(16)【2014年上海,文16,5分】已知互异的复数 a…——2014 高考数学第 16 题答案解析

2014_上海卷 (2014·文)

2014 上海 第 16 题 单选题 区分题
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(16)【2014年上海,文16,5分】已知互异的复数 $a, b$ 满足 $a b \neq 0$ ,集合 $\{a, b\}=\left\{a^{2}, b^{2}\right\}$ ,则 $a+b=$

A. 2
B. 1
C. 0
D. -1
参考答案D

完整解析 · 逐步详解

【答案】D
【解析】①当 $a=a^{2}, b=b^{2}$ 时,$a, b$ 可看作是 $x=x^{2}$ 的根,此时 $a b=0$ 与 $a b \neq 0$ 矛盾,故舍去;
(2)当 $a=b^{2}, b=a^{2}$ 时,可得 $a+b=b^{2}+a^{2}, ~(*) ~$ 因为 $a=b^{2}$ ,所以 $a^{2}=b^{4}$ ,所以(*)即为 $b^{2}+b=b^{2}+b^{4}$ ,即 $b\left(b^{3}-1\right)=0$ ,所以 $b=0$ 或 $b^{3}=1$ ,此时 $b=0$ ,或 $b=1$ ,或 $b=-\frac{1}{2} \pm \frac{\sqrt{3}}{2} \mathrm{i}$ ;
①当 $b=0$ 时,$a=0, a b=0$ 与 $a b \neq 0$ 矛盾且不满足集合的互异性,故舍去;
②当 $b=1$ 时,$a=1, a b \neq 0$ ,但此时不能满足集合的互异性,故舍去;
(3)当 $b=-\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2} \mathrm{i}$ 时,$a=-\frac{1}{2}-\frac{\sqrt{3}}{2} \mathrm{i}, a b \neq 0$ 且满足集合的互异性,符合题意 ,此时 $a+b=-1$ ;
(4)当 $b=-\frac{1}{2}-\frac{\sqrt{3}}{2} \mathrm{i}$ 时,$a=-\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2} \mathrm{i}, a b \neq 0$ 且满足集合的互异性,符合题意 ,此时 $a+b=-1$ ;

综上所述,$a+b=-1$ ,故选D.

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