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第十一章 其次节
一、选择题
1.(文)(2022·唐山市二模)已知a∈R,若为实数,则a=( )
A.2 B. -2
C.- D.
[答案] D
[解析] ==,由已知得1+2a=0,∴a=-.
(理)(2021·郑州模拟)设i是虚数单位,若复数为实数,则实数a为( )
A.2 B.-2
C.- D.
[答案] A
[解析] ∵a∈R,=
=∈R,∴a=2.
2.(2022·唐山市一模)设(2+i)=3+4i,则z=( )
A.1+2i B.1-2i
C.2+i D.2-i
[答案] D
[解析] ∵====2+i,
∴z=2-i.
3.(文)(2022·东北三省三校二模)已知复数z=-+i,则+|z|=( )
A.--i B.-+i
C.+i D.-i
[答案] D
[解析] ∵z=-+i,∴=--i,|z|=1,
∴+|z|=-i.
(理)(2022·郑州质检)若复数z满足(2-i)z=|1+2i|,则z的虚部为( )
A. B.i
C.1 D.i
[答案] A
[解析] ∵(2-i)z=|1+2i|=,∴z===+i,∴复数z的虚部为.
4.(2021·长沙模拟)已知集合M={i,i2,,},i是虚数单位,Z为整数集,则集合Z∩M中的元素个数是( )
A.3个 B.2个
C.1个 D.0个
[答案] B
[解析] 由已知得M={i,-1,-i,2},Z为整数集,
∴Z∩M={-1,2},即集合Z∩M中有2个元素.
5.(2022·豫东、豫北十所名校段测)已知i为虚数单位,复数z满足zi=()2,则复数z的共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.其次象限
C.第三象限 D.第四象限
[答案] C
[解析] zi=()2==,∴z===-4+3i,∴=-4-3i,故选C.
6.若z=cosθ+isinθ(i为虚数单位),则使z2=-1的θ值可能是( )
A. B.
C. D.
[答案] D
[解析] ∵z2=cos2θ+isin2θ=-1,∴.
∴2θ=2kπ+π (k∈Z),
∴θ=kπ+.令k=0知,D正确.
二、填空题
7.(文)在复平面内,z=cos10+isin10的对应点在第______象限.
[答案] 三
[解析] ∵3π<10<,∴cos10<0,sin10<0,
∴z的对应点在第三象限.
(理)一个正四周体玩具,它的四个面上标有数字-1,0,1,2,连续抛掷两次,记第一次向下的面上数字为a,其次次向下的面上数字为b,设复数z=a+bi,则z的对应点在其次象限的概率为________.
[答案]
[解析] 若z=a+bi的对应点在其次象限,则a<0,b>0,这样的点有2个,即(-1,1),(-1,2),∴所求概率为P==.
8.(2022·黑龙江佳木斯第一中学调研)已知i为虚数单位,若=2+i(a,b∈R),则ab=________.
[答案] 3
[解析] a+bi=(2+i)(1+i)=1+3i,
∵a、b∈R,∴a=1,b=3,∴ab=3.
9.(2022·江苏东海二中调研)已知z是纯虚数,是实数(i是虚数单位),那么z=________.
[答案] -2i
[解析] 令z=bi(b∈R且b≠0),===是实数,所以b=-2,z=-2i.
三、解答题
10.(2021·青岛调研)已知复数z=+(a2-5a-6)i(a∈R),试求实数a分别取什么值时,z分别为:
(1)实数;(2)纯虚数.
[解析] (1)当z为实数时,则有
∴∴a=6,即a=6时,z为实数.
(2)当z为纯虚数时,则有
∴
∴不存在实数a使z为纯虚数.
一、选择题
11.(2022·山西高校附中月考)设复数ω1=-+i,ω2=cos+isin,若z=ω1·ω2,则复数z的虚部为( )
A.- B.
C.- D.
[答案] D
[解析] 解法1:cos=,sin=,∴ω1·ω2=(-+i)·(+i)=--i+i-=-+i,∴复数ω1·ω2的虚部为.
解法2:若z1=cosα+isinα,z2=cosβ+isinβ,则z1z2=cosαcosβ-sinαsinβ+i(sinαcosβ+cosαsinβ)=cos(α+β)+isin(α+β).
∵ω1=-+i=cos+isin,ω2=cos+isin,
∴z=ω1ω2=cos(+)+isin(+)
=cos+isin=-+i,∴z的虚部为.
12.已知复数z1=cosα+isinα,z2=sinβ+icosβ,(α,β∈R),复数z=z1·2的对应点在其次象限,则角α+β所在象限为( )
A.第一象限 B.其次象限
C.第三象限 D.第四象限
[答案] C
[解析] ∵z=(cosα+isinα)·(sinβ-icosβ)=sin(α+β)-icos(α+β)的对应点在其次象限,
∴,∴角α+β的终边在第三象限.
13.(2022·豫东、豫北十所名校阶段测试)设i为虚数单位,复数z的共轭复数为,且(-1)(1+i)=2i,则复数z的模为( )
A.5 B.
C.2-i D.1
[答案] B
[解析] -1===i+1,∴=2+i,∴z=2-i,∴|z|=.
14.(2022·北京大兴期末)已知复数z对应的向量如图所示,则复数z+1所对应的向量正确的是( )
[答案] A
[解析] 由题图可知z=-2+i,所以z+1=-1+i,则复数z+1所对应的向量的坐标为(-1,1),故A正确.
二、填空题
15.(2022·武汉调研)若复数z=(m2-7m+15)+(m2-5m+3)i(m∈R,i为虚数单位)在复平面内对应的点位于直线y=-x上,则m=________.
[答案] 3
[解析] 复数z在复平面内对应的点是(m2-7m+15,m2-5m+3),则m2-5m+3=-(m2-7m+15),解得m=3.
16.关于x的不等式mx2-nx+p>0(m,n,p∈R)的解集为区间(-,2),则复数m+ni所对应的点位于复平面内的第________象限.
[答案] 三
[解析] ∵mx2-nx+p>0(m、n、p∈R)的解集为(-,2),
∴∵m<0,∴p>0,n<0.
故复数m+ni所对应的点位于复平面内的第三象限.
三、解答题
17.设z是虚数,ω=z+是实数,且-1<ω<2.
(1)求z的实部的取值范围;
(2)设u=,那么u是不是纯虚数?并说明理由.
[解析] (1)设z=a+bi(a、b∈R,b≠0),
ω=a+bi+=+i,
∵ω是实数,∴b-=0.
又b≠0,∴a2+b2=1,ω=2a.
∵-1<ω<2,∴-<a<1,
即z的实部的取值范围是.
(2)u====-i,
∵-<a<1,b≠0,∴u是纯虚数.
18.将一颗质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1,2,3,4,5,6)先后抛掷两次,记第一次毁灭的点数为a,其次次毁灭的点数为b.
(1)设复数z=a+bi(i为虚数单位),求大事“z-3i为实数”的概率;
(2)求点P(a,b)落在不等式组表示的平面区域内(含边界)的概率.
[解析] (1)z=a+bi(i为虚数单位),z-3i为实数,则a+bi-3i=a+(b-3)i为实数,则b=3.
依题意得b的可能取值为1,2,3,4,5,6,故b=3的概率为.
即大事“z-3i为实数”的概率为.
(2)连续抛掷两次骰子所得结果如下表:
1
2
3
4
5
6
1
(1,1)
(1,2)
(1,3)
(1,4)
(1,5)
(1,6)
2
(2,1)
(2,2)
(2,3)
(2,4)
(2,5)
(2,6)
3
(3,1)
(3,2)
(3,3)
(3,4)
(3,5)
(3,6)
4
(4,1)
(4,2)
(4,3)
(4,4)
(4,5)
(4,6)
5
(5,1)
(5,2)
(5,3)
(5,4)
(5,5)
(5,6)
6
(6,1)
(6,2)
(6,3)
(6,4)
(6,5)
(6,6)
由上表知,连续抛掷两次骰子共有36种不同的结果.
不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示(含边界).
由图知,点P(a,b)落在四边形ABCD内的结果有:(1,1)、(1,2)、(1,3)、(2,1)、(2,2)、(2,3)、(2,4)、(3,1)、(3,2)、(3,3)、(3,4)、(3,5)、(4,1)、(4,2)、(4,3)、(4,4)、(4,5)、(4,6),共18种.
所以点P(a,b)落在四边形ABCD内(含边界)的概率为P==.
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