新高考数学一轮复习考点精讲练+易错题型第32讲 复数(2份打包,原卷版+解析版)
展开一、复数的有关概念
1.虚数单位 SKIPIF 1 < 0 :
(1)它的平方等于 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 与-1的关系: SKIPIF 1 < 0 就是-1的一个平方根,即方程 SKIPIF 1 < 0 的一个根,方程 SKIPIF 1 < 0 的另一个根是 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立;
(4) SKIPIF 1 < 0 的周期性: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ).
2. 概念
形如 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )的数叫复数, SKIPIF 1 < 0 叫复数的实部, SKIPIF 1 < 0 叫复数的虚部。
说明:这里 SKIPIF 1 < 0 容易忽视但却是列方程求复数的重要依据。
3.复数集
全体复数所成的集合叫做复数集,用字母 SKIPIF 1 < 0 表示;复数集与其它数集之间的关系: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
4.复数与实数、虚数、纯虚、0的关系:
对于复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,复数 SKIPIF 1 < 0 是实数;
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,复数 SKIPIF 1 < 0 叫做虚数;
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 时,复数 SKIPIF 1 < 0 叫做纯虚数;
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,复数 SKIPIF 1 < 0 就是实数0.
所以复数的分类如下:
SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
5.复数相等的充要条件
两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等。即:
如果 SKIPIF 1 < 0 ,那么 SKIPIF 1 < 0 .
特别地: SKIPIF 1 < 0 .
应当理解:
(1)一个复数一旦实部、虚部确定,那么这个复数就唯一确定;反之一样.
(2)复数相等的充要条件是将复数转化为实数解决问题的基础.
一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小。如果两个复数都是实数,就可以比较大小;也只有当两个复数全是实数时才能比较大小。
6.共轭复数:
两个复数的实部相等,而且虚部相反,那么这两个复数叫做共轭复数。即:
复数 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )互为共轭复数。
二:复数的代数表示法及其四则运算
1.复数的代数形式:
复数通常用字母 SKIPIF 1 < 0 表示,即 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),把复数表示成 SKIPIF 1 < 0 的形式,叫做复数的代数形式。
2.四则运算
SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 ;
复数除法通常上下同乘分母的共轭复数: SKIPIF 1 < 0 。
三:复数的几何意义
1. 复平面、实轴、虚轴:
点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标是 SKIPIF 1 < 0 ,纵坐标是 SKIPIF 1 < 0 ,复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )可用点 SKIPIF 1 < 0 表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面, SKIPIF 1 < 0 轴叫做实轴, SKIPIF 1 < 0 轴叫做虚轴。
实轴上的点都表示实数。
对于虚轴上的点原点对应的有序实数对为 SKIPIF 1 < 0 ,它所确定的复数是 SKIPIF 1 < 0 表示是实数。故除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数。
复数集C和复平面内所有的点所成的集合是一一对应关系,即
复数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 复平面内的点 SKIPIF 1 < 0
这是因为,每一个复数有复平面内唯一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应,这就是复数的一种几何意义,也就是复数的另一种表示方法,即几何表示方法。
2.复数的几何表示
(1)坐标表示:在复平面内以点 SKIPIF 1 < 0 表示复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 );
(2)向量表示:以原点 SKIPIF 1 < 0 为起点,点 SKIPIF 1 < 0 为终点的向量 SKIPIF 1 < 0 表示复数 SKIPIF 1 < 0 .
向量 SKIPIF 1 < 0 的长度叫做复数 SKIPIF 1 < 0 的模,记作 SKIPIF 1 < 0 .即 SKIPIF 1 < 0 .
【微点拨】
(1)向量 SKIPIF 1 < 0 与点 SKIPIF 1 < 0 以及复数 SKIPIF 1 < 0 有一一对应;
(2)两个复数不全是实数时不能比较大小,但它们的模可以比较大小。
3.复数加法的几何意义:
如果复数 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别对应于向量 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,那么以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为两边作平行四边形 SKIPIF 1 < 0 ,对角线 SKIPIF 1 < 0 表示的向量 SKIPIF 1 < 0 就是 SKIPIF 1 < 0 的和所对应的向量。
4.复数减法的几何意义:
两个复数的差 SKIPIF 1 < 0 与连接这两个向量终点并指向被减数的向量对应。
【微点拨】
1.复数的加、减、乘、除运算一般用代数形式进行;
2.求解计算时,要充分利用i的性质计算问题;
3.在复数的求解过程中,要注意复数整体思想的把握和应用;
4.复数问题实数化是解决复数问题的最基本也是最重要的思想方法,其依据是复数的有关概念和两个复数相等的充要条件。
【考点研习一点通】
考点一:复数的有关概念
【例1】设复数 SKIPIF 1 < 0 ,试求实数 SKIPIF 1 < 0 取何值时,复数 SKIPIF 1 < 0 分别满足:
(1) SKIPIF 1 < 0 是纯虚数; (2) SKIPIF 1 < 0 对应的点位于复平面的第二象限。
【点拨】利用复数的有关概念易求得。
【答案】
(1)当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时,复数 SKIPIF 1 < 0 是纯虚数;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时,复数 SKIPIF 1 < 0 对应的点位于复平面的第二象限.
【总结】复习中,概念一定要结合意义落实到位,对复数的分类条件要注意其充要性,对复数相等、共轭复数的概念的运用也是这样;对一些概念的等价表达式要熟知。比如: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ); SKIPIF 1 < 0 是纯虚数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
【变式1-1】实数m取什么数值时,复数 SKIPIF 1 < 0 分别是:
实数? (2)虚数? (3)纯虚数? (4)表示复数 SKIPIF 1 < 0 的点在复平面的第四象限?
【点拨】利用复数的有关概念易求得。
【解析】 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 (1)当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时,复数为实数.
当 SKIPIF 1 < 0 时即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时,复数为虚数.
当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时,复数为纯虚数.
当 SKIPIF 1 < 0 时即 SKIPIF 1 < 0 时,表示复数 SKIPIF 1 < 0 的点在复平面的第四象限.
【总结】复习中,概念一定要结合意义落实到位,对复数的分类条件要注意其充要性,对复数相等、共轭复数的概念的运用也是这样;对一些概念的等价表达式要熟知。比如: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ); SKIPIF 1 < 0 是纯虚数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
【变式1-2】求当实数 SKIPIF 1 < 0 取何值时,复数 SKIPIF 1 < 0 分别是:
(1)实数; (2)虚数; (3)纯虚数。
【解析】
(1)当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时,复数 SKIPIF 1 < 0 为实数;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 时,复数 SKIPIF 1 < 0 为虚数;
(3)当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时,复数 SKIPIF 1 < 0 为纯虚数.
【变式1-3】已知复数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,则复数 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.必为纯虚数 B.是虚数但不一定是纯虚数
C.必为实数 D.可能是实数也可能是虚数
【答案】
[法1] 设 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
则 SKIPIF 1 < 0 ,故应选C。
[法2] ∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
[法3] ∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
考点二:复数相等
【例2】复数z1= SKIPIF 1 < 0 +(10-a2)i,z2= SKIPIF 1 < 0
若 SKIPIF 1 < 0 是实数,求实数a的值.
【点拨】 SKIPIF 1 < 0 是实数,将 SKIPIF 1 < 0 化简成a+bi形式可得。
【解析】 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 是实数,
∴a2+2a-15=0,解得a=-5或a=3.
又(a+5)(a-1)≠0,∴a≠-5且a≠1,故a=3.
【总结】两个复数相等,a+bi=c+di SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
【变式2-1】已知集合M={(a+3)+(b2-1)i,8},集合N={3,(a2-1)+(b+2)}同时满足M∩N SKIPIF 1 < 0 M,M∩N≠Φ,求整数a,b
【点拨】先判断两集合元素的关系,再列方程组,进而解方程组,最后检验结果是否符合条件。
【解答】
SKIPIF 1 < 0 …………………………①
或 SKIPIF 1 < 0 …………………………………………②
或 SKIPIF 1 < 0 …………………………③
由①得a=-3,b=±2,经检验,a=-3,b=-2不合题意,舍去。∴a=-3,b=2
由②得a=±3, b=-2.又a=-3,b=-2不合题意,∴a=3,b=-2;
由③得 SKIPIF 1 < 0 ,此方程组无整数解。
综合①②③得a=-3,b=2或a=3,b=-2。
【总结】
1、a+bi=c+di SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
2、利用复数相等可实现复数问题实数问题的转化。解题时要把等号两边的复数化为标准的代数形式。
注:对于复数z,如果没有给出代数形式,可设z= a+bi(a,b∈R)。
【变式2-2】已知复数z1满足(z1-2)(1+i)=1-i(i为虚数单位),复数z2的虚部为2,且z1·z2是实数,求z2.
【解析】设z2=a+2i(a∈R),由已知复数z1满足(z1-2)(1+i)=1-i,得z1=2-i,又已知z1·z2=(2-i)·(a+2i)=(2a+2)+(4-a)i是实数,则虚部4-a=0,即a=4,则复数z2=4+2i.
【变式2-3】实数m分别取什么数值时?复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i
(1)与复数2-12i相等;
(2)与复数12+16i互为共轭复数;
(3)对应的点在x轴上方.
【点拨】利用复数相等定义。
【解析】(1)根据复数相等的充要条件得
SKIPIF 1 < 0 解之得m=-1.
(2)根据共轭复数的定义得
SKIPIF 1 < 0 解之得m=1.
(3)根据复数z对应点在x轴上方可得m2-2m-15>0,
解之得m<-3或m>5.
【总结】利用复数相等可实现复数问题实数问题的转化。解题时要把等号两边的复数化为标准的代数形式。对于复数z,如果没有给出代数形式,可设z= a+bi(a,b∈R)。
考点三:复数的代数形式的四则运算
【例3】计算: SKIPIF 1 < 0
【点拨】复数除法通常上下同乘分母的共轭复数。
【解析】 SKIPIF 1 < 0
【总结】复数除法关键是把分母实数化,通常上下同乘分母的共轭复数,利用 SKIPIF 1 < 0 进行运算。
【变式3-1】 SKIPIF 1 < 0
【答案】:原式= SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
【变式3-2】计算:计算 SKIPIF 1 < 0
【点拨】复数除法通常上下同乘分母的共轭复数。
【解析】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
【总结】复数除法关键是把分母实数化,通常上下同乘分母的共轭复数,利用 SKIPIF 1 < 0 进行运算。
【变式3-3】 SKIPIF 1 < 0
【解析】原式= SKIPIF 1 < 0
【总结】复数的综合运算中会涉及模、共轭及分类等,求z时要注意是把z看作一个整体还是设为代数形式应用方程思想;当z是实数或纯虚数时注意常见结论的应用.
【变式3-4】已知z1,z2为复数,(3+i)z1为实数, SKIPIF 1 < 0 且|z2|= SKIPIF 1 < 0 求z2.
【点拨】可不设代数形式利用整体代换的思想求解.
z1=z2(2+i),(3+i)z1=z2(2+i)(3+i)=z2(5+5i)∈R,
∵|z2|= SKIPIF 1 < 0
∴|z2(5+5i)|=50,
∴z2(5+5i)=±50,
SKIPIF 1 < 0
【总结】
1、(1)复数的加法、减法、乘法运算可以类比多项式运算,除法关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,注意要把i的幂写成最简形式.
(2)记住以下结论,可提高运算速度:
①(1±i)2=±2i; SKIPIF 1 < 0
⑤i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N).
2、复数的四则运算类似于多项式的四则运算,此时含有虚数单位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,但要注意把i的幂写成最简单的形式,在运算过程中,要熟透i的特点及熟练应用运算技巧。
考点四:复数的几何意义
【例4】已知复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),若 SKIPIF 1 < 0 所对应的点在第四象限,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【点拨】 在复平面内以点 SKIPIF 1 < 0 表示复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 所对应的点在第四象限等价于 SKIPIF 1 < 0 的实部大于零而虚部小于零。
【解析】∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
【总结】每一个复数有复平面内唯一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应。
【变式4-1】已知复数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,在复平面内对应的点分别为 SKIPIF 1 < 0 .
若 SKIPIF 1 < 0 是纯虚数,求m值;
若 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点位于第四象限,求m的取值范围.
【点拨】在复平面内以点 SKIPIF 1 < 0 表示复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 所对应的点在第四象限等价于 SKIPIF 1 < 0 的实部大于零而虚部小于零。
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 复数 SKIPIF 1 < 0 是纯虚数,
SKIPIF 1 < 0 解得m=0.
(2) SKIPIF 1 < 0 复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点位于第四象限
SKIPIF 1 < 0 解之得 SKIPIF 1 < 0
【总结】每一个复数有复平面内唯一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应。
【变式4-2】已知 SKIPIF 1 < 0 是复数, SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 均为实数,且复数 SKIPIF 1 < 0 对应的点在第一象限,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围。
【答案】:设 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )
∴ SKIPIF 1 < 0 ,由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
根据已知条件有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
考点五:化复数问题为实数问题
【例5】已知 SKIPIF 1 < 0 互为共轭复数,且 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 .
【点拨】设 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )代入条件,把复数问题转化为实数问题,易得 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的两个方程。
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),则 SKIPIF 1 < 0 , 代入原等式得: SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 。
【总结】
复数定义:“形如 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )的数叫复数”就意味凡是复数都能写成这样,求一个复数,使用一个复数都可通过这一形式将问题化虚为实;设出复数的代数形式,把复数问题转化为实数问题来研究是解决复数问题的常用方法。
【变式5-1】求使关于 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 至少有一个实根的实数 SKIPIF 1 < 0 .
【点拨】 根的判别式只适用实系数的一元二次方程,虚系数有实根用两复数相等,化虚为实。
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 为方程的一个实根,则有
SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
【总结】设出实根,化虚为实,再利用两复数相等。
【变式5-2】已知 SKIPIF 1 < 0 ,方程 SKIPIF 1 < 0 的两根为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】:∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ 方程的实系数一元二次方程可以用 SKIPIF 1 < 0 来判定方程有无实根。
(1)当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,方程的根 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为实数根,
由韦达定理 SKIPIF 1 < 0
又∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
(2)当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,方程的根 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为虚根 SKIPIF 1 < 0 。
SKIPIF 1 < 0
【易错易错】
易错一.复数的有关概念
1.若z=(3﹣i)(a+2i)(a∈R)为纯虚数,则z=( )
A.B.6iC.D.20
【解析】解:z=(3﹣i)(a+2i)=3a+2+(6﹣a)i,
∵z=(3﹣i)(a+2i)(a∈R)为纯虚数,
∴3a+2=0,且6﹣a≠0,
得a,此时zi,
故选:C.
2.已知i是虚数单位,若z(1+3i)=i,则z的虚部为( )
A.B.C.D.
【解析】解:由z(1+3i)=i,得,
∴z的虚部为.
故选:A.
3.已知复数(i虚数单位),则z( )
A.B.2C.1D.
【解析】解:由题意知,
利用性质,得z2,
故选:B.
4.若b+2i,其中a,b∈R,i是虚数单位,则a+b的值( )
A.﹣3B.﹣1C.1D.3
【解析】解:∵ai﹣1=b+2i,其中a、b∈R,i是虚数单位,
∴a=﹣2,b=﹣1
∴a+b=﹣3.
故选:A.
5.设复数z满足z,则|z|=( )
A.1B.C.D.2
【解析】解:z,
故|z|=1,
故选:A.
易错二.复数的几何意义
1.已知i是虚数单位,则复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【解析】解:由,
则复数在复平面内对应的点的坐标为:(﹣1,﹣1),位于第三象限.
故选:C.
2.设i是虚数单位,的复数z的共轭复数,z=1+2i,则复数z+i•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
【解析】解:∵z=1+2i,
∴z+i•1+2i+i(1﹣2i)=1+2i+i+2=3+3i.
∴复数z+i•在复平面内对应的点的坐标为(3,3),位于第一象限.
故选:A.
3.设a∈R,若复数(1+i)(a+i)在复平面内对应的点位于实轴上,则a=( )
A.0B.﹣1C.1D.
【解析】解:∵复数(1+i)(a+i)=(a﹣1)+(a+1)i在复平面内对应的点位于实轴上,
∴a+1=0,即a=﹣1.
故选:B.
4.已知复数z=3+4i3,则z的共轭复数在复平面内对应的点位于第 象限.
【解析】解:∵z=3+4i3=3﹣4i,
∴,
则复数在复平面内对应的点的坐标为(3,4),位于第一象限.
故答案为:一.
5.在复平面内,O是坐标原点,向量对应的复数是﹣2+i,若点A关于实轴的对称点为点B,则向量对应的复数的模为 .
【解析】解:∵向量对应的复数是﹣2+i,∴A(﹣2,1),
又点A关于实轴的对称点为点B,∴B(﹣2,﹣1).
∴向量对应的复数为﹣2﹣i,该复数的模为|﹣2﹣i|.
故答案为:.
易错三.复数的指数幂运算
1.若复数z(i为虚数单位),则复数在复平面上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
【解析】解:∵z1+i,
∴1﹣i,
∴复数在复平面对应的点的坐标是(﹣1,﹣1);
∴它对应的点在第三象限,
故选:C.
2.已知a为实数,若复数z=(a2﹣1)+(a+1)i为纯虚数,则的值为( )
A.1B.0C.1+iD.1﹣i
【解析】解:复数z=(a2﹣1)+(a+1)i为纯虚数,可得a=1,
1﹣i.
故选:D.
3.已知复数z(其中i为虚数单位),则z的虚部为( )
A.﹣1B.1C.﹣iD.i
【解析】解:z1﹣i,
则z的虚部为﹣1,
故选:A.
4.已知复数z满足z•i2020=1+i2019(其中i为虚数单位),则复数z的虚部是( )
A.﹣1B.1C.﹣iD.i
【解析】解:∵i4=1,
∴i2020=i4×505=1,i2019=i4×504+3=﹣i,
则z•i2020=1+i2019化为z=1﹣i,
∴z的虚部为﹣1.
故选:A.
5.设i是虚数单位,则复数z=()2013=( )
A.﹣1B.1C.﹣iD.i
【解析】解:∵,
∴z=()2013=i2013=(i2)1006•i=i.
故选:D.
易错四.待定系数在复数中的应用——最值问题
1.若复数z满足3z4+2i,则z=( )
A.1+iB.1﹣iC.﹣1﹣iD.﹣1+i
【解析】解:设z=a+bi(a,b∈R),
则3z3(a+bi)+a﹣bi=4a+2bi=﹣4+2i,
∴,即a=﹣1,b=1.
∴z=﹣1+i.
故选:D.
2.设复数z满足z2=3+4i(i是虚数单位),则z的模为( )
A.25B.5C.D.2+i
【解析】解:法一、设z=a+bi(a,b∈R),
由z2=3+4i,得(a+bi)2=a2﹣b2+2abi=3+4i,
∴,解得或.
∴.
故选:C.
法二、由z2=3+4i,得,
则|z|.
故选:C.
3.设复数z满足|z1|=1,|z2|=2,z1+z2=﹣1i,则|z1﹣z2|= .
【解析】解:设z1=a+bi,z2=c+di,(a,b,c,d为实数),
因为复数z满足,
所以且a2+b2=1,c2+d2=4,
所以a2+c2+2ac+b2+d2+2bd=4,
即2ac+2bd=﹣1,
则|z1﹣z2|.
故答案为:.
4.已知z∈C,且|z|=1,则|z﹣2﹣2i|(i为虚数单位)的最小值是( )
A.21B.21C.D.2
【解析】解:∵|z|=1且z∈C,作图如图:
∵|z﹣2﹣2i|的几何意义为单位圆上的点M到复平面上的点P(2,2)的距离,
∴|z﹣2﹣2i|的最小值为:|OP|﹣1=21.
故选:A.
5.设复数z1,z2满足|z1﹣1|=1,|z2+3i|=2,则|z1﹣z2|的最大值为( )
A.3+2B.2C.3D.6
【解析】解:因为|z1﹣1|=1,|z2+3i|=2,
所以z1,对应的点在以A(1,0)为圆心,以1为半径的圆上,z2对应的点在以B(0,﹣3)为圆心,以2为半径的圆上,
则|z1﹣z2|的几何意义是两圆上点的距离,
则则|z1﹣z2|的最大值为AB+1+2=33.
故选:C.
【巩固提升】
1.互为共轭复数的两复数之差是( )
A、实数 B、纯虚数
C、0 D、零或纯虚数
【答案】D
【解析】选D.设互为共轭复数的两个复数分别为z=a+bi, SKIPIF 1 < 0 =a-bi(a、b∈R),则z- SKIPIF 1 < 0 =2bi或 SKIPIF 1 < 0 -z=-2bi.
∵b∈R,当b≠0时,z- SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 -z为纯虚数;当b=0时,z- SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 -z=0.故选D.
2.若 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则 SKIPIF 1 < 0 的值分别等于( )
A.3,-2 B.3,2 C.3,-3 D.-1,4
【答案】A
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 故选A.
3. a为正实数,i为虚数单位, SKIPIF 1 < 0 =2,则a=( )
A、2 B、 SKIPIF 1 < 0 C、 SKIPIF 1 < 0 D、1
【答案】选B.
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 故可化为|1-ai|=2,又由于a为正实数,所以1+a2=4,得a= SKIPIF 1 < 0 ,故选B.
4.在复平面内,复数 SKIPIF 1 < 0 所对应的点位于( )
(A)第一象限 (B)第二象限
(C)第三象限 (D)第四象限
【答案】选B
【解析】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 所对应点为 SKIPIF 1 < 0 位于第二象限
5.i为虚数单位, SKIPIF 1 < 0 =________.
【答案】0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 =-i+i-i+i=0.
6.已知复数z满足(1+i)z=2,则z=_____.
【答案】1-i
【解析】由已知得 SKIPIF 1 < 0
7.已知A(1,2),B(a,1),C(2,3),D(-1,b)(a,b∈R)是复平面上的四点,且向量 SKIPIF 1 < 0 对应的复数分别为z1,z2.
(1)若z1+z2=1+i,求 SKIPIF 1 < 0
(2)若z1+z2为纯虚数,z1-z2为实数,求a、b.
【解析】(1)∵ SKIPIF 1 < 0 =(a,1)-(1,2)=(a-1,-1),
SKIPIF 1 < 0 =(-1,b)-(2,3)=(-3,b-3),
∴z1=(a-1)-i,z2=-3+(b-3)i,
∴z1+z2=(a-4)+(b-4)i,
又z1+z2=1+i,∴ SKIPIF 1 < 0
∴z1=4-i,z2=-3+2i,
SKIPIF 1 < 0
(2)由(1)得z1+z2=(a-4)+(b-4)i,
z1-z2=(a+2)+(2-b)i,
∵z1+z2为纯虚数,z1-z2为实数,
∴ SKIPIF 1 < 0
8.设z∈C,解方程z-2|z|=-7+4i.
【解析】设z=x+yi, x∈R, y∈R,
则原方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
即(3x-5)(x-3)=0, ∴ SKIPIF 1 < 0 。
9.要使复数 SKIPIF 1 < 0 为纯虚数,其中实数 SKIPIF 1 < 0 是否存在?若存在,求出a的值,若不存在,说明理由。
【解析】要使复数 SKIPIF 1 < 0 为纯虚数,必须 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 0,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
但是,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 =0此时 SKIPIF 1 < 0 不是纯虚数
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 无意义
所以不存在实数 SKIPIF 1 < 0 使 SKIPIF 1 < 0 为纯虚数。
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