内容正文:
12.1 复数的概念——2023-2024学年高一数学苏教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.已知,,为虚数单位,且,则的值为( )
A.4 B.-4 C. D.
2.已知i是虚数单位,则复数的虚部为( )
A.-2 B.2 C.-1 D.1
3.复数 的虚部是( )
A.4 B.-4 C.4i D.
4.复数z=a+i(a∈R)的虚部为( )
A.1 B.i C.﹣1 D.﹣i
5.复数(i为虚数单位)的虚部为( )
A.-6 B.6 C.3 D.
6.是 ( )
A.虚数 B.纯虚数 C.1 D.-1
7.复数的值是( )
A.1 B.-1 C.i D.-i
8.下面四个命题
(1)0比-i大
(2)两个复数互为共轭复数,当且仅当其和为实数
(3)x+yi=1+i的充要条件为x=y=1
(4)如果让实数a与ai对应,那么实数集与纯虚数集一一对应
中正确的命题个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
二、多选题
9.对于复数 ,下列结论错误的是( ).
A.若 ,则 为纯虚数
B.若 ,则
C.若 ,则 为实数
D.纯虚数 的共轭复数是
10.已知复平面内表示复数:的点为,则下列结论中正确的为( )
A.若,则
B.若在直线上,则
C.若为纯虚数,则
D.若在第四象限,则
11.任何一个复数(其中,i为虚数单位)都可以表示成:的形式,通常称之为复数z的三角形式.法国数学家棣莫弗发现:,我们称这个结论为棣莫弗定理.根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.
B.当,时,
C.当,时,
D.当,时,若n为偶数,则复数为纯虚数
三、填空题
12.已知复数 为纯虚数(其中 为虚数单位),则 .
13.若复数 是纯虚数,则实数m的值为 .
14.i表示虚数单位,则 .
四、解答题
15.已知:复数,其中x∈R.求证:复数不可能是纯虚数.
16.复数
(1)实数 为何值时该复数是实数;
(2)实数 为何值时该复数是纯虚数;
17.
(1)若复数.若复数为纯虚数,求实数的值,
(2)已知平面内的三个向量,若,求实数的值
18.已知x2﹣y2+2xyi=2i,求实数x、y的值.
19.已知复数z=lg(m2﹣2m﹣2)+(m2+3m+2)i,根据以下条件分别求实数m的值或范围.
(1)z是纯虚数;
(2)z对应的点在复平面的第二象限.
答案
1.【答案】B
【解析】解:由题意 ,
, ,从而 , ,
.
故答案为:B.
【点评】利用复数相等,求出x、y的值,然后化简求值,即可得答案.
2.【答案】D
【解析】,所以复数的虚部为.故选D。
3.【答案】B
【解析】解:根据复数的概念得 复数 的虚部是 -4
故答案为:B
【点评】根据复数的概念直接求解即可.
4.【答案】A
【解析】解:复数z=a+i(a∈R)的虚部为1.
故选:A.
【点评】直接由复数的概念得答案.
5.【答案】B
【解析】因为复数(i为虚数单位)
所以其虚部为6.
故答案为:B.
【点评】利用已知条件结合复数的虚部的定义,进而得出复数z的虚部。
6.【答案】D
【解析】根据虚数单位的引入可知=-1,那么可知结论为实数,故答案为D.
【点评】主要是考查了虚数单位的运算,以及复数的概念,属于基础题。
7.【答案】B
【解析】【点评】由,可得,
所以=.
选B.
8.【答案】A
【解析】(1) 比大,实数与虚数不能比较大小;
(2)两个复数互为共轭复数时其和为实数,但是两个复数的和为实数不一定是共轭复数;
(3)的充要条件为是错误的,因为没有表明是否是实数;
(4)当时,没有纯虚数和它对应
【点评】注意充要条件问题研究中,要考虑原命题及逆命题的真假。
9.【答案】A,B
【解析】解:因为
当 且 时复数为纯虚数,此时 ,A不符合题意,D符合题意;
当 时,复数为实数,C符合题意;
对于B: ,则 即 ,B不符合题意;
故错误的有A、B;
故答案为:A、B
【点评】利用已知条件结合复数为纯虚数的判断方法,再结合复数相等的判断方法求出a,b的值,再利用已知条件结合复数为实数的判断方法,再结合复数为纯虚数的判断方法结合复数与共轭复数的关系,进而求出纯虚数z的共轭复数,从而选出结论错误的选项。
10.【答案】C,D
【解析】解:A、若,则,得,故A错误;
B、因为在直线上,所以,则,故B错误;
C、若为纯虚数,则,,此时虚部不为0,故C正确;
D、若在第四象限,则,得,故D正确.
故答案为:CD.
【点评】根据复数的基本概念一一判断即可.
11.【答案】A,C
【解析】对于复数有,
,而,所以A符合题意;
根据复数的三角形式,时,
此时,,B不符合题意;
时,
根据棣莫弗定理,,所以C符合题意;
时,,n为偶数时,
设, ,
所以k为奇数时,为纯虚数;k为偶数时为实数,D不符合题意.
故答案为:AC.
【点评】根据复数的相关定义及性质,逐项分析即可得出答案.
12.【答案】
【解析】根据已知得 ,所以 ,于是 .
故答案为:
【点评】 利用纯虚数的定义列出方程组求解即可.
13.【答案】-3
【解析】因复数 是纯虚数,且m为实数,
则有 ,解得 ,
所以实数m的值为-3.
故答案为:-3
【点评】根据题意由复数的概念结合已知条件即可得出关于m的方程组,求解出m的值即可。
14.【答案】1
【解析】解:因为 ,
所以 且 ,
所以 。
故答案为:1。
【点评】利用已知条件结合虚数单位i的周期性,从而化简求出的值。
15.【答案】证明:假设复数z是纯虚数,
则有,
由得x2-3x-3=1,解得x=-1或x=4.
当x=-1时,log2(x-3)无意义;
当x=4时,log2(x-3)=0,这与log2(x-3)0矛盾,故假设不成立,
所以复数z不可能是纯虚数.
【解析】【点评】根据纯虚数的定义可得 , 而此方程组无解,所以复数z不可能是纯虚数.
16.【答案】(1)解:由m2-3m=0,解得m=0或m=3, ∴当m=0或m=3时,复数(m2-5m+6)+(m2-3m)i为实数
(2)解:由 ,即 ,解得m=2. ∴ 当m=2时复数为纯虚数
【解析】【点评】(1)根据复数的分类,当虚部为0时,复数为实数,解方程求出m即可;
(2)若复数为纯虚数,则实部为0,虚部不为0,解方程组,即可求出相应的m.
17.【答案】(1)当,即时,复数为纯虚数.
(2),,
,
,.
【解析】【点评】(1)利用复数为纯虚数的条件列出方程组,求解即可.
(2)根据向量平行的坐标表示列出方程求解即可.
18.【答案】解:由复数相等的条件,得
解得或
【解析】【点评】由复数相等的条件列出方程组,求出方程组的解即为实数x、y的值。
19.【答案】(1)由 是纯虚数得
即 所以m=3
(2)根据题意得 ,
由此得 ,
即
【解析】(1)由 是纯虚数得
即 所以m=3(2)根据题意得 ,
由此得 ,
即
【点评】本题主要考查了虚数单位i及其性质、复数的基本概念,解决问题的关键是(1)因为是纯虚数,所以实部等于0,虚部不等于0;(2)因为对应的点在第二象限,所以实部小于0,虚部大于0,解出 的取值范围.
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