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课时跟踪检测(七) 数系的扩充和复数的概念
层级一 学业水平达标
1.以3i-的虚部为实部,以3i2+i的实部为虚部的复数是 ( )
A.3-3i .3+i
C.-+i .+i
解析:选A 3i-的虚部为3,3i2+i=-3+i的实部为-3,故选A.
2.4-3a-a2i=a2+4ai,则实数a的值为( )
A.1 B.1或-4
C.-4 D.0或-4
解析:选C 由题意知解得a=-4.
3.下列命题中:①若x,y∈C,则x+yi=1+i的充要条件是x=y=1;②纯虚数集相对于复数集的补集是虚数集;③若(z1-z2)2+(z2-z3)2=0,则z1=z2=z3;④若实数a与ai对应,则实数集与复数集一一对应.正确的命题的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:选A ①取x=i,y=-i,则x+yi=1+i,但不满足x=y=1,故①错; ②③错;对于④,a=0时,ai=0,④错,故选A.
4.复数z=a2-b2+(a+|a|)i(a,b∈R)为实数的充要条件是( )
A.|a|=|b| B.a<0且a=-b
C.a>0且a≠b D.a≤0
解析:选D 复数z为实数的充要条件是a+|a|=0,故a≤0.
5.若复数cos θ+isin θ和sin θ+icos θ相等,则θ值为( )
A. B.或π
C.2kπ+(k∈Z) D.kπ+(k∈Z)
解析:选D 由复数相等定义得
∴tan θ=1,∴θ=kπ+(k∈Z),故选D.
6.下列命题中:①若a∈R,则ai为纯虚数;②若a,b∈R,且a>b,则a+i>b+i;③两个虚数不能比较大小;④x+yi的实部、虚部分别为x,y.其中正确命题的序号是________.
解析:①当a=0时,0i=0,故①不正确;②虚数不能比较大小,故②不正确;③正确;④x+yi中未标注x,y∈R,故若x,y为复数,则x+yi的实部、虚部未必是x,y.
答案:③
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7.如果(m2-1)+(m2-2m)i>1则实数m的值为______.
解析:由题意得解得m=2.
答案:2
8.已知z1=-3-4i,z2=(n2-3m-1)+(n2-m-6)i,且z1=z2,则实数m=________,n=________.
解析:由复数相等的充要条件有
⇒
答案:2 ±2
9.设复数z=log2(m2-3m-3)+log2(3-m)i,m∈R,如果z是纯虚数,求m的值.
解:由题意得解得m=-1.
10.求适合等式(2x-1)+i=y+(y-3)i的x,y的值.其中x∈R,y是纯虚数.
解:设y=bi(b∈R且b≠0),代入等式得(2x-1)+i=bi+(bi-3)i,
即(2x-1)+i=-b+(b-3)i,
∴
解得
即x=-,y=4i.
层级二 应试能力达标
1.若复数(a2-a-2)+(|a-1|-1)i(a∈R)不是纯虚数,则( )
A.a=-1 B.a≠-1且a≠2
C.a≠-1 D.a≠2
解析:选C 若复数(a2-a-2)+ (|a-1|-1)i不是纯虚数,则有a2-a-2≠0或|a-1|-1=0,解得a≠-1.故应选C.
2.已知集合M={1,(m2-3m-1)+(m2-5m-6)i},N={1,3},M∩N={1,3},则实数m的值为( )
A.4 B.-1
C.4或-1 D.1或6
解析:选B 由题意知∴m=-1.
3.已知关于x的方程x2+(m+2i)x+2+2i=0(m∈R)有实数根n,且z=m+ni,则复数z等于( )
A.3+i B.3-i
C.-3-i D.-3+i
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解析:选B 由题意知n2+(m+2i)n+2+2i=0,
即解得
∴z=3-i,故应选B.
4.若复数z1=sin 2θ+icos θ,z2=cos θ+isin θ(θ∈R),z1=z2,则θ等于( )
A.kπ(k∈Z) B.2kπ+(k∈Z)
C.2kπ±(k∈Z) D.2kπ+(k∈Z)
解析:选D 由复数相等的定义可知,
∴cos θ=,sin θ=.∴θ=+2kπ,k∈Z,故选D.
5.已知z1=(-4a+1)+(2a2+3a)i,z2=2a+(a2+a)i,其中a∈R.若z1>z2,则a的取值集合为________.
解析:∵z1>z2,∴
∴a=0,故所求a的取值集合为{0}.
答案:{0}
6.若a-2i=bi+1(a,b∈R),则b+ai=________.
解析:根据复数相等的充要条件,得
∴b+ai=-2+i.
答案:-2+i
7.定义运算=ad-bc,如果(x+y)+(x+3)i=,求实数x,y的值.
解:由定义运算=ad-bc,
得=3x+2y+yi,
故有(x+y)+(x+3)i=3x+2y+yi.
因为x,y为实数,所以有
得
得x=-1,y=2.
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8.已知集合M={(a+3)+(b2-1)i,8},集合N={3i,(a2-1)+(b+2)i}满足M∩N⊆M,求实数a,b的值.
解:依题意,得(a+3)+(b2-1)i=3i,①
或8=(a2-1)+(b+2)i.②
由①,得a=-3,b=±2,
由②,得a=±3,b=-2.
综上,a=-3,b=2,或a=-3,b=-2或a=3,b=-2.
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