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高考数学一轮复习题型讲解+专题训练(新高考专用)专题29复数(原卷版+解析)
展开专题29 复数
加法
复数
复数的概念
复数
复数的运算
减法
乘法
除法
复数相等
共轭复数
复数的模
实数
虚数
复数的运算
复数
的几
何表
示
虚轴
实轴
复平面
练高考 明方向
1.(2023·新高考Ⅰ卷)2. 若,则( )
A. B. C. 1D. 2
2.(2023·新高考Ⅱ卷)( )
A. B. C. D.
3. (2023·全国甲(理))若,则( )
A. B. C. D.
4.(2023·全国甲(文)) 若.则( )
A. B. C. D.
5.(2023·全国乙(文))设,其中为实数,则( )
A. B. C. D.
6.(2023·全国乙(理))已知,且,其中a,b为实数,则( )
A. B. C. D.
7.(2023·北京卷T2) 若复数z满足,则( )
A. 1B. 5C. 7D. 25
8.(2023·浙江卷T2)已知(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
9.(2023·新高考Ⅰ卷)已知z=2-i,则z(eq \x\t(z)+i)=( )
A.6-2i B.4-2i C.6+2i D.4+2i
10.(2023·全国甲卷理)已知(1-i)2z=3+2i,则z=( )
A.-1-eq \f(3,2)i B.-1+eq \f(3,2)i
C.-eq \f(3,2)+i D.-eq \f(3,2)-i
11、(2023·新高考Ⅱ卷)复数eq \f(2-i,1-3i)在复平面内对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
12.(2023·全国乙卷)设iz=4+3i,则z=( )
A.-3-4i B.-3+4i C.3-4i D.3+4i
13.(2023·全国乙卷)设2(z+eq \x\t(z))+3(z-eq \x\t(z))=4+6i,则z=( )
A.1-2i B.1+2i C.1+i D.1-i
14.(2023·新高考全国卷Ⅰ)eq \f(2-i,1+2i)=( )
A.1 B.-1
C.i D.-i
15.(2023·全国卷Ⅱ)(1-i)4=( )
A.-4 B.4
C.-4i D.4i
16.(2023·浙江高考)已知a∈R,若z=a-1+(a-2)i(i为虚数单位)是实数,则a=( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
(2023·全国卷Ⅱ)设复数z1,z2满足|z1|=|z2|=2,z1+z2=eq \r(3)+i,则|z1-z2|=________.
18.【2019年高考全国Ⅱ卷】设,则
A.B. C.D.
19.【2019年高考全国Ⅲ卷】若,则
A.B. C.D.
20.【2019年高考天津卷】是虚数单位,则的值为______________.
21.【2019年高考浙江卷】复数(为虚数单位),则=______________.
22.【2019年高考江苏卷】已知复数的实部为0,其中为虚数单位,则实数a的值是______________.
讲典例 备高考
类型一、复数的概念
基础知识:
1.复数的定义及分类
(1)复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,实部是a,虚部是b.
(2)复数的分类:eq \a\vs4\al(复数z=a+bi,a,b∈R)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(实数b=0,,虚数b≠0\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(纯虚数a=0,,非纯虚数a≠0.))))
2.复数的有关概念
3、注意事项:
(1)两个虚数不能比较大小.
(2)利用复数相等a+bi=c+di列方程时,注意a,b,c,d∈R的前提条件.
基本题型:
1.(纯虚数)如果复数eq \f(m2+i,1+mi)是纯虚数,那么实数m等于( )
A.-1 B.0 C.0或1 D.0或-1
2.(复数的模)已知,则
A.B.
C.D.
3.(复数相等)已知为虚数单位,若,则
A.1B.
C.D.2
4、(共轭复数)已知复数满足(其中是虚数单位,满足),则复数的共轭复数是( )
A. B. C. D.
5.(多选)若复数z=eq \f(2,1+i),其中i为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A.z的虚部为-1 B.|z|=eq \r(2)
C.z2为纯虚数 D.z的共轭复数为-1-i
基本方法:
解决复数概念问题的方法及注意事项
(1)求一个复数的实部与虚部,只需将已知的复数化为代数形式z=a+bi(a,b∈R),则该复数的实部为a,虚部为b.
(2)求一个复数的共轭复数,只需将此复数整理成标准的代数形式,实部不变,虚部变为相反数,即得原复数的共轭复数.复数z1=a+bi与z2=c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
类型二、复数的运算
基础知识:
1、复数的运算法则:设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则:
(1)z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
(2)z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
(3)z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
(4)eq \f(z1,z2)=eq \f(a+bi,c+di)=eq \f(a+bic-di,c+dic-di)=eq \f(ac+bd,c2+d2)+eq \f(bc-ad,c2+d2)i(c+di≠0).
2、常用结论:
(1)(1±i)2=±2i,eq \f(1+i,1-i)=i,eq \f(1-i,1+i)=-i.
(2)i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N*).
(3)z· eq \x\t(z)=|z|2=|eq \x\t(z)|2,|z1·z2|=|z1|·|z2|,eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(z1,z2)))=eq \f(|z1|,|z2|),|zn|=|z|n.
基本题型:
1.下列各式的运算结果虚部为1的是( )
A.i(i-1) B.eq \f(2,1+i)
C.2+i2 D.(1+i)2-i
2.设复数z=x+yi(x,y∈R)满足z=3+2i2+i5,则eq \f(y+2,x+1)的值为( )
A.eq \f(3,2) B.eq \f(2,3)
C.1 D.eq \f(1,3)
3.复数z满足z=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(eq \f(\r(3)+i,1-\r(3)i)))100+eq \r(3)i,则|z|=( )
A.5 B.2eq \r(3) C.eq \r(5) D.2
4.若复数z满足z(1+2i)=(1+i)2(i为虚数单位),则|eq \x\t(z)+i2 021|=( )
A.eq \f(4,5) B.eq \f(\r(65),5) C.eq \f(3,5) D.1
5.已知eq \(z,\s\up6(-))是复数z的共轭复数,当z=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(1+i,1-i)))+eq \f(1+i,1-i)(i是虚数单位)时,z·eq \(z,\s\up6(-))=( )
A.1 B.eq \r(2)
C.2 D.2eq \r(2)
6.(多选)已知i为虚数单位,在复平面内,复数z=eq \f(2i,2+i),以下说法正确的是( )
A.复数z的虚部是eq \f(4,5)i B.|z|=1
C.复数z的共轭复数是eq \x\t(z)=eq \f(2,5)-eq \f(4,5)i D.复数z的共轭复数对应的点位于第四象限
基本方法:
复数代数形式运算问题的解题策略
(1)复数的加减法:在进行复数的加减法运算时,可类比合并同类项,运用法则(实部与实部相加减,虚部与虚部相加减)计算即可
(2)复数的乘法:复数的乘法类似于多项式的四则运算,可将含有虚数单位i的看作一类同类项,不含i的看作另一类同类项,分别合并即可
(3)复数的除法:除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把i的幂写成最简形式类型三、复数的几何意义
基础知识:
1、有关概念:
2、复数加法的几何意义:若复数z1,z2对应的向量eq \(OZ1,\s\up7(―→)),eq \(OZ2,\s\up7(―→))不共线,则复数z1+z2是以eq \(OZ1,\s\up7(―→)),eq \(OZ2,\s\up7(―→))为邻边的平行四边形的对角线eq \(OZ,\s\up7(―→))所对应的复数.
3、复数减法的几何意义:复数z1-z2是eq \(OZ1,\s\up7(―→))-eq \(OZ2,\s\up7(―→))=eq \(Z2Z1,\s\up7(―→))所对应的复数.
基本题型:
1.已知i为虚数单位,且复数z满足 ,则复数z在复平面内的点到原点的距离为( )
A. B.C.D.
2.在如图所示的复平面内,复数,,对应的向量分别是,,,则复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限C.第三象限D.第四象限
3、已知i是虚数单位,复数m+1+(2-m)i在复平面内对应的点在第二象限,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,-1) B.(-1,2)
C.(2,+∞) D.(-∞,-1)∪(2,+∞)
4、设复数z满足|z-i|=1,z在复平面内对应的点为(x,y),则( )
A.(x+1)2+y2=1 B.(x-1)2+y2=1
C.x2+(y-1)2=1 D.x2+(y+1)2=1
5.(多选)已知复数z1=eq \f(2,-1+i)(i为虚数单位),下列说法正确的是( )
A.z1对应的点在第三象限
B.z1的虚部为-1
C.zeq \\al(4,1)=4
D.满足|z|=|z1|的复数z对应的点在以原点为圆心,2为半径的圆上
基本方法:
(1)复数的模|z|即复数对应的向量的模|eq \(OZ,\s\up7(―→))|,|z1-z2|表示复数z1对应的点与复数z2对应的点之间的距离.
(2)根据复数与平面向量的对应关系,可知当平面向量的起点为原点时,向量的终点对应的复数即向量对应的复数.反之,复数对应的点确定后,从原点引出的指向该点的有向线段即复数对应的向量.
(3)解决复数与平面向量一一对应的题目时,一般根据复数与复平面内的点一一对应,实现复数、复平面内的点、向量之间的转化.
新预测 破高考
1.复数满足(为虚数单位),则复数的虚部为( )
A.B.C.D.
2.在复平面内,复数z所对应的点A的坐标为(1,-1),则z的实部与虚部的和是( )
A.2 B.0
C.1+i D.1-i
3.已知复数z满足z+2eq \(z,\s\up6(-))=6-2i(i是虚数单位),则复数z在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
4.若复数 QUOTE ? z满足 QUOTE (3+4?)?=25? (3+4i)z=25i,其中 QUOTE ? i为虚数单位,则 QUOTE ? z的虚部是
A. QUOTE 3? 3i B. QUOTE −3? −3i C.3 D.-3
5. 设x∈R,i是虚数单位,则“x=-3”是“复数z=(x2+2x-3)+(x-1)i为纯虚数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.下面是关于复数的四个命题,其中的真命题为
; ; 的共轭复数为;的虚部为i.
A.,B.C.D.
7.(多选)设复数z满足eq \f(z+1,z)=i,则下列说法正确的是( )
A.z为纯虚数 B.z的虚部为-eq \f(1,2)
C.在复平面内,z对应的点位于第二象限 D.|z|=eq \f(\r(2),2)
8.已知,则
A.B.
C.D.
9.(多选题)设复数z满足,则下列说法错误的是
A.z为纯虚数 B.z的虚部为
C.在复平面内,z对应的点位于第二象限 D.
10、(多选题)设z是复数,则下列命题中的真命题是
A.若z20,则z是实数B.若z20,则z是虚数
C.若z是虚数,则z20D.若z是纯虚数,则z20
11、已知是虚数单位,是的共轭复数,若,则的虚部为
A.B.
C.D.
12、设为虚数单位,复数满足,则共轭复数的虚部为
A.B.
C.D.
13. 若复数z满足,则z在复平面内对应的点位于
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
14.(多选)已知复数z满足z(2-i)=i(i为虚数单位),复数z的共轭复数为eq \x\t(z),则( )
A.|z|=eq \f(3,5) B.eq \x\t(z)=-eq \f(1+2i,5)
C.复数z的实部为-1 D.复数z对应复平面上的点在第二象限
15、(多选题)若复数,其中为虚数单位,则下列结论不正确的是( )
A.的虚部为B.
C.的共轭复数为D.为纯虚数
16.已知复数是实数,复数是纯虚数,则实数的值为______
17.若复数满足,则_______________;
18、设是虚数单位,复数在复平面内对应的点在直线上,则实数的值为_______.
19.已知z1=(3x-4y)+(y-2x)i,z2=(-2x+y)+(x-3y)i,x,y为实数,若z1-z2=5-3i,则|z1+z2|=________.
20.设,满足,且是纯虚数,则_______.
复数相等
a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R)
共轭复数
a+bi与c+di共轭⇔a=c且b=-d(a,b,c,d∈R)
复数的模
向量eq \(OZ,\s\up7(―→))的模叫做复数z=a+bi的模,记作|z|或|a+bi|,
即|z|=|a+bi|=r=eq \r(a2+b2)(r≥0,a,b∈R)
复平面的概念
建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面
实轴、虚轴
在复平面内,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴,实轴上的点都表示实数;除原点以外,虚轴上的点都表示纯虚数
复数的几何表示
复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b) 平面向量eq \(OZ,\s\up7(―→))
2023高考一轮复习讲与练
专题29 复数
加法
复数
复数的概念
复数
复数的运算
减法
乘法
除法
复数相等
共轭复数
复数的模
实数
虚数
复数的运算
复数
的几
何表
示
虚轴
实轴
复平面
练高考 明方向
1.(2023·新高考Ⅰ卷)2. 若,则( )
A. B. C. 1D. 2
答案:D
分析:利用复数的除法可求,从而可求.
【详解】由题设有,故,故,故选:D
2.(2023·新高考Ⅱ卷)( )
A. B. C. D.
答案:D
分析:利用复数的乘法可求.
【详解】,故选:D.
3. (2023·全国甲(理))若,则( )
A. B. C. D.
答案:C
分析:由共轭复数的概念及复数的运算即可得解.
4.(2023·全国甲(文)) 若.则( )
A. B. C. D.
答案:D
分析:根据复数代数形式的运算法则,共轭复数的概念以及复数模的计算公式即可求出.
【详解】因为,所以,所以.
5.(2023·全国乙(文))设,其中为实数,则( )
A. B. C. D.
答案:A
分析:根据复数代数形式的运算法则以及复数相等的概念即可解出.
【详解】因为R,,所以,解得:.
6.(2023·全国乙(理))已知,且,其中a,b为实数,则( )
A. B. C. D.
答案:A
分析:先算出,再代入计算,实部与虚部都为零解方程组即可
【详解】,
由,得,即。
7.(2023·北京卷T2) 若复数z满足,则( )
A. 1B. 5C. 7D. 25
答案:B
分析:利用复数四则运算,先求出,再计算复数的模.
【详解】由题意有,故.
8.(2023·浙江卷T2)已知(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
答案:B
分析:利用复数相等的条件可求.
【详解】,而为实数,故,
9.(2023·新高考Ⅰ卷)已知z=2-i,则z(eq \x\t(z)+i)=( )
A.6-2i B.4-2i C.6+2i D.4+2i
答案:C
【解析】因为z=2-i,所以eq \x\t(z)=2+i,则z(eq \x\t(z)+i)=(2-i)(2+2i)=4+4i-2i+2=6+2i.故选C.
10.(2023·全国甲卷理)已知(1-i)2z=3+2i,则z=( )
A.-1-eq \f(3,2)i B.-1+eq \f(3,2)i
C.-eq \f(3,2)+i D.-eq \f(3,2)-i
答案:B
【解析】因为(1-i)2z=3+2i,所以z=eq \f(3+2i,1-i2)=eq \f(3+2i,-2i)=-1+eq \f(3,2)i.故选B.
11、(2023·新高考Ⅱ卷)复数eq \f(2-i,1-3i)在复平面内对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案:A
【解析】eq \f(2-i,1-3i)=eq \f(2-i1+3i,1-3i1+3i)=eq \f(5+5i,10)=eq \f(1,2)+eq \f(1,2)i.故选A
12.(2023·全国乙卷)设iz=4+3i,则z=( )
A.-3-4i B.-3+4i C.3-4i D.3+4i
答案:C.
【解析】由iz=4+3i得z=eq \f(4+3i,i)=eq \f(4+3i-i,i·-i)=3-4i.故选C.
13.(2023·全国乙卷)设2(z+eq \x\t(z))+3(z-eq \x\t(z))=4+6i,则z=( )
A.1-2i B.1+2i C.1+i D.1-i
答案:C
【解析】设z=a+bi(a,b∈R),则eq \x\t(z)=a-bi.结合已知条件得4a+6bi=4+6i.根据复数相等的条件可得
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(4a=4,,6b=6,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=1,,b=1,))所以z=1+i.故选C.
14.(2023·新高考全国卷Ⅰ)eq \f(2-i,1+2i)=( )
A.1 B.-1
C.i D.-i
答案:D.
【解析】eq \f(2-i,1+2i)=eq \f(2-i1-2i,1+2i1-2i)=eq \f(-5i,5)=-i.
15.(2023·全国卷Ⅱ)(1-i)4=( )
A.-4 B.4
C.-4i D.4i
答案:A
16.(2023·浙江高考)已知a∈R,若z=a-1+(a-2)i(i为虚数单位)是实数,则a=( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
答案:C
【解析】因为z=a-1+(a-2)i是实数,所以a-2=0,所以a=2,故选C.
(2023·全国卷Ⅱ)设复数z1,z2满足|z1|=|z2|=2,z1+z2=eq \r(3)+i,则|z1-z2|=________.
答案:eq \r(3).
【解析】法一:题设可等价转化为向量a,b满足|a|=|b|=2,a+b=(eq \r(3),1),求|a-b|.
因为(a+b)2+(a-b)2=2|a|2+2|b|2,所以4+(a-b)2=16,所以|a-b|=2eq \r(3),即|z1-z2|=2eq \r(3).
法二:设复数z1,z2在复平面内分别对应向量eq \(OA,\s\up7(―→)),eq \(OB,\s\up7(―→)),则z1+z2对应向量eq \(OA,\s\up7(―→))+eq \(OB,\s\up7(―→)).
由题知|eq \(OA,\s\up7(―→))|=|eq \(OB,\s\up7(―→))|=|eq \(OA,\s\up7(―→))+eq \(OB,\s\up7(―→))|=2,如图所示,以OA,OB为邻边作平行四边形OACB,
则z1-z2对应向量eq \(BA,\s\up7(―→)).
由OA=AC=OC=2,可得BA=2OAsin 60°=2eq \r(3).
故|z1-z2|=|eq \(BA,\s\up7(―→))|=2eq \r(3).
18.【2019年高考全国Ⅱ卷】设,则
A.B. C.D.
答案:D
分析:根据复数的乘法运算法则先求得,然后根据共轭复数的概念写出即可.
【解析】由题可得,所以,故选D.
【名师点睛】本题主要考查复数的乘法运算及共轭复数,是容易题,注重对基础知识、基本计算能力的考查.其中,正确理解概念、准确计算是解答此类问题的关键,部分考生易出现理解性错误.
19.【2019年高考全国Ⅲ卷】若,则
A.B. C.D.
答案:D
【解析】由题可得.故选D.
【名师点睛】本题考查复数的除法的运算,渗透了数学运算素养.采取运算法则法,利用方程思想解题.
20.【2019年高考天津卷】是虚数单位,则的值为______________.
答案:
分析:先化简复数,再利用复数模的定义求所给复数的模.
【解析】由题可得.
21.【2019年高考浙江卷】复数(为虚数单位),则=______________.
答案:
分析:本题先计算,而后求其模.或直接利用模的性质计算. 容易题,注重基础知识、运算求解能力的考查.
【解析】由题可得.
22.【2019年高考江苏卷】已知复数的实部为0,其中为虚数单位,则实数a的值是______________.
答案:
分析:本题根据复数的乘法运算法则先求得,然后根据复数的概念,令实部为0即得a的值.
【解析】由题可得,令,解得.
【名师点睛】本题主要考查复数的运算法则,虚部的定义等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
讲典例 备高考
类型一、复数的概念
基础知识:
1.复数的定义及分类
(1)复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,实部是a,虚部是b.
(2)复数的分类:eq \a\vs4\al(复数z=a+bi,a,b∈R)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(实数b=0,,虚数b≠0\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(纯虚数a=0,,非纯虚数a≠0.))))
2.复数的有关概念
3、注意事项:
(1)两个虚数不能比较大小.
(2)利用复数相等a+bi=c+di列方程时,注意a,b,c,d∈R的前提条件.
基本题型:
1.(纯虚数)如果复数eq \f(m2+i,1+mi)是纯虚数,那么实数m等于( )
A.-1 B.0 C.0或1 D.0或-1
答案:D
【解析】 eq \f(m2+i,1+mi)=eq \f(m2+i1-mi,1+mi1-mi)=eq \f(m2-m3i+i-mi2,1+m2)=eq \f(m2+m,1+m2)+eq \f(1-m3,1+m2)i,因为复数为纯虚数,
所以eq \f(m2+m,1+m2)=0 且eq \f(1-m3,1+m2)≠0,解得m=0或m=-1,故选D.
2.(复数的模)已知,则
A.B.
C.D.
答案:C
分析:先根据复数的运算,求得复数z,再求其模长的平方即可.
【解析】因为,所以,故选C.
【名师点睛】本题考查了复数的知识点,懂的运算求得模长是解题的关键,属于基础题.
3.(复数相等)已知为虚数单位,若,则
A.1B.
C.D.2
答案:C
【解析】因为为虚数单位,,所以,根据复数相等可得,所以.故选C.
【名师点睛】本题考查了复数除法运算,以及复数相等的概念,复数与相等的充要条件是且.复数相等的充要条件是化复为实的主要依据,多用来求解参数的值或取值范围.步骤是:分别分离出两个复数的实部和虚部,利用实部与实部相等、虚部与虚部相等列方程(组)求解.
4、(共轭复数)已知复数满足(其中是虚数单位,满足),则复数的共轭复数是( )
A. B. C. D.
答案:B
【解析】因为,选B.
5.(多选)若复数z=eq \f(2,1+i),其中i为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A.z的虚部为-1 B.|z|=eq \r(2)
C.z2为纯虚数 D.z的共轭复数为-1-i
答案:ABC
【解析】由题意得z=eq \f(2,1+i)=eq \f(21-i,1+i1-i)=1-i.对于A,由z=1-i得复数z的虚部为-1,故A正确;
对于B,|z|=|1-i|=eq \r(2),故B正确;对于C,由于z2=(1-i)2=-2i,所以z2为纯虚数,故C正确;
对于D,z=1-i的共轭复数eq \x\t(z)=1+i,故D不正确.故选A、B、C.
基本方法:
解决复数概念问题的方法及注意事项
(1)求一个复数的实部与虚部,只需将已知的复数化为代数形式z=a+bi(a,b∈R),则该复数的实部为a,虚部为b.
(2)求一个复数的共轭复数,只需将此复数整理成标准的代数形式,实部不变,虚部变为相反数,即得原复数的共轭复数.复数z1=a+bi与z2=c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
类型二、复数的运算
基础知识:
1、复数的运算法则:设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则:
(1)z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
(2)z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
(3)z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
(4)eq \f(z1,z2)=eq \f(a+bi,c+di)=eq \f(a+bic-di,c+dic-di)=eq \f(ac+bd,c2+d2)+eq \f(bc-ad,c2+d2)i(c+di≠0).
2、常用结论:
(1)(1±i)2=±2i,eq \f(1+i,1-i)=i,eq \f(1-i,1+i)=-i.
(2)i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N*).
(3)z· eq \x\t(z)=|z|2=|eq \x\t(z)|2,|z1·z2|=|z1|·|z2|,eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(z1,z2)))=eq \f(|z1|,|z2|),|zn|=|z|n.
基本题型:
1.下列各式的运算结果虚部为1的是( )
A.i(i-1) B.eq \f(2,1+i)
C.2+i2 D.(1+i)2-i
答案:D
【解析】对于A,i(i-1)=i2-i=-1-i,虚部为-1;
对于B,eq \f(2,1+i)=eq \f(21-i,1+i1-i)=eq \f(21-i,1-i2)=1-i,虚部为-1;对于C,2+i2=2-1=1,虚部为0;
对于D,(1+i)2-i=1+2i+i2-i=i,虚部为1,故选D.
2.设复数z=x+yi(x,y∈R)满足z=3+2i2+i5,则eq \f(y+2,x+1)的值为( )
A.eq \f(3,2) B.eq \f(2,3)
C.1 D.eq \f(1,3)
答案:A
【解析】 z=3+2i2+i5=1+i=x+yi,所以x=1,y=1,所以eq \f(y+2,x+1)=eq \f(3,2).故选A.
3.复数z满足z=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(eq \f(\r(3)+i,1-\r(3)i)))100+eq \r(3)i,则|z|=( )
A.5 B.2eq \r(3) C.eq \r(5) D.2
答案:D
【解析】因为eq \f(\r(3)+i,1-\r(3)i)=eq \f(\r(3)+i1+\r(3)i,1-\r(3)i1+\r(3)i)=eq \f(\r(3)+4i+\r(3)i2,4)=i,则eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(eq \f(\r(3)+i,1-\r(3)i)))100=i100=(i4)25=1,
所以z=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3)+i,1-\r(3)i)))100+eq \r(3)i=1+eq \r(3)i,因此,|z|=eq \r(12+\r(3)2)=2.
4.若复数z满足z(1+2i)=(1+i)2(i为虚数单位),则|eq \x\t(z)+i2 021|=( )
A.eq \f(4,5) B.eq \f(\r(65),5) C.eq \f(3,5) D.1
答案:D
【解析】由z(1+2i)=(1+i)2得复数z=eq \f(1+i2,1+2i)=eq \f(2i1-2i,5)=eq \f(4+2i,5),∴eq \x\t(z)=eq \f(4-2i,5).eq \x\t(z)+i2 021
=eq \f(4-2i,5)+i=eq \f(4+3i,5),∴|eq \x\t(z)+i2 021|=eq \f(4+3i,5)=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,5)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,5)))2)=1,故选D.
5.已知eq \(z,\s\up6(-))是复数z的共轭复数,当z=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(1+i,1-i)))+eq \f(1+i,1-i)(i是虚数单位)时,z·eq \(z,\s\up6(-))=( )
A.1 B.eq \r(2)
C.2 D.2eq \r(2)
答案:C
【解析】 ∵eq \f(1+i,1-i)=eq \f(1+i2,1+i1-i)=i,∴eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(1+i,1-i)))=|i|=1,∴z=1+i,eq \(z,\s\up6(-))=1-i.∴z·eq \(z,\s\up6(-))=(1+i)·(1-i)=2.
6.(多选)已知i为虚数单位,在复平面内,复数z=eq \f(2i,2+i),以下说法正确的是( )
A.复数z的虚部是eq \f(4,5)i B.|z|=1
C.复数z的共轭复数是eq \x\t(z)=eq \f(2,5)-eq \f(4,5)i D.复数z的共轭复数对应的点位于第四象限
答案:CD
【解析】 z=eq \f(2i,2+i)=eq \f(2i2-i,2+i2-i)=eq \f(2+4i,5)=eq \f(2,5)+eq \f(4,5)i,复数z的虚部是eq \f(4,5),故A错误;
|z|= eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,5)))2)=eq \f(2\r(5),5),故B错误;复数z的共轭复数是eq \x\t(z)=eq \f(2,5)-eq \f(4,5)i,
在复平面内对应点的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5),-\f(4,5))),复数z的共轭复数对应的点位于第四象限,故C、D正确.
基本方法:
复数代数形式运算问题的解题策略
(1)复数的加减法:在进行复数的加减法运算时,可类比合并同类项,运用法则(实部与实部相加减,虚部与虚部相加减)计算即可
(2)复数的乘法:复数的乘法类似于多项式的四则运算,可将含有虚数单位i的看作一类同类项,不含i的看作另一类同类项,分别合并即可
(3)复数的除法:除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把i的幂写成最简形式类型三、复数的几何意义
基础知识:
1、有关概念:
2、复数加法的几何意义:若复数z1,z2对应的向量eq \(OZ1,\s\up7(―→)),eq \(OZ2,\s\up7(―→))不共线,则复数z1+z2是以eq \(OZ1,\s\up7(―→)),eq \(OZ2,\s\up7(―→))为邻边的平行四边形的对角线eq \(OZ,\s\up7(―→))所对应的复数.
3、复数减法的几何意义:复数z1-z2是eq \(OZ1,\s\up7(―→))-eq \(OZ2,\s\up7(―→))=eq \(Z2Z1,\s\up7(―→))所对应的复数.
基本题型:
1.已知i为虚数单位,且复数z满足 ,则复数z在复平面内的点到原点的距离为( )
A. B.C.D.
答案:B
分析:把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,求出的坐标,则答案可求.
【详解】由,得,∴复数z在复平面内的点的坐标为,到原点的距离为.
2.在如图所示的复平面内,复数,,对应的向量分别是,,,则复数对应的点位于( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
答案:C
【解析】由题图知则,
所以其在复平面内对应的点为,在第三象限.
3、已知i是虚数单位,复数m+1+(2-m)i在复平面内对应的点在第二象限,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,-1) B.(-1,2)
C.(2,+∞) D.(-∞,-1)∪(2,+∞)
答案:A
【解析】因为复数m+1+(2-m)i在复平面内对应的点在第二象限,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m+1<0,,2-m>0,))解得m<-1.
所以实数m的取值范围为(-∞,-1).故选A.
4、设复数z满足|z-i|=1,z在复平面内对应的点为(x,y),则( )
A.(x+1)2+y2=1 B.(x-1)2+y2=1
C.x2+(y-1)2=1 D.x2+(y+1)2=1
答案:C
【解析】由已知条件,可得z=x+yi.∵|z-i|=1,∴|x+yi-i|=1,∴x2+(y-1)2=1.故选C.
5.(多选)已知复数z1=eq \f(2,-1+i)(i为虚数单位),下列说法正确的是( )
A.z1对应的点在第三象限
B.z1的虚部为-1
C.zeq \\al(4,1)=4
D.满足|z|=|z1|的复数z对应的点在以原点为圆心,2为半径的圆上
答案:AB
【解析】由题意,复数z1=eq \f(2,-1+i)=eq \f(2-1-i,-1+i-1-i)=-1-i,所以复数z1在复平面内对应的点是
(-1,-1),位于第三象限,所以A正确;由z1=-1-i,可得复数的虚部为-1,所以B正确;
zeq \\al(4,1)=(-1-i)4=[(-1-i)2]2=(2i)2=-4,所以C不正确;由|z1|=eq \r(-12+-12)=eq \r(2)得满足|z|=|z1|的
复数z对应的点在以原点为圆心,eq \r(2)为半径的圆上,所以D不正确.故选A、B.
基本方法:
(1)复数的模|z|即复数对应的向量的模|eq \(OZ,\s\up7(―→))|,|z1-z2|表示复数z1对应的点与复数z2对应的点之间的距离.
(2)根据复数与平面向量的对应关系,可知当平面向量的起点为原点时,向量的终点对应的复数即向量对应的复数.反之,复数对应的点确定后,从原点引出的指向该点的有向线段即复数对应的向量.
(3)解决复数与平面向量一一对应的题目时,一般根据复数与复平面内的点一一对应,实现复数、复平面内的点、向量之间的转化.
新预测 破高考
1.复数满足(为虚数单位),则复数的虚部为( )
A.B.C.D.
答案:D
分析:首先化简复数z,然后结合复数的定义确定其虚部即可.
【详解】由题意可得:,据此可知,复数z的虚部为.
2.在复平面内,复数z所对应的点A的坐标为(1,-1),则z的实部与虚部的和是( )
A.2 B.0
C.1+i D.1-i
答案:B
【解析】由题意可知z=1-i,所以复数z的实部是1,虚部是-1,其和为0,故选B.
3.已知复数z满足z+2eq \(z,\s\up6(-))=6-2i(i是虚数单位),则复数z在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案:A
【解析】设z=a+bi(a,b∈R),则z+2eq \(z,\s\up6(-))=(a+bi)+2(a-bi)=3a-bi=6-2i,
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(3a=6,,-b=-2,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=2,,b=2,))即z=2+2i,对应点为(2,2),在第一象限.故选A.
4.若复数 QUOTE ? z满足 QUOTE (3+4?)?=25? (3+4i)z=25i,其中 QUOTE ? i为虚数单位,则 QUOTE ? z的虚部是
A. QUOTE 3? 3i B. QUOTE −3? −3i C.3 D.-3
答案:C
【解析】设 QUOTE ?=?+?? z=a+bi,代入原式得到 QUOTE (3+4?)?=(3+4?)(?+??)=3?−4?+(3?+4?)? (3+4i)z=(3+4i)(a+bi)=3a−4b+(3b+4a)i
结合待定系数法得到 QUOTE 3?−4?=0,3?+4?=25 3a−4b=0,3b+4a=25,解得 QUOTE ?=3 b=3,故选C.
5. 设x∈R,i是虚数单位,则“x=-3”是“复数z=(x2+2x-3)+(x-1)i为纯虚数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案:C
【解析】复数z=(x2+2x-3)+(x-1)i为纯虚数,则x2+2x-3=0且x-1≠0,解得x=-3,故x=-3⇔复数z为纯虚数,选C.
6.下面是关于复数的四个命题,其中的真命题为
; ; 的共轭复数为;的虚部为i.
A.,B.C.D.
答案:A
分析:利用复数的乘除运算化简复数z,再根据共轭复数、复数的虚部、复数模的计算公式求解即可得答案.
【详解】∵z1+i,∴:|z|,:z2=2i,:z的共轭复数为1-i,
:z的虚部为1,∴真命题为p2,p3.
7.(多选)设复数z满足eq \f(z+1,z)=i,则下列说法正确的是( )
A.z为纯虚数 B.z的虚部为-eq \f(1,2)
C.在复平面内,z对应的点位于第二象限 D.|z|=eq \f(\r(2),2)
答案:BD
【解析】设z=a+bi(a,b∈R),则由题意,得a+bi+1=i(a+bi),即a+1+bi=-b+ai,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a+1=-b,,b=a,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=-\f(1,2),,b=-\f(1,2),))所以z=-eq \f(1,2)-eq \f(1,2)i.故z不是纯虚数;z的虚部为-eq \f(1,2);在复平面内,
z对应的点为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),-\f(1,2))),位于第三象限;|z|= eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))2)=eq \f(\r(2),2),故选D.
8.已知,则
A.B.
C.D.
答案:D
分析:先根据复数的运算,求得复数z,再求其模长的平方即可.
【解析】因为,所以,故选D.
【名师点睛】本题考查了复数的知识点,懂的运算求得模长是解题的关键,属于基础题.
9.(多选题)设复数z满足,则下列说法错误的是
A.z为纯虚数 B.z的虚部为
C.在复平面内,z对应的点位于第二象限 D.
答案:ABC
分析:设,根据题设条件和复数相等的充要条件,求得,逐项判定,即可求解.
【详解】由题意,复数满足,即,设,可得,
所以,解得,即,所以,且复数的虚部为,复数对应的点位于第三象限.
10、(多选题)设z是复数,则下列命题中的真命题是
A.若z20,则z是实数B.若z20,则z是虚数
C.若z是虚数,则z20D.若z是纯虚数,则z20
答案:ABD
分析:设复数,则,对选项逐项判定,即可求解.
【详解】设复数,则,对于A中,,即,则,所以是实数,真命题;对于B中,,即,则,且,所以是虚数,所以B为真命题;对于C中,例如复数,则 ,所以z20是假命题.
对于D中,由是纯虚数,则,所以是真命题;
11、已知是虚数单位,是的共轭复数,若,则的虚部为
A.B.
C.D.
答案:A
【解析】由题意可得,则,据此可得的虚部为.
12、设为虚数单位,复数满足,则共轭复数的虚部为
A.B.
C.D.
答案:C
分析:根据条件求出复数,然后再求出共轭复数,从而可得其虚部.
【解析】因为,所以,
所以,所以复数的虚部为.故选C.
【名师点睛】本题考查复数的乘除法的运算及共轭复数的概念,其中正确求出复数是解题的关键,对于复数的运算,解题时一定要按照相关的运算法则求解,特别是在乘除运算中一定不要忘了.
13. 若复数z满足,则z在复平面内对应的点位于
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
答案:D
分析:把复数的分母部分进行实数化即可,,化简后即可得到对应点,进而得到答案.
【解析】由题可得,则在复平面内对应的点为,位于第四象限.故选D.
14.(多选)已知复数z满足z(2-i)=i(i为虚数单位),复数z的共轭复数为eq \x\t(z),则( )
A.|z|=eq \f(3,5) B.eq \x\t(z)=-eq \f(1+2i,5)
C.复数z的实部为-1 D.复数z对应复平面上的点在第二象限
答案:BD
【解析】因为复数z满足z(2-i)=i,所以z=eq \f(i,2-i)=eq \f(i2+i,2-i2+i)=-eq \f(1,5)+eq \f(2,5)i,所以|z|= eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,5)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)))2)=eq \f(\r(5),5),故A错误;eq \x\t(z)=-eq \f(1,5)-eq \f(2,5)i,故B正确;复数z的实部为-eq \f(1,5),故C错误;复数z对应复平面上的点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,5),\f(2,5)))在第二象限,故D正确.
15、(多选题)若复数,其中为虚数单位,则下列结论不正确的是( )
A.的虚部为B.
C.的共轭复数为D.为纯虚数
答案:ABC
分析:根据复数的除法运算,求得,再结合复数的基本概念,逐项判定,即可求解.
【详解】由题意,复数,可得的虚部为,所以错误;由,所以错误;由共轭复数的概念,可得,所以错误;由,可得为纯虚数,所以正确,
16.已知复数是实数,复数是纯虚数,则实数的值为______
答案:
分析:
先根据复数是实数求出,再根据复数是纯虚数求出的值.
【详解】由题得,因为复数是实数,
所以.所以,因为复数是纯虚数,
所以.
17.若复数满足,则_______________;
答案:
分析:设出,代入,求出,根据得到结论
【详解】解设,代入得:,
根据复数相等定义得:,解得解得:,故
18、设是虚数单位,复数在复平面内对应的点在直线上,则实数的值为_______.
答案:-1
分析:根据复数的运算得,得到复数在复平面内对应的点为,代入直线的方程,即可求解.
【详解】由题意,复数,所以复数在复平面内对应的点为,则,解得.
19.已知z1=(3x-4y)+(y-2x)i,z2=(-2x+y)+(x-3y)i,x,y为实数,若z1-z2=5-3i,则|z1+z2|=________.
答案:eq \r(2)
【解析】z1-z2=[(3x-4y)+(y-2x)i]-[(-2x+y)+(x-3y)i]=[(3x-4y)-(-2x+y)]+[(y-2x)-(x-3y)]i
=(5x-5y)+(-3x+4y)i=5-3i,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(5x-5y=5,,-3x+4y=-3,))解得x=1,y=0,
所以z1=3-2i,z2=-2+i,则z1+z2=1-i,所以|z1+z2|=eq \r(2).
20.设,满足,且是纯虚数,则_______.
答案:
分析:设出复数,代入题中条件进行化简,即可求出.
【详解】设,
则
,则,解得:或,
又是纯虚数, ,解得,
代入,求出,复数。
复数相等
a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R)
共轭复数
a+bi与c+di共轭⇔a=c且b=-d(a,b,c,d∈R)
复数的模
向量eq \(OZ,\s\up7(―→))的模叫做复数z=a+bi的模,记作|z|或|a+bi|,
即|z|=|a+bi|=r=eq \r(a2+b2)(r≥0,a,b∈R)
复平面的概念
建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面
实轴、虚轴
在复平面内,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴,实轴上的点都表示实数;除原点以外,虚轴上的点都表示纯虚数
复数的几何表示
复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b) 平面向量eq \(OZ,\s\up7(―→))
高考数学一轮复习题型讲解+专题训练(新高考专用)专题25正(余)弦定理的应用(原卷版+解析): 这是一份高考数学一轮复习题型讲解+专题训练(新高考专用)专题25正(余)弦定理的应用(原卷版+解析),共41页。
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