第三章数系的扩充与复数的引入3.1数系的扩充和复数的概念课时1数系的扩充和复数的概念作业目标①了解数系扩充的必要性及其过程.②理解复数的概念以及复数相等的充要条件.③了解复数的代数表示方法及几何意义;④掌握复数的分类及复数相等的充要条件的应用.作业设计限时:40分钟满分:90分一、选择题:每小题5分,共30分.1.设集合C={复数},A={实数},B={纯虚数},若全集S=C,则下列结论正确的是()A.A∪B=CB.A=BC.A∩(∁SB)=∅D.(∁SA)∪(∁SB)=C解析:集合C、A、B的关系如下图,可知只有(∁SA)∪(∁SB)=C正确.答案:D2.若复数4-3a-a2i与复数a2+4ai相等,则实数a的值为()A.1B.1或-4C.-4D.0或-4解析:由复数相等的条件得4-3a=a2,-a2=4a,∴a=-4.答案:C3.若复数z=(x2-1)+(x-1)i为纯虚数,则实数x的值为()A.-1B.0C.1D.-1或1解析:由已知得x2-1=0,x-1≠0,∴x=-1.答案:A4.以3i-2的虚部为实部,以3i2+2i的实部为虚部的复数是()A.3-3iB.3+iC.-2+2iD.2+2i解析:3i-2的虚部为3,3i2+2i的实部为-3,所以所求的复数为3-3i.答案:A5.若(7-3x)+3yi=2y+2(x+2)i(x,y∈R),则x,y的值分别为()A.1,2B.2,1C.-1,2D.-2,1解析:(7-3x)+3yi=2y+2(x+2)i⇔7-3x=2y,3y=2x+2⇒x=1,y=2.即x,y的值分别为1,2.答案:A6.已知M={1,2,m2-3m-1+(m2-5m-6)i},N={-1,3},M∩N={3},则实数m的值为()A.-1或6B.-1或4C.-1D.4解析:由M∩N={3},知m2-3m-1+(m2-5m-6)i=3,∴m2-3m-1=3,m2-5m-6=0,解得m=-1.答案:C二、填空题:每小题5分,共15分.7.若复数(a2-a-2)+(|a-1|-1)i(a∈R)不是纯虚数,则a的取值范围是________.解析:若复数为纯虚数,则有|a-1|-1≠0,a2-a-2=0,即a≠0且a≠2,a=2或a=-1,∴a=-1.故复数不是纯虚数时a≠-1.答案:(-∞,-1)∪(-1,+∞)8.若log2(x2-3x-2)+ilog2(x2+2x+1)1,则实数x的值(或取值范围)是________.解析:由题意知log2x2+2x+1=0,log2x2-3x-21.解得x=-2.答案:-29.已知复数z1=m+(4+m)i(m∈R),z2=2cosθ+(λ+3cosθ)i(λ∈R),若z1=z2,则λ的取值范围是__________.解析:∵z1=z2,∴m=2cosθ,4+m=λ+3cosθ.∴λ=4-cosθ.又∵-1≤cosθ≤1,∴3≤4-cosθ≤5,∴λ∈[3,5].答案:[3,5]三、解答题:每小题15分,共45分.10.若log2(m2-3m-3)+ilog2(m-2)为纯虚数,求实数m的值.解:∵log2(m2-3m-3)+ilog2(m-2)为纯虚数,∴log2m2-3m-3=0,log2m-2≠0.∴m=4.故当m=4时,log2(m2-3m-3)+ilog2(m-2)是纯虚数.11.已知复数z=a2-7a+6a2-1+(a2-5a-6)i(a∈R).实数a取什么值时,z是(1)实数?(2)虚数?(3)纯虚数?解:(1)当z为实数时,则有a2-5a-6=0,a2-1≠0,所以a=-1或a=6,a≠±1.所以当a=6时,z为实数.(2)当z为虚数时,则有a2-5a-6≠0,a2-1≠0,所以a≠-1或a≠6,a≠±1.即a≠±1且a≠6.所以当a∈(-∞,-1)∪(-1,1)∪(1,6)∪(6,+∞)时,z为虚数.(3)当z为纯虚数时,则有a2-5a-6≠0,a2-7a+6a2-1=0.所以a≠-1且a≠6,a=6.所以不存在实数a,使得z为纯虚数.12.若sin2θ-1+i(2cosθ+1)是纯虚数(其中i是虚数单位),且θ∈[0,2π),求θ的值.解:因为sin2θ-1+i(2cosθ+1)是纯虚数,所以sin2θ-1=0,2cosθ+1≠0,所以sin2θ=1,cosθ≠-22,即θ=kπ+π4k∈Z,θ≠2kπ±3π4k∈Z,又θ∈[0,2π),所以θ=π4.