人教版高中数学选修2-2
3.1 数系的扩充和复数的概念 3.1.1 数系的扩充和复数的概念
一、基础达标
1.如果z=m(m+1)+(m2-1)i为纯虚数,则实数m的值为( ) A.1 C.-1 [答案] B
B.0 D.-1或1
??m?m+1?=0
[解析] 由题意知?,∴m=0.
2
?m-1≠0?
2.设a,b∈R.“a=0”是“复数a+bi是纯虚数”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件 [答案] B
[解析] 因为a,b∈R.“a=0”时“复数a+bi不一定是纯虚数”.“复数a+bi是纯虚数”则“a=0”一定成立.所以a,b∈R.“a=0”是“复数a+bi是纯虚数”的必要而不充分条件.
3.以-5+2i的虚部为实部,以5i+2i2的实部为虚部的新复数是( ) A.2-2i C.2+i [答案] A
B.-5+5i D.5+5i
1
人教版高中数学选修2-2
[解析] 设所求新复数z=a+bi(a,b∈R),由题意知:复数-5+2i的虚部为2;复数5i+2i2=5i+2×(-1)=-2+5i的实部为-2,则所求的z=2-2i.故选A. 4.若(x+y)i=x-1(x,y∈R),则2xy的值为( ) 1A. 2C.0 [答案] D
[解析] 由复数相等的充要条件知,
B.2 D.1
+
???x+y=0,?x=1,
解得? ?
???x-1=0,?y=-1,
∴x+y=0.∴2x+y=20=1.
5.已知z1=-3-4i,z2=(n2-3m-1)+(n2-m-6)i,且z1=z2,则实数m=________,n=________. [答案] 2 ±2
2??-3=n-3m-1[解析] 由z1=z2得?,
2
??-4=n-m-6
??m=2
解得?.
??n=±2
6.设m∈R,m2+m-2+(m2-1)i是纯虚数,其中i是虚数单位,则m=________. [答案] -2
2??m+m-2=0[解析] ??m=-2.
2
?m-1≠0?
7.已知(2x-y+1)+(y-2)i=0,求实数x,y的值. 解 ∵(2x-y+1)+(y-2)i=0, 1???x=2,?2x-y+1=0,
∴?解得? ?y-2=0.???y=2.
1所以实数x,y的值分别为,2.
2二、能力提升
8.若(x3-1)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x的值是( )
2
人教版高中数学选修2-2 A.1 C.±1 [答案] A
3??x-1=0,
[解析] 由题意,得?解得x=1.
2??x+3x+2≠0.
B.-1 D.-1或-2
9.若sin 2θ-1+i(2cos θ+1)是纯虚数,则θ的值为( ) π
A.2kπ-(k∈Z)
4π
C.2kπ±(k∈Z)
4[答案] B
π
B.2kπ+(k∈Z)
4kπ
D.π+(k∈Z) 24
??sin 2θ-1=0
[解析] 由题意,得?
??2cos θ+1≠0
?θ=kπ+4
,解得?3π
θ≠2kπ±?4
π
π
(k∈Z),∴θ=2kπ+,k∈Z.
4
10.在给出下列几个命题中,正确命题的个数为________. ①若x是实数,则x可能不是复数; ②若z是虚数,则z不是实数;
③一个复数为纯虚数的充要条件是这个复数的实部等于零; ④-1没有平方根. [答案] 1
[解析] 因实数是复数,故①错;②正确;因复数为纯虚数要求实部为零,虚部不为零,故③错;因-1的平方根为±i,故④错.
2m2+m-3
11.实数m分别为何值时,复数z=+(m2-3m-18)i是(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚
m+3数.
解 (1)要使所给复数为实数,必使复数的虚部为0.
2??m-3m-18=0
故若使z为实数,则?,
m+3≠0??
解得m=6.所以当m=6时,z为实数.
(2)要使所给复数为虚数,必使复数的虚部不为0. 故若使z为虚数,则m2-3m-18≠0,且m+3≠0,
3