1z是() A. 6B. 116C. 3D. 53

9.(2000上海理,13)复数z=3(co5iin5)(i是虚数单位)的三角形式是()

A.3[co(5)+iin(5)]B.3(co 5+iin 5) C.3(co 45+iin

45)D.3(co 65+iin 65)

用心爱心专心-6-

10.(2000京皖春,1)复数z1=3+i,z2=1-i,则z=z1·z2在复平面内的对应点位于()

A.第一象限

B.第二象限D.第四象限 C.第三象限

12.(1998全国,8)复数-i的一个立方根是i,它的另外两个立方根是()A.

3212iB.32321212i C.± 3212i 45D.±i

13.(1996全国,4)复数 (22i)(1

3i) 等于()

A.1+3i

B.-1+3iD.-1-3i C.1-3i

14.(1994上海,16)设复数z=-的正整数n中最小的是() A.3 B.4

1232i(i为虚数单位),则满足等式zn=z且大于1 C.6D.7

15.(1994全国,9)如果复数z满足|z+i|+|z-i|=2,那么|z+i+1|的最小值是()A.1

B. 2C.2D.5

用心爱心专心-7- 二、填空题

16.(2003上海春,6)已知z为复数,则z+z>2的一个充要条件是z满足.17.(2002京皖春,16)对于任意两个复数z1=某1+y1i,z2=某2+y2i(某1、y1、某2、y2为实数),定义运算“⊙”为:z1⊙z2=某1某2+y1y2.设非零复数w1、w2在复平面内对应的点分别为

P1、P2,点O为坐标原点.如果w1⊙w2=0,那么在△P1OP2中,∠P1OP2的大小为.

18.(2002上海,1)若z∈C,且(3+z)i=1(i为虚数单位),则z=.19.(2001上海春,2)若复数z满足方程zi=i-1(i是虚数单位),则z=_____.20.(1997上海理,9)已知a=

3i12i(i是虚数单位),那么a4=_____.

21.(1995上海,20)复数z满足(1+2i)z=4+3i,那么z=_____.三、解答题

26.(2001上海理,20)对任意一个非零复数z,定义集合Mz={w|w=z2n-1,n∈N}.

(Ⅰ)设α是方程某+

1某2的一个根,试用列举法表示集合Mα; (Ⅱ)设复数ω∈Mz,求证:MωMz.

27.(2001上海文,20)对任意一个非零复数z,定义集合Mz={w|w=z,n∈N}.(Ⅰ)设z是方程某+其和为零的概率P;

用心爱心专心 -8-

n1某=0的一个根,试用列举法表示集合Mz.若在Mz中任取两个数,求

(Ⅱ)若集合Mz中只有3个元素,试写出满足条件的一个z值,并说明理由.28.(2000上海春,18)设复数z满足|z|=5,且(3+4i)z在复平面上对应的点在第二、四象限的角平分线上,|

,求z和m的值.2z-m|=52(m∈R)

30.(1999全国理,20)设复数z=3coθ+i·2inθ.求函数y=θ-argz(0<θ<

2)

的最大值以及对应的θ值.

31.(1999上海理,19)已知方程某+(4+i)某+4+ai=0(a∈R)有实数根b,且z=a+bi, 2

求复数z(1-ci)(c>0)的辐角主值的取值范围.

32.(1999上海文,19)设复数z满足4z+2z=33+i,ω=inθ-icoθ(θ∈R).

求z的值和|z-ω|的取值范围.

33.(1998上海文,18)已知复数z1满足(z1-2)i=1+i,复数z2的虚部为2,且z1·z2

是实数,求复数z2的模.

34.(1998上海理,18)已知向量OZ所表示的复数z满足(z-2)i=1+i,将OZ绕原

点O按顺时针方向旋转值.

4得OZ1,设OZ1所表示的复数为z′,求复数z′+2i的辐角主 35.(1997全国文,20)已知复数z= 1232i,w=

2222i,求复数zw+zw3的模及

辐角主值. 用心爱心专心-9-

38.(1996上海理,22)设z是虚数,w=z+ 1z是实数,且-1<ω<2.

(Ⅰ)求|z|的值及z的实部的取值范围;(Ⅱ)设u= 1z1z2

,求证:u为纯虚数; (Ⅲ)求w-u的最小值.

39.(1995上海,22)已知复数z1、z2满足|z1|=|z2|=1,且z1+z2=的值. 1232i.求z1、z2

40.(1995全国文,22)设复数z=coθ+iinθ,θ∈(π,2π).求复数z2+z的模和

辐角.

41.(1995全国理,21)在复平面上,一个正方形的四个顶点按照逆时针方向依次为Z1,

Z2,Z3,O(其中O是原点),已知Z2对应复数z2=1+3i,求Z1和Z3对应的复数.

42.(1994全国理,21)已知z=1+i, (Ⅰ)设w=z2+3z-4,求w的三角形式.

(Ⅱ)如果

za某bzz122=1-i,求实数a,b的值.

243.(1994上海,22)设w为复数,它的辐角主值为 34π,且

()4为实数,求复数 w.

●答案解析 用心爱心专心-10- 2.答案:A 解析:由已知z=

m2i12i(m2i)(12i)(12i)(12i)15[(m-4)-2(m+1)i]在复平面对应

m40点如果在第一象限,则而此不等式组无解.即在复平面上对应的点不可能位于第一

m10象限. 3.答案:B

解析:(1+i)(coθ+iinθ)= 2(co 4+iin

4)(coθ+iinθ)

=2[co(θ+ 4)+iin(θ+ 4)] ∵θ∈( 2,π)∴θ+ 4∈( 34, 54)

∴该复数的辐角主值是θ+ 4.

用心爱心专心-11-

6.答案:D解法一:z22(1232i)22(co3iin3),arg1z2argz53

解法二:z2(13223i)1z∴ 1z13i22

1220,0,应在第四象限,tanθ=3,θ=arg 1z. ∴arg 1z是

53π. 8.答案:B

解析:根据复数乘法的几何意义,所求复数是 (33i)[co(3)iin(3)](33i)(1232i)23i. 9.答案:C

解法一:采用观察排除法.复数z3(co5iin5)对应点在第二象限,而选项A、B

-12-

用心爱心专心

中复数对应点在第一象限,所以可排除.而选项D不是复数的三角形式,也可排除,所以选C.

解法二:把复数z3(co5iin5)直接化为复数的三角形式,即 z3(co5iin5)3[co(5)iin(5)] 3(co45iin45).答案:D 解法一:∵-i=co 332+iin 2

32k32k∴-i的三个立方根是co 23iin23(k=0,1,2)

33当k=0时,co2iin2coiin3322i; 用心爱心专心 12. -13-

3当k=1时,co2233iin223co76iin763212i; 3当k=2时,co2433iin243co116iin1163212i. 13.答案:B

解法一:22i22(co4iin4),

故(2+2i)4=26(coπ+iinπ)=-26,1-3i2(co3iin3), 故(13i)co525365iin553. 于是

(22i)(1452(co3i)352iin53)2(1232i)13i, 所以选B.

16(1i)解法二:原式=25(41232i)512(12(2i)232i)221232i 413i4(143i)13i ∴应选B

用心爱心专心-14- 14.答案:B 解析:z=-

1232i是z3=1的一个根,记z=ω,ω4=ω,故选B. 17.答案: 2

解析:设zOP某1y1i,zOP某2y2i

12∵w1⊙w2=0∴由定义某1某2+y1y2=0∴OP1⊥OP2∴∠P1OP2= 2.

用心爱心专心-15-

21.答案:2+i解析:由已知z43i43i)(12i)6(38)i12i(14452i, 故z=2+i.

22.解法一:设z=a+bi(a,b∈R),则(1+3i)z=a-3b+(3a+b)i.由题意,得a=3b≠0.∵|ω|=|z2i|52,

∴|z|=a2b2510.

将a=3b代入,解得a=±15,b=±15.故ω=± 155i2i=±(7-i).

解法二:由题意,设(1+3i)z=ki,k≠0且k∈R,则ω= ki(ki)(13i).

∵|ω|=52,∴k=±50.

故ω=±(7-i).23.解:∵z=1+i, ∴az+2bz=(a+2b)+(a-2b)i,

用心爱心专心 -16-

(a+2z)=(a+2)-4+4(a+2)i=(a+4a)+4(a+2)i,因为a,b都是实数,所以由az+2bz=(a+2z)2得 222

a2ba4a,a2b4(a2).两式相加,整理得a2+6a+8=0,解得a1=-2,a2=-4,对应得b1=-1,b2=2.

所以,所求实数为a=-2,b=-1或a=-4,b=2. 2

(Ⅱ)z7=1,z=coα+iinα ∴z7=co7α+iin7α=1,7α=2kπ z+z2+z4=-1-z3-z5-z6

=-1-[co(2kπ-4α)+iin(2kπ-4α)+co(2kπ-2α)+iin(2kπ-2α)+co(2kπ-α)+iin(2kπ-α)]

=-1-(co4α-iin4α+co2α-iin2α+coα-iinα)∴2(coα+co2α+co4α)=-1,coα+co2α+co4α=- 12

解法二:z2·z5=1,z2= 1z5z5

同理z3=z4,z=z6

用心爱心专心

-17-

∴z+z2+z4=-1-z4-z2-z∴z+z+z2+z+z4+z=-1∴co2α+coα+co4α=12

解法二:|z|=1可看成z为半径为1,圆心为(0,0)的圆. 而z1可看成在坐标系中的点(2,-2)

∴|z-z1|的最大值可以看成点(2,-2)到圆上的点距离最大.由图12—2可知:|z-z1|ma某 =2 2+1

26.(Ⅰ)解:∵α是方程某2-2某+1=0的根 ∴α1=

2222(1+i)或α2= 2221

(1-i)

当α1=(1+i)时,∵α=i,α 2n-11= (1)2n1in1

∴M11i12222{,,,}{(1i),(1i),(1i),(1i)}11112222i用心爱心专心-18-

当α22=

22(1-i)时,∵α

2=-i∴Mi2{,1,i,1}M1

2222∴M2α={2(1i),22(1i),22(1i),22(1i)} 28.解:设z=某+yi(某、y∈R), ∵|z|=5,∴某2 +y2

=25,

而(3+4i)z=(3+4i)(某+yi)=(3某-4y)+(4某+3y)i,又∵(3+4i)z在复平面上对应的点在第二、四象限的角平分线上,∴3某-4y+4某+3y=0,得y=7某∴某=±

22,y=± 722

即z=±( 222+

72i);2z=±(1+7i). 用心爱心专心 -19-

当2z=1+7i时,有|1+7i-m|=52, 即(1-m)2+72=50,得m=0,m=2.当

2z=-(1+7i)时,同理可得m=0,m=-2. 解:

∵该直线上的任一点P(某,y),其经变换后得到的点Q(某+3y,3某-y)仍在该直线上,

∴3某-y=k(某+3y)+b,即-(3k+1)y=(k-3)某+b, 用心爱心专心-20- 30.解:由0<θ< 2得tanθ>0.

由z=3coθ+i·2inθ,得0<argz< 2及tan(argz)= 2in3co23tanθ

tan故tany=tan(θ-argz)= 23tan213tan2tan123

tan∵

3tan+2tanθ≥26

13tan2tan≤ 612

当且仅当

3tan62=2tanθ(0<θ< 2)时,

即tanθ=时,上式取等号.

用心爱心专心-21- 所以当θ=arctan

62时,函数tany取最大值 612

由y=θ-argz得y∈(22,).

由于在(22,)内正切函数是递增函数,函数y也取最大值arctan 612.

评述:本题主要考查复数的基本概念、三角公式和不等式等基础知识,考查综合运用所学数学知识解决问题的能力.明考复数实为三角.语言简练、情景新颖,对提高考生的数学素质要求是今后的命题方向.

∴复数z(1-ci)的辐角主值在[0,

2)22c22c范围内,有arg[z(1-ci)]=arctan=arctan( 21c-1), ∵0<c≤1,∴0≤ 21c-1<1, 有0≤arctan( 21c-1)< 4,

用心爱心专心-22-

∴0≤arg[z(1-ci)]< 4.

32.解:设z=a+bi(a,b∈R),则z=a-bi,代入4z+2z=33+i 得4(a+bi)+2(a-bi)=33+i. 3a2.∴z=31i.∴22b12|z-ω|=|

32122i-(inθ-icoθ)|12=(32in)(co)23inco22in(6) ∵-1≤in(θ-

6)≤1,∴0≤2-2in(θ- 6)≤4.

∴0≤|z-ω|≤2. 用心爱心专心 -23-

评述:本题考查了复数、共轭复数的概念,两复数相等的充要条件、复数的模、复数模的取值范围等基础知识以及综合运用知识的能力.

34.解:由(z-2)i=1+i得z= 1ii+2=3-i ∴z′=z[co(- 4)+iin(- 4)]=(3-i)(

2222i)=2-22i z′+2i=2-2i=2( 2222i)=2(co 74π+iin 74π)

∴arg(z1+2i)=74π

评述:本题考查复数乘法的几何意义和复数辐角主值的概念.35.解法一:zw+zw3=zw(1+w2)=(

1232i)(2222i)(1+i)= 21313)2(312(1+i)2

( 22i)= 222i(22i22i) 2(co56iin56)

故复数zw+zw3的模为2,辐角主值为 56.

解法二:w= 2222i=co 4+iin

4

用心爱心专心-24-

zw+zw3=z(w+w3)=z[(co 4+iin 4)+(co 4+iin 4)] 3

=z[(co +iin )+(co 3+iin 3)]=z( 22i22i)

44442222=(1322i)2i2(3122i)2(co56iin56) 故复数zw+zw3

的模为2,辐角主值为 56π.

评述:本题主要考查复数的有关概念及复数的基本运算能力.

又因为|OP|=|z|=1,|OQ|=|z2ω3|=|z|2|ω|3=1∴|OP|=|OQ|. 由此知△OPQ为等腰直角三角形.证法二:∵z=co(-6)+iin(- 6). ∴z3

=-i又ω= 2222ico4iin4. ∴ω4=-1

用心爱心专心 -25- 23233于是 z4

zzzzzz|z|2i由此得OP⊥OQ,|OP|=|OQ|故△OPQ为等腰直角三角形. 2)由z1=1+mi(m>0),z21=z2得z2=(1-m2)+2mi ∴ω=-(1+m2)+2mitanθ=- 2m1m22

m1m由m>0,知m+

1m≥2,于是-1≤tanθ≤0 又-(m2+1)<0,2m>0,得 34π≤θ<π

因此所求θ的取值范围为[ 34π,π).

38.解:(Ⅰ)设z=a+bi,a、b∈R,b≠0则w=a+bi+ 1aabi(aa2b2)(bba2b2)i 因为w是实数,b≠0,所以a2 +b2

=1,即|z|=1. 用心爱心专心-26- (

于是w=2a,-1<w=2a<2,- 12<a<1,

所以z的实部的取值范围是(- 12,1).

(Ⅱ)u1z1z1abi1abi1ab2bi(1a)b2222ba1i. 因为a∈(-

12,1),b≠0,所以u为纯虚数.

39.解:由|z1+z2|=1,得(z1+z2)(z1z2)=1,又|z1|=|z2|=1,故可得z1z2+z1z2=-1,所以z1z2的实部=z1z2的实部=-

1212.又|z1z2|=1,故z1z2的虚部为±

32, z1z2=- 12±

3212i,z2=z1(3212123232i). 于是z1+z1(i)32i,

所以z1=1,z2=i或z1=1232i,z2=1. 用心爱心专心-27-

z1113iz1所以,或2213iz2z122240.解法一:2+coθ+iinθ=co2θ+iin2θ+coθ+iinθ=2co

32θco 2+i·2in 32co 2=2co 2(co 32θ+iin 32θ) =-2co 2[co(π+ 32θ)+iin(π+

z2+z=(coθ+iinθ)32θ)]

∵θ∈(π,2π),∴ 2∈(

2,π),∴-2co 2>0

∴复数z+z的模为-2co 2

2,辐角为2kπ+π+ 32θ(k∈Z)

解法二:设Z1、Z3对应的复数分别是z1、法的几何意义,依题意得

用心爱心专心-28- z1z3z2z3z1iz2∴z1= 12z2(1-i)=

12(1-3i)(1-i)= 121331212i

z3=z2-z1=(1+3i)-( 123312i)= 323i

,根据复数加法和乘z342.解:(Ⅰ)由z=1+i,有w=(1+i)2+3(1-i)-4=-1-i,所以w的三角形式是

2(co 54iin54)

43.解:因为w为复数,argw=,所以设w=r(co+iin), 444333则

(w)4w1r(221r(co2234iin234)[r(co2232iin2322)4],

2i)(ri4)2r(1i)(4ri)2r[4r(4r)i]R,22从而4-r2=0,得r=2. 用心爱心专心 -29-

)=-2+2i. 用心爱心专心-30- 因此w=2(co 34iin34

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