第三章 数系的扩充与复数的引入3.1 数系的扩充和复数的概念3.1.1 数系的扩充和复数的概念课时跟踪检测一、选择题1.下列命题中真命题的个数是( )①若x,y∈C,则x+yi=1+i的充要条件是x=y=1;②若a,b∈R,且a>b,则a>b+i2;③x=i是方程x2+1=0在复数集C中的一个解;④x4=1在R中有两个解,在复数集C中也有两个解.A.1 B.2C.3D.4解析:∵x,y∈C,∴x+yi不一定是复数的代数形式,因此不符合复数相等的条件,∴①是假命题;∵a,b∈R,且a>b,∴a>b-1=b+i2.∴②是真命题;∵x=i,∴x2=i2=-1,∴x2+1=0,故③是真命题;x4=1在R中有两个解为x=±1.在复数集C中应有4个解为x=±1或x=±i,故④是假命题,故选B.答案:B2.已知复数z=+i是纯虚数(i为虚数单位),则tan的值为( )A.-7B.-C.D.7解析:由题可得∴cosθ=,sinθ=-,∴tanθ=-,
∴tan===-7.故选A.答案:A3.已知复数z=a+(2-b)i的实部和虚部分别是2和3,则实数a,b的值是( )A.2,5B.1,3C.2,-1D.2,1解析:由题可得∴故选C.答案:C4.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=-bC.a>0,且a≠bD.a≤0解析:z∈R⇔a+|a|=0⇔a≤0.答案:D5.已知复数z1=sin2θ+icosθ,z2=cosθ+isinθ,若z1=z2,则θ等于( )A.kπ+(k∈Z)B.kπ+(k∈Z)C.2kπ+(k∈Z)D.2kπ±(k∈Z)解析:∵z1=z2,∴解得sinθ=,cosθ=.∴θ=2kπ+(k∈Z).答案:C6.已知k∈R,关于x的方程x2+(k+3i)x+4+k=0有实根的充要条件是( )A.|k|≥4B.k≥2+2或k≤2-2C.k=±3D.k=-4
解析:x2+(k+3i)x+4+k=0可化为(x2+kx+4+k)+3xi=0.∵k,x∈R,∴得答案:D二、填空题7.若log2(x2-3x-2)+ilog2(x2+2x+1)>1,则实数x的值为________.解析:∵log2(x2-3x-2)+ilog2(x2+2x+1)>1,∴∴x=-2.答案:-28.满足x2+2x+3i=m+xi(x,m∈R)的m的值为________.解析:由已知可得∴m=15.答案:159.下列命题:①ab=0,则a=0或b=0;②z=a+bi(a,b∈R)为纯虚数的充要条件是a=0;③若z=a+bi,且z∈R,则b=0;④z=a+bi(a,b∈R),若z>0,则a>0,且b=0.其中正确命题的序号是________.解析:①正确.在复数集C内,ab=0,则a=0或b=0成立.②错.z=a+bi(a,b∈R)为纯虚数,则a=0,且b≠0.③错.因z=a+bi并不一定是代数形式.④正确.答案:①④三、解答题10.已知m∈R,复数z=+(m2+2m-3)i,当m为何值时(1)z∈R;(2)z是纯虚数;(3)z是虚数;(4)z=+4i. 解:(1)∵z∈R.∴∴m=-3.∴当m=-3时,z∈R.
(2)∵z是纯虚数,∴∴m=0或m=-2.∴当m=0或m=-2时,z为纯虚数.(3)∵z是虚数,∴∴m≠1且m≠-3.∴当m≠1且m≠-3时,z是虚数.(4)∵z=+4i,∴此方程组无解,故不存在m值使得z=+4i.11.(2019·庆阳二中月考)已知复数z=m(m-1)+(m2+2m-3)i(m∈R).(1)若z是实数,求m的值;(2)若z是纯虚数,求m的值.解:(1)若z是实数,则m2+2m-3=0,解得m=1或m=-3.(2)若z是纯虚数,则∴m=0.12.求适合方程xy-(x2+y2)i=2-5i的实数x,y的值.解:由题得解得或或或13.已知z1=-4a+1+(2a2+3a)i,z2=2a+(a2+a)i,其中a∈R,z1>z2,则a的值为________.解析:由题意得解得a=0.答案:0