内容正文:
12.1 复数的概念
A级 基础达标练
1.设x+2i=1-yi(i是虚数单位,x∈R,y∈R),若复数z=x+yi,则z=( )
A.1-2i B.1+2i
C.-1+2i D.2-2i
2.若复数z=m2-1+(m2-m-2)i为实数,则实数m的值为( )
A.-1 B.2 C.1 D.-1或2
3.(多选题)(2025无锡月考)下列说法中正确的有( )
A.若a∈R,则(a+1)i是纯虚数
B.若x2-1+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x=±1
C.若a≤0,则z=a2-b2+(a+|a|)i(a,b∈R)为实数
D.若a,b∈R,且a>b,则bi2>ai2
4.设集合A={实数},B={纯虚数},C={复数},若全集S=C,则下列结论正确的是( )
A.A∪B=C B.A=B
C.A∩(∁SB)=⌀ D.(∁SA)∪(∁SB)=C
5.(2025苏州月考)已知a,b∈R,若a2-b+(a-b)i>2(i为虚数单位),则a的取值范围是( )
A.a>2或a<-1 B.a>1或a<-2
C.-1<a<2 D.-2<a<1
6.方程(2x2-3x-2)+(x2-5x+6)i=0的实数解x= .
7.实数a分别取什么值时,复数z=+(a2-2a-15)i是
(1)实数?
(2)虚数?
(3)纯虚数?
B级 能力提升练
8.已知z1,z2为复数.若命题p:z1-z2>0,命题q:z1>z2,则p是q成立的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
9.(多选题)下列命题中,错误的是( )
A.若z1,z2∈C,且z1-z2<0,则z1<z2
B.若x+yi=1+i(x,y∈C),则x=y=1
C.若z=a+bi(a,b∈R),则当且仅当a=0且b=0时,z=0
D.若z1,z2∈C,且=0,则z1=z2=0
10.已知1+i(i为虚数单位)是关于x的方程x2+px+q=0的一个根,若p,q∈R,则p+q=( )
A.0 B.-2 C.2 D.-4
11.若sin 2θ-1+i(cos θ+1)是纯虚数,则θ的值为( )
A.2kπ-(k∈Z) B.2kπ+(k∈Z)
C.2kπ±(k∈Z) D.(k∈Z)
12.如果lo(m+n)-(m2-3m)i≥-1(m,n为自然数),则m=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
13.已知z1=-3-4i,z2=(n2-3m-1)+(n2-m-6)i,m,n∈R,且z1=z2,则m= ,n= .
14.已知z1=-4a+1+(2a2+3a)i,z2=2a+(a2+a)i,其中a∈R,z1>z2,则a的值为 .
15.定义运算=ad-bc,如果(x+y)+(x+3)i=,则实数x= ,y= .
16.当实数m为何值时,复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m)i是
(1)纯虚数?
(2)等于3+6i?
(3)复数z≤0?
C级 拓展探究练
17.已知关于x的方程x2+mx+2+(2x+2)i=0(m∈R)有实根n,且z=m+ni,则复数z=( )
A.3+i B.3-i
C.-3-i D.-3+i
18.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.
参考答案
1.A 因为x+2i=1-yi(i是虚数单位,x∈R,y∈R),
所以x=1,y=-2,所以z=1-2i.故选A.
2.D 因为复数z=m2-1+(m2-m-2)i为实数,所以m2-m-2=0,解得m=-1或m=2.
3.CD 对于A,当a=-1时,可得(a+1)i=0不是纯虚数,故A错误;对于B,当x=-1时,可得x2+3x+2=0,此时x2-1+(x2+3x+2)i=0不是纯虚数,所以B错误;对于C,当a≤0时,可得|a|+a=0,所以z=a2-b2为实数,所以C正确;对于D,由i2=-1,且a>b,所以bi2>ai2,所以D正确.故选CD.
4.D 集合A,B,C的关系如图,由图可知只有(∁SA)∪(∁SB)=C正确.故选D.
5.A 由题意,a2-b+(a-b)i>2,得a2-b+(a-b)i为实数,
∴∴a2-a-2>0,∴(a-2)(a+1)>0,∴a>2或a<-1.故选A.
6.2 由(2x2-3x-2)+(x2-5x+6)i=0,得解得x=2.
7.解 (1)由题意知,⇒a=5,
∴当a=5时,复数z是实数.
(2)由题意知,⇒a≠-3且a≠5,
∴当a≠-3且a≠5时,复数z是虚数.
(3)由题意知,⇒a=-2或a=3,
∴当a=-2或a=3时,复数z是纯虚数.
8.B 设z1=a+bi,z2=m+ni,若z1-z2>0,则b=n,a>m,若b=n=0,则z1=a,z2=m,满足z1>z2,若b=n≠0,则z1,z2不能比较大小;若z1>z2,则b=n=0,a>m,故z1-z2>0.综上:p是q成立的必要不充分条件.故选B.
9.ABD 根据复数的定义,结合举例,判断选项.
设z1=1+i,z2=2+i,满足z1-z2<0,但z1,z2不能比较大小,故A错误;
因为x,y∈C,所以不能判断x=y=1,比如x=i,y=-i,故B错误;
当且仅当a=0且b=0时,z=0,故C正确;
当z1=1,z2=i,满足=0,故D错误.故选ABD.
10.A 由题知,(1+i)2+p(1+i)+q=0,整理得p+q+(2+p)i=0,所以p+q=0.故选A.
11.B 由(k∈Z),
∴θ=2kπ+(k∈Z).
12.A ∵lo(m+n)-(m2-3m)i≥-1,
∴∵m,n∈N,
∴m=0,n=1或n=2.
13.2 ±2 由复数相等的充要条件有解得
14.0 由z1>z2,得
即解得a=0.
15.-1 2 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,
所以有解得x=-1,y=2.
16.解 (1)由题意可得解得m=3.
(2)由复数相等可得解得m=6.
(3)解得m=5.
17.B 由题意,知n2+mn+2+(2n+2)i=0,
所以解得所以z=3-i.
18.解 (1)由z1为纯虚数,m∈R,
得解得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].
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