新高考数学一轮复习题型归纳讲义专题01 复数(2份打包,原卷版+解析版)
展开1.复数的有关概念
(1)复数的概念:
形如a+bi(a,b∈R)的数叫复数,其中a,b分别是它的实部和虚部.若b=0,则a+bi为实数;若b≠0,则a+bi为虚数;若a=0且b≠0,则a+bi为纯虚数.
(2)复数相等:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).
(3)共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
(4)复数的模:
向量eq \(OZ,\s\up7(―→))的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=eq \r(a2+b2).
2.复数的几何意义
(1)复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b)(a,b∈R).
(2)复数z=a+bi(a,b∈R) 平面向量eq \(OZ,\s\up7(―→)).
3.复数的运算
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
①加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
②减法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
③乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
④除法: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).
题型一.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
【解答】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.
【解答】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.
【解答】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
【解答】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
【解答】解:z,
故|z|=1,
故选:A.
6.设复数z满足i,则|z|=( )
A.1B.C.D.2
【解答】解:∵复数z满足i,
∴1+z=i﹣zi,
∴z(1+i)=i﹣1,
∴zi,
∴|z|=1,
故选:A.
7.若复数z满足z(1﹣i)=2i,则下列说法正确的是( )
A.z的虚部为iB.z为实数C.|z|D.z2i
【解答】解:因为z(1﹣i)=2i,所以z1+i,
则|z|;由于z的虚部是1,则A,B错,z2,则D错.
故选:C.
8.若复数Z的实部为1,且|Z|=2,则复数Z的虚部是( )
A.B.±C.±iD.i
【解答】解:复数Z的实部为1,
设Z=1+bi.
|Z|=2,
可得2,
解得b.
复数Z的虚部是.
故选:B.
题型二.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
【解答】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
【解答】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.
【解答】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 一 象限.
【解答】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 .
【解答】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:.
6.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.
【解答】解:由,得z=2i2i,
∴复数z在复平面内的点的坐标为(,),到原点的距离为.
故选:B.
题型三.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
【解答】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
【解答】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
【解答】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
【解答】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
【解答】解:∵,
∴z=()2013=i2013=(i2)1006•i=i.
故选:D.
6.已知复数z=﹣1+i,则( )
A.﹣1B.1C.﹣iD.i
【解答】解:∵z=﹣1+i,
∴.
故选:A.
7.若Z=1+i,则|Z2﹣Z|=( )
A.0B.1C.D.2
【解答】解:∵Z=1+i,
∴Z2﹣Z=(1+i)2﹣(1+i)=1+2i+i2﹣1﹣i=i2+i=﹣1+i,
∴|Z2﹣Z|.
故选:C.
8.当z时,z100+z50+1的值等于 ﹣i .
【解答】解:∵zi
∴z22i+(i)2=﹣i,可得z4=﹣1
根据复数乘方的含义,可得z100=(z4)25=﹣1,z50=(z4)12•z2=﹣i
∴z100+z50+1=﹣1﹣i+1=﹣i
故答案为:﹣i
题型四.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
【解答】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
【解答】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|= .
【解答】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
【解答】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
【解答】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.
6.已知复数z=x+yi(x,y∈R)满足条件|z﹣4i|=|z+2|,则2x+4y的最小值是 .
【解答】解:∵复数z=x+yi(x,y∈R)满足条件|z﹣4i|=|z+2|,
∴|x+yi﹣4i|=|x+yi+2|,
∴|x+(y﹣4)i|=|x+2+yi|,
∴,
化为x+2y=3.
则2x+4y≥224,
因此2x+4y的最小值是.
故答案为:.
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