内容正文:
1.已知i为虚数单位,那么下列n的取值中,能使in=1成立的是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:选B.由i2=-1,得i4=i2×i2=1.
2.下列各数-2-i,i,i2,0,(1-)i中,虚数共有( )
A.5个 B.4个
C.3个 D.2个
解析:选C.复数z=a+bi(a,b∈R),当b≠0时为虚数,故有3个虚数.
3.以-3+i的虚部为实部,以3i+i2的实部为虚部的复数是( )
A.1-i B.1+i
C.-3+3i D.3+3i
解析:选A.因为-3+i的虚部是1,3i+i2=-1+3i,其实部为-1,所以所求复数是1-i.
4.已知a,b∈R,且a-1+ai=3+2bi,则b=( )
A.1 B.
C.2 D.4
解析:选C.由于a-1+ai=3+2bi,所以解得 故选C.
5.若(2k2-3k-2)+(k2-2k)i是纯虚数,则实数k=( )
A.0或2 B.2或-
C.- D.2
解析:选C. 因为(2k2-3k-2)+(k2-2k)i是纯虚数,所以解得k=-.
6.(多选)(2025·大连期中)下列命题中错误的是( )
A.若z=a+bi,a,b∈R,则仅当b≠0时z为纯虚数
B.若z∈C,则z2≥0
C.若a∈R,则ai为纯虚数
D.复数z=a2-b2+(a+)i(a,b∈R)为实数的充要条件是a≤0
解析:选ABC. 对于A,当a=0且b≠0时,z为纯虚数,故A错误;
对于B,当z=i时,z2=i2=-1<0,故B错误;
对于C,当a≠0时,ai为纯虚数,故C错误;
对于D,z∈R,则a+=0,所以a≤0,故D正确.
7.若复数z=(m2-16)+(m2-3m-4)i为实数零,则实数m的值为__________.
解析:由题意得解得m=4.
答案:4
8.若复数z=m+(m2-1)i(m∈R)满足z<0,则m=__________.
解析:由复数z=m+(m2-1)i<0,得解得m=-1.
答案:-1
9.若复数z=sin 2α-(1-cos 2α)i是纯虚数,则α=__________.
解析:由题意知sin 2α=0,1-cos 2α≠0,
所以2α=2kπ+π(k∈Z),所以α=kπ+(k∈Z).
答案:kπ+(k∈Z)
10.(13分)已知复数z=a2-a-2+(a2-3a-4)i(其中i为虚数单位,a∈R).
(1)若复数z为纯虚数,求a的值;(6分)
(2)若复数z>0,求a的值.(7分)
解:(1)由于z为纯虚数,
所以解得a=2.
(2)由于z与0可以比较大小,所以z为实数,且z>0,所以解得a=4.
11.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.根据题意,则有a2-a-2≠0或|a-1|-1=0,解得a≠-1.
12.欧拉恒等式eiπ+1=0(其中i为虚数单位,e为欧拉常数)是欧拉公式eix=cos x+isin x的特例,即当x=π时,eiπ=cos π+isin π=-1,得eiπ+1=0.根据欧拉公式,ei表示的复数是( )
A.+i B.-+i
C.--i D.-i
解析:选A.由题意,ei=cos +isin=+i.
13.已知z1=m-3+(m2+m-2)i,z2=2m-4+(m2+m-2)i,且z1>z2,则实数m=__________.
解析:由题意知z1,z2均为实数,则m2+m-2=0,即m=1或m=-2.又z1>z2,则m-3>2m-4,则m<1,故m=-2.
答案:-2
14.(13分)已知集合M={(a+3)+(b2-1)i,8},集合N={3i,(a2-1)+(b+2)i}满足M∩N≠∅,求整数a,b.
解:依题意得(a+3)+(b2-1)i=3i,①
或8=(a2-1)+(b+2)i,②
或(a+3)+(b2-1)i=(a2-1)+(b+2)i.③
由①得a=-3,b=±2,
由②得a=±3,b=-2.
③中,a,b无整数解不符合题意.
综上所述得a=-3,b=2或a=3,b=-2或a=-3,b=-2.
15.(15分)(1)设x,y,a∈R,z1=(x2-ax)+5i,z2=(x-4)-(ay2+4y-1)i,若对所有x,y,都有z1≠z2,求实数a的取值范围;(7分)
(2)若关于x的方程3x2-x-1=(10-x-2x2)i有实根,求实数a的值.(8分)
解:(1)若存在x,y,使得z1=z2,则
即
故解得a≤-5,
故若对所有x,y,都有z1≠z2,则实数a的取值范围为(-5,+∞).
(2)设方程的实根为x=m,则原方程可变为3m2-m-1=(10-m-2m2)i,
所以解得
或所以a=11或a=-.
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