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[A 基础达标]
1.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.-3+i的虚部为1,3i+i2=-1+3i的实部为-1,故所求复数为1-i.
2.在复平面内,复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,则( )
A.a=0或a=2 B.a=0
C.a≠1且a≠2 D.a≠1或a≠2
解析:选B.因为复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,所以a2-2a=0且a2-a-
2≠0,所以a=0.
3.若xi-i2=y+2i,x,y∈R,则复数x+yi=( )
A.-2+i B.2+i
C.1-2i D.1+2i
解析:选B.由i2=-1,得xi-i2=1+xi,则由题意得1+xi=y+2i,根据复数相等的
充要条件得x=2,y=1,故x+yi=2+i.
4.复数z=a2-b2+(a+|a|)i(a,b∈R)为实数的充要条件是( )
A.|a|=|b| B.a<0且a=-b
C.a>0且a≠b D.a≤0
解析:选D.复数z为实数的充要条件是a+|a|=0,即|a|=-a,得a≤0,故选D.
5.下列命题:
①若z=a+bi,则仅当a=0且b≠0时,z为纯虚数;
②若z+z=0,则z=z=0;
1 2
③若实数a与ai对应,则实数集与纯虚数集可建立一一对应关系.
其中正确命题的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:选A.在①中未对z=a+bi中a,b的取值加以限制,故①错误;在②中将虚数
的平方与实数的平方等同,如若z =1,z =i,则z+z=1-1=0,但z≠z≠0,故②错误;
1 2 1 2
在③中忽视0·i=0,故③也是错误的.故选A.
6.如果x-1+yi与i-3x为相等复数,x,y为实数,则x=________,y=________.
解析:由复数相等可知所以
答案: 1
7.复数z =(2m+7)+(m2-2)i,z =(m2-8)+(4m+3)i,m∈R,若z =z ,则m=
1 2 1 2
________.
解析:因为m∈R,z =z ,所以(2m+7)+(m2-2)i=(m2-8)+(4m+3)i.由复数相等的
1 2充要条件得
解得m=5.
答案:5
8.设z=log (1+m)+ilog(3-m)(m∈R)是虚数,则m的取值范围是________.
2
解析:因为z为虚数,所以log(3-m)≠0,
故解得-10,不符合题意,舍去;
当m=-2时,z=-1<0,符合题意.
故m的值为-2.
答案:-2
14.已知集合 M={(a+3)+(b2-1)i,8},集合 N={3i,(a2-1)+(b+2)i},且
M∩NM,M∩N≠∅,求整数a,b的值.
解:若M∩N={3i},则(a+3)+(b2-1)i=3i,即a+3=0且b2-1=3,得a=-3,b
=±2.
当a=-3,b=-2时,M={3i,8},N={3i,8},M∩N=M,不合题意,舍去;
当a=-3,b=2时,M={3i,8},N={3i,8+4i}.符合题意.
所以a=-3,b=2.
若M∩N={8},则8=(a2-1)+(b+2)i,
即a2-1=8且b+2=0,得a=±3,b=-2.
当a=-3,b=-2时,不合题意,舍去;
当a=3,b=-2时,M={6+3i,8},N={3i,8},符合题意.
所以a=3,b=-2.
若M∩N={(a+3)+(b2-1)i}={(a2-1)+(b+2)i},则即此方程组无整数解.
综上可得a=-3,b=2或a=3,b=-2.
[C 拓展探究]
15.已知复数z =-a2+2a+ai,z =2xy+(x-y)i,其中a,x,y∈R,且z =z ,求3x
1 2 1 2
+y的取值范围.
解:由复数相等的充要条件,得,消去a,得x2+y2-2x+2y=0,即(x-1)2+(y+1)2=
2.
法一:令t=3x+y,则y=-3x+t.
分析知圆心(1,-1)到直线3x+y-t=0的距离d=≤,
解得2-2≤t≤2+2,
即3x+y的取值范围是[2-2,2+2].
法二:令
得(α∈R)
所以3x+y=sin α+3cos α+2=2sin(α+φ)+2(其中tan φ=3),于是3x+y的取值范围
是[2-2,2+2 ].