内容正文:
[必备知识·基础巩固]
1.(2024·安徽芜湖高一期中)若复数(a2-1)+(a-1)i(a∈R)是实数,则a等于( )
A.1 B.-1
C.±1 D.不存在
解析 因为(a2-1)+(a-1)i(a∈R)是实数,所以a-1=0,解得a=1,故选A.
答案 A
2.若2+ai=b-i,其中a,b∈R,i是虚数单位,则复数z=a+bi的虚部为( )
A.-i B.-1
C.2i D.2
解析 因为2+ai=b-i,故b=2,故复数z=a+bi的虚部为2,故选D.
答案 D
3.(多选题)已知复数z=x+yi,(x,y∈R),则下列结论正确的是( )
A.z的实部是x
B.z的虚部是yi
C.若z=1+2i,则x=1,y=2
D.当x=0且y≠0时,z是纯虚数
解析 复数z=x+yi,(x,y∈R),
则z的实部是x,虚部为y,故A正确,B错误;
若z=x+yi=1+2i,则x=1,y=2,故C正确;
当x=0且y≠0时,z=yi是纯虚数,故D正确.
答案 ACD
4.复数z=m(m-1)+(m2-1)i为纯虚数,则实数m的值为( )
A.1 B.0
C.-1 D.0或1
解析 因为z为纯虚数,所以⇒m=0,故选B.
答案 B
5.若x2-3x-2+(x2+2x)i>2,则实数x的集合是________.
解析 由题意得∴x=-2.
答案 {-2}
6.已知i是虚数单位,给出下列命题:
①若a∈R,则(a+1)i是纯虚数;
②两个虚数不能比较大小;
③若a,b∈R,且a>b,则bi2>ai2.
其中,正确命题的序号是________.
解析 对于复数a+bi(a,b∈R),
当a=0且b≠0时为纯虚数.
在①中,若a=-1,
则(a+1)i不是纯虚数,故①错误;
显然②正确.因为i2=-1,且a>b,
所以bi2>ai2,故③正确.
答案 ②③
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.关于x的方程x2+(2a-i)x-ai+1=0有实根,求实数a的值.
解析 设x0为方程的实根,则x+(2a-i)x0-ai+1=0,
所以x+2ax0+1-(x0+a)i=0,
所以
所以(-a)2-2a2+1=0,得a2=1,所以a=±1.
[关键能力·综合提升]
9.(多选题)若关于x的方程3x2-x-1=(10-x-2x2)i有实根,则实数a可以等于( )
A.11 B.-
C. D.-
解析 设方程的实根为x=m,
则3m2-m-1=(10-m-2m2)i,
∴
解得a=11或a=-.故选A,B.
答案 AB
10.复数4-3a-a2i与a2+4ai相等,则实数a的值为( )
A.1 B.1或-4
C.-4 D.0或-4
解析 由题意知解得a=-4.
答案 C
11.已知m,n∈R,z1=-3-4i,z2=(n2-3m-1)+(n2-m-6)i,且z1=z2,则m=________,n=________.
解析 ∵z1=z2,∴
解得或即m=2,n=±2.
答案 2 ±2
12.已知x2-y2+2xyi=2i(其中x>0),则实数x,y的值分别为________.
解析 ∵x2-y2+2xyi=2i,∴解得(舍)或
答案 1,1
13.已知复数z1=4-m2+(m-2)i,z2=λ+2sin θ+(cos θ-2)i(其中i是虚数单位,m,λ,θ∈R).
(1)若z1为纯虚数,求实数m的值;
(2)若z1=z2,求实数λ的取值范围.
解析 (1)∵z1为纯虚数,则
解得m=-2.
(2)由z1=z2,得
∴λ=4-cos2θ-2sin θ=sin2θ-2sin θ+3
=(sin θ-1)2+2.
∵-1≤sin θ≤1,
∴当sin θ=1时,λmin=2;
当sin θ=-1时,λmax=6.
∴实数λ的取值范围是[2,6].
[核心价值·探索创新]
14.已知关于x的方程x2+(m+2i)x+2+2i=0(m∈R)有实根n,且z=m+ni,则复数z等于( )
A.3+i B.3-i
C.-3-i D.-3+i
解析 由题意,知n2+(m+2i)n+2+2i=0,即n2+mn+2+(2n+2)i=0,
所以解得
所以z=3-i.
答案 B
15.已知集合M={(a+3)+(b2-1)i,8},集合N={3i,(a2-1)+(b+2)i},且M∩NM,M∩N≠∅,求整数a,b的值.
解析 若M∩N={3i},则(a+3)+(b2-1)i=3i,即a+3=0且b2-1=3,得a=-3,b=±2.
当a=-3,b=-2时,
M={3i,8},N={3i,8},M∩N=M,不合题意;
当a=-3,b=2时,M={3i,8},N={3i,8+4i},
符合题意.
∴a=-3,b=2.
若M∩N={8},则8=(a2-1)+(b+2)i,
即a2-1=8且b+2=0,得a=±3,b=-2.
当a=-3,b=-2时,不合题意;
当a=3,b=-2时,M={6+3i,8},N={3i,8},符合题意.
∴a=3,b=-2.若M∩N={(a+3)+(b2-1)i}={(a2-1)+(b+2)i},
则,即,
此方程组无整数解.
综上可得a=-3,b=2或a=3,b=-2.
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