本文由 ld33666 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修1-2学业分层测评8 数系的扩充和复数的概念 Word版含解析
学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.复数-2i的实部与虚部分别是( )
A.0,2 B.0,0
C.0,-2 D.-2,0
【解析】 -2i的实部为0,虚部为-2.
【答案】 C
2.(2016·鹤岗高二检测)若复数(a2-3a+2)+(a-1)i是纯虚数,则实数a的值为( )
A.1 B.2
C.-1或-2 D.1或2
【解析】 由得a=2.
【答案】 B
3.若a,b∈R,i是虚数单位,且b+(a-2)i=1+i,则a+b的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 由b+(a-2)i=1+i,得b=1,a=3,所以a+b=4.
【答案】 D
4.在下列命题中,正确命题的个数是( )
①两个复数不能比较大小;
②若z1和z2都是虚数,且它们的虚部相等,则z1=z2;
③若a,b是两个相等的实数,则(a-b)+(a+b)i必为纯虚数.
A.0 B.1
C.2 D.3
【解析】 两个复数,当它们都是实数时,是可以比较大小的,故①错误;
设z1=a+bi(a,b∈R,b≠0),z2=c+di(c,d∈R,且d≠0),因为b=d,所以z2=c+bi.
当a=c时,z1=z2,当a≠c时,z1≠z2,故②错误;
③当a=b≠0时,(a-b)+(a+b)i是纯虚数,当a=b=0时,(a-b)+(a+b)i=0是实数,故③错误,因此选A.
【答案】 A
5.下列命题中,正确命题的个数是( )
①若x,y∈C,则x+yi=1+i的充要条件是x=y=1;
②若a,b∈R且a>b,则a+i>b+i;
③若x2+y2=0,则x=y=0.
A.0 B.1
C.2 D.3
【解析】 对于①,由于x,y∈C,所以x,y不一定是x+yi的实部和虚部,故①是假命题;
对于②,由于两个虚数不能比较大小,故②是假命题;
对于③,如12+i2=0,但1≠0,i≠0,故③是假命题.
【答案】 A
5.已知复数z=(a2-4)+(a-3)i(a,b∈R),则“a=2”是“z为纯虚数”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
【解析】 因为复数z=(a2-4)+(a-3)i(a,b∈R)为纯虚数⇔⇔a=±2, 所以“a=2”是“z为纯虚数”的充分不必要条件.
【答案】 A
二、填空题
6.以3i-的虚部为实部,以3i2+i的实部为虚部的复数是________.
【解析】 3i-的虚部为3,3i2+i=-3+i,实部为-3,故应填3-3i.
【答案】 3-3i
7.若x是实数,y是纯虚数,且(2x-1)+2i=y,则x,y的值为________.
【导学号:19220037】
【解析】 由(2x-1)+2i=y,得
∴x=,y=2i.
【答案】 x=,y=2i
8.给出下列说法:
①复数由实数、虚数、纯虚数构成;
②满足x2=-1的数x只有i;
③形如bi(b∈R)的数不一定是纯虚数;
④复数m+ni的实部一定是m.
其中正确说法的个数为________.
【解析】 ③中,b=0时,bi=0不是纯虚数.故③正确;①中,复数分为实数与虚数两大类;②中,平方为-1的数是±i;④中,m,n不一定为实数,故①②④错误.
【答案】 1
三、解答题
9.已知复数z=m(m-1)+(m2+2m-3)i,当实数m取什么值时:(1)复数z是零;(2)复数z是纯虚数.
【解】 (1)∵z是零,
∴
解得m=1.
(2)∵z是纯虚数,
∴解得m=0.
综上,当m=1时,z是零;当m=0时,z是纯虚数.
10.已知集合M={1,(m2-2m)+(m2+m-2)i},P={-1,1,4i},若M∪P=P,求实数m的值.
【解】 因为M∪P=P,所以M⊆P,
即(m2-2m)+(m2+m-2)i=-1或(m2-2m)+(m2+m-2)i=4i.
由(m2-2m)+(m2+m-2)i=-1,得
解得m=1;
由(m2-2m)+(m2+m-2)i=4i,得
解得m=2.
综上可知,m=1或m=2.
[能力提升]
1.已知复数z=a2+(2a+3)i(a∈R)的实部大于虚部,则实数a的取值范围是( )
A.-1或3 B.{a|a>3或a<-1}
C.{a|a>-3或a<1} D.{a|a>3或a=-1}
【解析】 由已知可以得到a2>2a+3,即a2-2a-3>0,解得a>3或a<-1,因此,实数a的取值范围是{a|a>3或a<-1}.
【答案】 B
2.若复数cos θ+isin θ和sin θ+icos θ相等,则θ值为( )
A. B.或π
C.2kπ+(k∈Z) D.kπ+(k∈Z)
【解析】 由复数相等定义得
∴tan θ=1,
∴θ=kπ+(k∈Z).
【答案】 D
3.若log2(x2-3x-2)+ilog2(x2+2x+1)>1,则实数x的值是________.
【解析】 ∵log2(x2-3x-2)+ilog2(x2+2x+1)>1,
∴
∴
∴
∴x=-2.
【答案】 -2
4.已知关于x的方程x2+(k+2i)x+2+ki=0有实根x0,求x0以及实数k的值.
【导学号:19220038】
【解】 x=x0是方程的实根,代入方程并整理,得
(x+kx0+2)+(2x0+k)i=0.
由复数相等的充要条件,得
解得或
∴方程的实根为x0=或x0=-,相应的k值为k=-2或k=2.
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.复数-2i的实部与虚部分别是( )
A.0,2 B.0,0
C.0,-2 D.-2,0
【解析】 -2i的实部为0,虚部为-2.
【答案】 C
2.(2016·鹤岗高二检测)若复数(a2-3a+2)+(a-1)i是纯虚数,则实数a的值为( )
A.1 B.2
C.-1或-2 D.1或2
【解析】 由得a=2.
【答案】 B
3.若a,b∈R,i是虚数单位,且b+(a-2)i=1+i,则a+b的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 由b+(a-2)i=1+i,得b=1,a=3,所以a+b=4.
【答案】 D
4.在下列命题中,正确命题的个数是( )
①两个复数不能比较大小;
②若z1和z2都是虚数,且它们的虚部相等,则z1=z2;
③若a,b是两个相等的实数,则(a-b)+(a+b)i必为纯虚数.
A.0 B.1
C.2 D.3
【解析】 两个复数,当它们都是实数时,是可以比较大小的,故①错误;
设z1=a+bi(a,b∈R,b≠0),z2=c+di(c,d∈R,且d≠0),因为b=d,所以z2=c+bi.
当a=c时,z1=z2,当a≠c时,z1≠z2,故②错误;
③当a=b≠0时,(a-b)+(a+b)i是纯虚数,当a=b=0时,(a-b)+(a+b)i=0是实数,故③错误,因此选A.
【答案】 A
5.下列命题中,正确命题的个数是( )
①若x,y∈C,则x+yi=1+i的充要条件是x=y=1;
②若a,b∈R且a>b,则a+i>b+i;
③若x2+y2=0,则x=y=0.
A.0 B.1
C.2 D.3
【解析】 对于①,由于x,y∈C,所以x,y不一定是x+yi的实部和虚部,故①是假命题;
对于②,由于两个虚数不能比较大小,故②是假命题;
对于③,如12+i2=0,但1≠0,i≠0,故③是假命题.
【答案】 A
5.已知复数z=(a2-4)+(a-3)i(a,b∈R),则“a=2”是“z为纯虚数”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
【解析】 因为复数z=(a2-4)+(a-3)i(a,b∈R)为纯虚数⇔⇔a=±2, 所以“a=2”是“z为纯虚数”的充分不必要条件.
【答案】 A
二、填空题
6.以3i-的虚部为实部,以3i2+i的实部为虚部的复数是________.
【解析】 3i-的虚部为3,3i2+i=-3+i,实部为-3,故应填3-3i.
【答案】 3-3i
7.若x是实数,y是纯虚数,且(2x-1)+2i=y,则x,y的值为________.
【导学号:19220037】
【解析】 由(2x-1)+2i=y,得
∴x=,y=2i.
【答案】 x=,y=2i
8.给出下列说法:
①复数由实数、虚数、纯虚数构成;
②满足x2=-1的数x只有i;
③形如bi(b∈R)的数不一定是纯虚数;
④复数m+ni的实部一定是m.
其中正确说法的个数为________.
【解析】 ③中,b=0时,bi=0不是纯虚数.故③正确;①中,复数分为实数与虚数两大类;②中,平方为-1的数是±i;④中,m,n不一定为实数,故①②④错误.
【答案】 1
三、解答题
9.已知复数z=m(m-1)+(m2+2m-3)i,当实数m取什么值时:(1)复数z是零;(2)复数z是纯虚数.
【解】 (1)∵z是零,
∴
解得m=1.
(2)∵z是纯虚数,
∴解得m=0.
综上,当m=1时,z是零;当m=0时,z是纯虚数.
10.已知集合M={1,(m2-2m)+(m2+m-2)i},P={-1,1,4i},若M∪P=P,求实数m的值.
【解】 因为M∪P=P,所以M⊆P,
即(m2-2m)+(m2+m-2)i=-1或(m2-2m)+(m2+m-2)i=4i.
由(m2-2m)+(m2+m-2)i=-1,得
解得m=1;
由(m2-2m)+(m2+m-2)i=4i,得
解得m=2.
综上可知,m=1或m=2.
[能力提升]
1.已知复数z=a2+(2a+3)i(a∈R)的实部大于虚部,则实数a的取值范围是( )
A.-1或3 B.{a|a>3或a<-1}
C.{a|a>-3或a<1} D.{a|a>3或a=-1}
【解析】 由已知可以得到a2>2a+3,即a2-2a-3>0,解得a>3或a<-1,因此,实数a的取值范围是{a|a>3或a<-1}.
【答案】 B
2.若复数cos θ+isin θ和sin θ+icos θ相等,则θ值为( )
A. B.或π
C.2kπ+(k∈Z) D.kπ+(k∈Z)
【解析】 由复数相等定义得
∴tan θ=1,
∴θ=kπ+(k∈Z).
【答案】 D
3.若log2(x2-3x-2)+ilog2(x2+2x+1)>1,则实数x的值是________.
【解析】 ∵log2(x2-3x-2)+ilog2(x2+2x+1)>1,
∴
∴
∴
∴x=-2.
【答案】 -2
4.已知关于x的方程x2+(k+2i)x+2+ki=0有实根x0,求x0以及实数k的值.
【导学号:19220038】
【解】 x=x0是方程的实根,代入方程并整理,得
(x+kx0+2)+(2x0+k)i=0.
由复数相等的充要条件,得
解得或
∴方程的实根为x0=或x0=-,相应的k值为k=-2或k=2.
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