素质能力检测(十五)
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.如果复数(其中i为虚数单位,b为实数)的实部和虚部互为相反数,那么b等于
A. B. C.- D.2
解析: ==
∴2-2b=b+4,b=-.
答案:C
2.当<m<1时,复数z=(3m-2)+(m-1)i在复平面上对应的点位于
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:z对应的点为(3m-2,m-1),
∵<m<1,
∴0<3m-2<1,-<m-1<0.
答案:D
3.在下列命题中,正确命题的个数为
①两个复数不能比较大小;
②z1、z2、z3∈C,若(z1-z2)2+(z2-z3)2=0,则z1=z3;
③若(x2-1)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x=±1;
④z为虚数的一个充要条件是z+∈R;
⑤若a、b是两个相等的实数,则(a-b)+(a+b)i是纯虚数;
⑥复数z∈R的一个充要条件是z=.
A.0 B.1 C.2 D.3
解析:①错,两个复数如果都是实数则可比较大小;②错,当z1、z2、z3不全是实数时不成立,如z1=i,z2=1+i,z3=1时满足条件,但z1≠z3;③错,当x=-1时,虚部也为零,原数是实数;④错,此条件是必要非充分条件;⑤错,当a=b=0时,原数是实数;⑥对.
答案:B
4.设f(n)=()n+()n(n∈Z),则集合{x|x=f(n)}中元素的个数是
A.1 B.2 C.3 D.无穷多个
解析:∵f(n)=in+(-i)n,
∴f(0)=2,f(1)=i-i=0,f(2)=-1-1=-2,f(3)=-i+i=0.
∴{x|x=f(n)}={-2,0,2}.
答案:C
5.已知复平面内的圆M:z-2=1,若为纯虚数,则与复数p对应的点P
A.必在圆M上 B.必在圆M内
C.必在圆M外 D.不能确定
解析:∵为纯虚数,设为ki(k∈R,k≠0),
∴(1-ki)p=1+ki,取模得p=1且p≠1.
∴选C.
答案:C
6.已知复数(x-2)+yi(x、y∈R)的模为,则的最大值是
A. B. C. D.
解析:∵|x-2+yi|=,
∴(x-2)2+y2=3.
∴(x,y)在以C(2,0)为圆心、以为半径的圆上,如右图,由平面几何知识知.
答案:D
二、填空题(每小题4分,共16分)
7.已知M={1,2,(a2-3a-1)+(a2-5a-6)i},N={-1,3},M∩N={3},实数a=_________.
解析:按题意(a2-3a-1)+(a2-5a-6)i=3,
∴解得a=-1.
答案:-1
8.复数z=-2i的模为_______________.
解析:由复数的模的性质可知
z=-2i
=-2i=-2i,∴z=3.
答案:3
9.若x、y∈R,且2x-1+i=y-(3-y)i,则x=__________,y=___________.
解析:根据复数相等的定义求得.
答案: 4
10.复数z满足z·+z+=3,则z对应点的轨迹是____________.
解析:设z=x+yi(x、y∈R),则x2+y2+2x=3表示圆.
答案:以点(-1,0)为圆心,2为半径的圆
三、解答题(本大题共4小题,共54分)
11.(12分)设复数z1、z2满足z1·z2+2iz1-2iz2+1=0,-z1=2i,求z1和z2.
解:∵-z1=2i,∴=z1+2i.
∴z2=,即z2=-2i.
又∵z1·z2+2iz1-2iz2+1=0,
∴z1(-2i)+2iz1-2i(-2i)+1=0,
即2-2i-3=0.
令z1=a+bi(a、b∈R),
得a2+b2-2b-3-2ai=0,
即 解得
∴z1=3i,z2=-5i或z1=-i,z2=-i.
12.(14分)设复数z满足4z+2=3+i,ω=sinθ-icosθ(θ∈R),求z的值和z-ω的取值范围.
解:设z=a+bi(a、b∈R),则=a-bi,代入4z+2=3+i,得
4(a+bi)+2(a-bi)=3+i,
即6a+2bi=3+i.
∴∴z=i.
z-ω=+i-(sinθ-icosθ)
=
==.
∵-1≤sin(θ-)≤1,∴0≤2-2sin(θ-)≤4.∴0≤z-ω≤2.
13.(14分)非零复数a、b、c满足==,求的值.
解:设===k,则a=bk,b=ck,c=ak,即c=ak,b=ak·k=ak2,a=ak2·k=ak3,
∴k3=1.∴k=1或k=-±i.
则==.
若k=1,则原式=1;
若k=-+i,则原式=--i;
若k=--i,则原式=-+i.
综上,的值分别为1,--i,-1+i.
14.(14分)设复数z满足|z|=5,且(3+4i)z在复平面上对应的点在第二、四象限的角平分线上,|z-m|=5 (m∈R),求z和m的值.
解:设出z的代数形式z=x+yi(x、y∈R).
∵|z|=5,∴x2+y2=25.
∵(3+4i)z=(3+4i)(x+yi)
=(3x-4y)+(4x+3y)i,
又(3+4i)z在复平面内对应的点在第二、四象限的角平分线上,则它的实部与虚部互为相反数,∴3x-4y+4x+3y=0.
化简得y=7x.将其代入x2+y2=25,得x=±,y=±.
∴z=±(+i).则当z=+i时,
|z-m|=|1+7i-m|=5,
即(1-m)2+72=50.解得m=0或m=2.
当z=-(+i)时,同理可得m=0或m=-2.