1、
数系的扩充与复数的引入
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.(江西高考)已知集合M{1,2,zi},i为虚数单位,N={3,4},M∩N={4},则复数z=( )
A.-2i B.2i
C.-4i D.4i
解析:选C 由M∩N={4},知4∈M,故zi=4,故z===-4i.
2.复数+的虚部是( )
A.i B.
C.-i D.-
解析:选B 由于+=+=+=,所以+的虚部是.
3.设a,b∈R,i是虚数单位,则“ab=0”是“复数a+为纯虚数”的(
2、)
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
解析:选B ∵ab=0,∴a=0或b=0.由复数a+=a-bi为纯虚数,得a=0且b≠0.∴“ab=0”是“复数a+为纯虚数”的必要不充分条件.
4.若复数z=(1+i)(x+i)(x∈R)为纯虚数,则|z|等于( )
A.2 B.
C. D.1
解析:选A ∵z=x-1+(x+1)i为纯虚数且x∈R,
∴得x=1,z=2i,|z|=2.
5.复数z=的共轭复数是( )
A.2+i B.2-i
C.-1+i D.-1-i
解析:选D z====-1+i,
所以
3、其共轭复数为=-1-i.
6.复平面上平行四边形ABCD的四个顶点中,A,B,C所对应的复数分别为2+3i,3+2i,-2-3i,则D点对应的复数是( )
A.-2+3i B.-3-2i
C.2-3i D.3-2i
解析:选B 设D(x,y),由平行四边形对角线相互平分得
∴∴D(-3,-2).
∴对应复数为-3-2i.
7.若复数z=1+i(i为虚数单位),是z的共轭复数,则z2+ 2的虚部为( )
A.0 B.-1
C.1 D.-2
解析:选A 由于z=1+i,所以=1-i,所以z2+ 2=(1+i)2+(1-i)2=2i-2i=0.故z2+ 2的虚
4、部为0.
8.在复平面内,若z=m2(1+i)-m(4+i)-6i所对应的点位于其次象限,则实数m的取值范围是( )
A.(0,3) B.(-∞,-2)
C.(-2,0) D.(3,4)
解析:选D 整理得z=(m2-4m)+(m2-m-6)i,对应的点位于其次象限,则解得3<m<4.
9.定义运算=ad-bc,则符合条件=4+2i的复数z为( )
A.3-i B.1+3i
C.3+i D.1-3i
解析:选A 由定义知=zi+z,得zi+z=4+2i,即z==3-i.
10.若1+i是关于x的实系数方程x2+bx+c=0的一个复数根,则( )
A.b
5、=2,c=3 B.b=-2,c=3
C.b=-2,c=-1 D.b=2,c=-1
解析:选B 由于1+i是实系数方程的一个复数根,所以1-i也是方程的根,
则1+i+1-i=2=-b,(1+i)(1-i)=3=c,解得b=-2,c=3.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
11.在复平面内,若复数(-6+k2)-(k2-4)i所对应的点位于第三象限,则实数k的取值范围是________.
解析:由已知得∴46、.
解析:a+bi====5+3i,
依据复数相等的充要条件可得a=5,b=3.
从而a+b=8.
答案:8
13.a为正实数,i为虚数单位,=2,则a=________.
解析:==1-ai,
则=|1-ai|= =2,所以a2=3.
又a为正实数,所以a=.
答案:
14.已知复数z=a+bi(a,b∈R)且+=,则复数z在复平面对应的点位于第________象限.
解析:∵a,b∈R且+=,
即+=,
∴5a+5ai+2b+4bi=15-5i,
即解得
∴z=7-10i.
∴z对应的点位于第四象限.
答案:四
三、解答题(本大题共4小题,共50分
7、.解答时应写出文字说明、证明过程或运算步骤)
15.(本小题满分12分)(本小题满分12分)实数k为何值时,复数z=(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i是:
(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数;(4)0.
解:(1)当k2-5k-6=0,即k=6或k=-1时,z是实数.
(2)当k2-5k-6≠0,即k≠6且k≠-1时,z是虚数.
(3)当即k=4时,z是纯虚数.
(4)当即k=-1时,z是0.
16.(本小题满分12分)(本小题满分12分)已知复数z1=2-3i,z2=.求:
(1)z1z2;(2).
解:由于z2=====1-3i,所以
(1)z1z2=(2-3i
8、)(1-3i)=-7-9i.
(2)====+i.
17.(本小题满分12分)(本小题满分12分)已知复数z1满足(1+i)z1=-1+5i,z2=a-2-i,其中i为虚数单位,a∈R,若|z1-|<|z1|,求a的取值范围.
解:∵z1==2+3i,z2=a-2-i,=a-2+i,
∴|z1-|=|(2+3i)-(a-2+i)|=|4-a+2i|
= ,
又∵|z1|=,|z1-|<|z1|,
∴ <,
∴a2-8a+7<0,解得1<a<7.
∴a的取值范围是(1,7).
18.(本小题满分14分)已知z是复数,z+2i,eq \f(z,2-i均为实数(i为虚数单位),且复数(z+ai)2在复平面上对应的点位于第一象限,求实数a的取值范围.,解:设z=x+yi(x,y∈R),则z+2i=x+(y+2)i,,由z+2i为实数,得y=-2.,∵==(x-2i)(2+i)
=(2x+2)+(x-4)i,
由为实数,得x=4.
∴z=4-2i.
∵(z+ai)2=(12+4a-a2)+8(a-2)i,依据条件,可知
解得2