2027年高考数学一轮复习学案 专题10 复数及其应用
展开 这是一份2027年高考数学一轮复习学案 专题10 复数及其应用学案主要包含了知能解读 01,知能解读 02,知能解读 03,重难点突破 01,重难点突破 02,重难点突破 03,重难点突破 04,重难点突破 05等内容,欢迎下载使用。
理·思维导图:呈现教材知识结构,构建学科知识体系.
盘·基础知识:甄选核心知识逐项分解,基础不丢分.
【知能解读 01】复数的概念
【知能解读 02】复数的四则运算
【知能解读 03】复数的三角表示式
破·重点难点:突破重难点,冲刺高分.
【重难点突破 01】对复数概念的理解
【重难点突破 02】利用复数相等求解
【重难点突破 03】利用复数的几何意义解题
【重难点突破 04】复数模的求解
【重难点突破 05】复数的四则运算
【重难点突破 06】in(n∈R)的周期性及其应用
【重难点突破 07】关于共轭复数的几个常用结论
【重难点突破 08】|Z-Z0|(z,z0∈C)的几何意义
【重难点突破 09】n 个复数乘法的三角表示(棣莫弗定理)(拓展)
辨·易混:辨析易混知识点,夯实基础.
【易混 001】虚部概念混淆
【易混 002】复数的分类及辨析
【易混 003】复数的坐标表示
【易混 004】判断复数对应的点所在的象限
【易混 005】已知复数的类型求参数
05 点·方法技巧:点拨解题方法,练一题通一类
【方法技巧 01】复数加减法的代数运算
【方法技巧 02】复数代数形式的乘法运算
【方法技巧 03】复数的乘方
【方法技巧 04】复数的除法运算
【方法技巧 05】复数范围内方程的根
【方法技巧 06】根据相等条件求参数
【方法技巧 07】在各象限内点对应复数的特征
【方法技巧 08】根据复数的坐标写出对应的复数
【方法技巧 09】与复数模相关的轨迹(图形)问题
复数的引入
01复数的概念
为了解决 x2 1 0 这样的方程在实数系中无解的问题,引入一个新数 i ,规定: i2 1 ,即 i 是方程
x2 1 0 的根.
复数的相关概念
复数的相关概念
形如 a bi ( a, b R )的数叫做复数,复数通常用字母 z 表示,即 z a bi ( a, b R ).其中 a 叫做实部, b 叫做虚部, i 叫做虚数单位, z a bi ( a, b R )叫复数的代数形式.
全体复数构成的集合C {a bi | a, b R} 叫做复数集.
【真题演练】(2025·河北保定·一模) z 5 3i211 的虚部为( )
3
3i
5
D.3
【答案】A
【知识点】求复数的实部与虚部
【分析】利用复数的周期性规律,将复数化为a bi(a, b R) 的形式,则复数的虚部可求.
【详解】因为i3 i, i4 1,所以 z 5 3i211 5 3i52 4 3 5 3i,其虚部为3 .
故选:A.
复数的分类
实数(b 0),
复数 a bi ( a, b R
)
虚数(b 0)
纯虚数(a 0),
非纯虚数(a 0).
两个复数相等
a bi 与c di ( a, b, c, d R )相等当且仅当 a c 且b d .
特别地, a, b R 时, a bi 0 a 0, b 0 .
【真题演练 1】(2025·河北邢台·三模)若a i b 2 ai(a, b R) ,则a b ( )
A.2B.4C. 4D. 2
【答案】C
【知识点】复数的相等
【分析】根据复数相等的概念可得.
a b 2
b 3
【详解】由题意得,
1 a
,解得a 1,所以a b 4 .
故选:C
【真题演练 2】(2025·福建福州·模拟预测)已知复数 z a 2 4 a 2 i( a R ,i 为虚数单位)是纯虚数,
则a .
【答案】2
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】根据题意,结合复数的定义,列出方程组,即可求解.
2
a2 4 0
【详解】由复数 z a 4 a 2 i 是纯虚数,可得
a 2 0
,解得a 2 .
故答案为: 2 .
复数的几何意义
复平面:建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面, x 轴叫做实轴, y 轴叫做虚轴.实轴上的点都表示实数;除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
复数与复平面内点的关系:每一个复数在复平面内有唯一的一个点和它对应,反之,复平面内的每一个点有唯一的一个复数和它对应,因此复数 z a bi ( a, b R )与复平面内的点 Z (a, b) 是一一对应的关系.
复数与向量的关系:复平面内的点 Z (a, b) 与以原点O 为起点、 Z (a, b) 为终点的向量OZ 一一对应,
所以复数 z a bi ( a, b R )与复平面内的向量OZ 是一一对应的关系.
复数的模
概念:复数 z a bi ( a, b R )对应的向量为OZ ,则OZ 的模叫做复数 z a bi 的模或绝对值,
a2 b2
记作| z |或| a bi | ,即| z || a bi |.如果b 0 ,那么 z 是实数a ,它的模就等于| a | (即 a 的
绝对值).
几何意义: | z || OZ | 即点 Z (a, b) 与原点O 的距离.一般地, | z1 z2 | 即为复平面内点 Z1 与 Z2 之间的距离.
【真题演练 1】(2025·广西南宁·模拟预测)在复平面内,复数 z 对应的点为2,1 ,则 z ( )
3
5
A.0B.1C.D.
【答案】D
【知识点】复数的坐标表示、求复数的模
【分析】首先根据复数的坐标写出复数 z 的表达式,然后求复数的模即可.
【详解】因为复数 z 对应的点为2,1,所以 z 2 i .
4 1
5
z .
故选:D.
AB
【真题演练 2】(2025·广东佛山·三模)复平面上 A,B 两点对应的复数分别是1+3i, 2+i ,向量 –––→ 对应的复数为 z ,则 z =( )
17
13
A.17B.C.13D.
【答案】D
【知识点】复数的坐标表示、求复数的模、复数的向量表示
【分析】根据复数的几何意义求出 A, B 坐标即可得出复数 z ,进而求出模.
【详解】由题意可得, A1, 3, B 2,1 ,则 AB 3, 2 ,
9 4
13
所以 z 3 2i ,得 z .
故选:D
共轭复数
定义及表示:一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0 的两个共轭复数也叫做共轭虚数.复数 z 的共轭复数用 z 表示,即如果 z a bi( a, b R ),那么 z a bi .
几何意义:互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于实轴对称.特别地,实数和它的共轭
复数在复平面内所对应的点重合,且在实轴上.
共轭复数的性质:
①实数的共轭复数是它本身,即 z z z R .
② (z ) z .
③| z || z | .
④ z z | z |2 .
【真题演练 1】(2025·浙江宁波·模拟预测)若 z 1 i 4 i ,则 z ( )
5 3i
5 3i
3 3i
3 3i
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】先根据复数的乘法求复数 z ,再根据共轭复数的概念求 z .
【详解】因为 z 1 i4 i 4 i+4i i2 5+3i ,所以 z 5 3i .
故选:A.
【真题演练 2】(2025·湖北武汉·模拟预测)若复数 z 3 i 2i3 ,则 z ( )
5
A.
B.
C.
D. 3
6
10
2
【答案】D
【知识点】求复数的模
【分析】化简式子,然后根据复数的模公式计算即可.
32 32
【详解】由题可知: z 3 i 2i3 3 3i ,所以 z 3 2 .
故选:D
z
z a
【真题演练 3】(2025·河南鹤壁·二模)已知复数 z 1 i ,
21
,则实数 a 的值为()
5
A.-4B.2
C.3D.-4 或 2
【答案】D
【知识点】由复数模求参数
【分析】利用复数的运算即可求得结果.
【详解】
2 1 ,a 4 或a 2 .
z
z a
z 2
z a 2
2
1 a 2 15
故选:D.
复数的四则运算
复数的加法
加法法则:设 z1 a bi , z2 c di ( a, b, c, d R )是任意两个复数,那么它们的和
(a bi) (c di) (a c) (b d )i .
加法的运算律:对任意 z1 , z2 , z3 C ,有
交换律: z1 z2 z2 z1 ;
结合律: (z1 z2 ) z3 z1 (z2 z3) .
复数加法的几何意义:设OZ1 ,OZ2 分别与复数a bi ,c di( a, b, c, d R )对应,且OZ1 ,OZ2
不共线(如图),以OZ1 , OZ2 为邻边画平行四边形OZ1ZZ2 ,则其对角线$OZ$所表示的向量OZ 就是复数
(a c) (b d )i 对应的向量.因此,复数的加法可以按照向量的加法来进行,这就是复数加法的几何意义.
复数的减法
减法法则:设 z1 a bi , z2 c di ( a, b, c, d R ),则(a bi) (c di) (a c) (b d )i .
复数减法的几何意义:设OZ1 ,OZ2 分别与复数a bi ,c di( a, b, c, d R )对应,且OZ1 ,OZ2不共线(如图),则 a bi (c di) 与向量OZ1 OZ2 (等于 Z2 Z1 )对应,因此,复数的减法可以按照向量的减法来进行,这就是复数减法的几何意义.
两点间的距离公式:设 z1 x1 y1i , z2 x2 y2i ( x1 , y1 , x2 , y2 R )在复平面内对应的点分别为
Z1 (x1 , y1 ) , Z2 (x2 , y2 ) ,则
(x x ) 2 ( y y ) 2
12
12
––––→
| Z Z || z z || (x y i) (x y i) || (x x ) ( y y )i |.
1 21211221212
复数的乘法
乘法法则:设 z1 a bi , z2 c di ( a, b, c, d R )是任意两个复数,那么它们的积
(a bi)(c di) ac bci adi bdi 2 (ac bd ) (ad bc)i .
复数乘法的运算律:对于任意 z1 , z2 , z3 C ,有
交换律: z1z2 z2 z1 ;
结合律: (z1z2 )z3 z1(z2 z3) ; 分配律: z1(z2 z3 ) z1z2 z1z3 .
【真题演练】(2025·湖南·三模)若复数 z 满足iz 1 i ,则 z 的实部为( )
1
2
C.1D.2
【答案】A
【知识点】根据复数乘法运算结果求复数的特征
【分析】首先根据已知条件求出复数 z ,然后根据复数的概念识别该复数的实部.
【详解】由已知条件知: iz 1 i .
1 i1 i ii 1
所以 z i 1 .
ii 21
所以该复数的实部为-1.
故选:A.
复数的除法
ac bdbc ad
复数除法的运算法则:(a bi) (c di)
c2 d 2
c2 d 2 i ( a, b, c, d R , c di 0 ).在进行复数
除法运算时,通常先把(a bi) (c di) 写成使分母“实数化”.
a bi c di
的形式,再把分子与分母都乘分母的共轭复数 c di ,
【真题演练】(2025·广东东莞·模拟预测)已知复数 z 满足1 2i z 4 3i,则复数 z 在复平面对应的点位于
()
第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【答案】A
【知识点】复数的除法运算、共轭复数的概念及计算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】先利用复数除法和共轭复数的概念求出 z ,再根据复数对应复平面内点的坐标判断象限即可.
4 3i4 3i1 2i
【详解】由题意可得 z 2 i ,
1 2i1 2i 1 2i
所以 z 2 i在复平面对应点2,1 ,在第一象限,故选:A
在复数范围内实系数一元二次方程的根
在复数范围内,实系数一元二次方程 ax2 bx c 0 ( a 0 )的求根公式为:
(1)当 0 时,方程有两个实根 x
b
b2 4ac
2a
;
(2)当 0 时,方程有两个虚根 x
b
(b2 4ac)
i ,且这两个虚数根互为共轭复数.
2a
【真题演练】(2025·山东青岛·三模)若1 2i 是关于 x 的实系数方程 x2 bx c 0 的一个复数根,则b ,c 的
值分别为( )
b 2,c 5
C. b 2,c 5
b 2,c 5
D. b 2,c 5
【答案】A
【知识点】复数范围内方程的根
【分析】根据实系数方程的复数根的性质求出方程的另一个根,再利用韦达定理求出b 、c 的值.
【详解】已知1 2i 是实系数方程 x2 bx c 0 的一个复数根,根据实系数方程的复数根成对出现的性质,可知方程的另一个根为1 2i .
对于方程 x2 bx c 0 ,由韦达定理可得两根之和 x1 x2 b ,其中 x1 1 2i , x2 1 2i ,则
(1 2i) (1 2i) b ,即2 b ,解得b 2 .
由韦达定理可知两根之积 x1x2 c ,则(1 2i)(1 2i) c .
可得: (1 2i)(1 2i) 12 (2i)2 1 4i2 5 ,即c 5 .
b 的值为2 , c 的值为5 .
故选:A.
复数的三角表示式
复数的三角表示式
复数的三角表示式
一般地,任何一个复数 z a bi ( a, b R )都可以表示成 r(cs i sin) 的形式,其中, r 是复数 z 的
模, r
, cs a ,sin b ;是以 x 轴的非负半轴为始边,向量OZ 所在射线(射线 OZ)
a2 b2
rr
为终边的角,叫做复数 z a bi 的辐角. r(cs i sin) 叫做复数 z a bi 的三角表示式,简称三角形 式,该式的结构特征是模非负,角相同,余弦前,加号连.
辐角的主值
任何一个不为零的复数的辐角有无限多个值,且这些值相差 2的整数倍.规定在0 2范围内的辐角
的值为辐角的主值.通常记作arg z ,即0 arg z 2.
三角形式下的复数相等
每一个不等于零的复数有唯一的模与辐角的主值,并且由它的模与辐角的主值唯一确定.因此,两个非零复
特殊复数的辐角
1. 复数i 的辐角是 2k, k Z ,复数0 的辐角是任意的.
2
2. arg1 0 , arg i , arg(1) , arg(i) 3 .
2
2
数相等当且仅当它们的模与辐角的主值分别相等.
复数乘法运算的三角表示及其几何意义
复数乘法运算的三角表示
已知复数 z1 , z2 的三角形式为 z1 r1 (cs1 i sin1 ) , z2 r2 (cs2 i sin2 ) ,
则 r1 (cs1 i sin1 ) r2 (cs2 i sin2 ) r1r2 [cs(1 2 ) i sin(1 2 )] ,即两个复数相乘,积的模等于
各复数的模的积,积的辐角等于各复数的辐角的和.
z1z2 r1 (cs1 i sin1 ) r2 (cs2 i sin2 ) r1r2 [(cs1 cs2 sin1 sin2 ) i(sin1 cs2 c s1
r1r2 [cs(1 2 ) i sin(1 2 )] .
sin2 )]
复数乘法的几何意义
如图,复数 z1 ,z2 对应的向量分别为OZ1 ,OZ2 ,把向量OZ1 绕点O 按逆时针方向旋转角2(如果2 0 , 就要把OZ1 绕点O 按顺时针方向旋转角|2 | ),再把它的模变为原来的 r2 倍,得到向量OZ ,OZ 表示的复 数就是积 z1 z2 .
复数除法运算的三角表示及其几何意义
复数除法运算的三角表示
设 z1 r1 (cs1 i sin1 ) , z2 r2 (cs2 i sin2 ) ,且 z2 0 ,
则 z1 r1 (cs1 i sin1 ) r1 [cs( ) isin( )] ,即两个复数相除,商的模等于被除数的模除
zr (cs i sin)r
1212
22222
以除数的模所得的商,商的辐角等于被除数的辐角减去除数的辐角所得的差.
复数除法的几何意义
如图,复数 z1 , z2 对应的向量分别为OZ1 , OZ2 ,把OZ1 绕点O 按顺时针方向旋转角2 (如果2 0 ,
就要把OZ 绕点O 按逆时针方向旋转角| | ),再把它的模变为原来的 1 ,得到向量OZ , OZ 表示的复
r
12
2
数就是商 z1 .
z2
复数三角形式的乘除法公式记忆口诀
积的模等于模的积,积的辐角等于辐角的和,商的模等于模的商,商的辐角等于辐角的差.
【真题演练 1】(2025·江西萍乡·一模)已知复数 z1 ,z2 ( z1z2 0 )在复平面内对应的向量分别为OZ1 ,OZ2
(其中O 为原点),则下列命题正确的是( )
若OZ1 OZ2 ,则 z1 z2 z1 z2
若 OZ1 5 ,则 z1 2 的最小值为 3
––––→ ––––→––––→ ––––→
2
若 OZ1 OZ2 OZ1 OZ2 ,则z1 z
––––→––––→
若 OZ1 OZ2 ,则 z1 z2
【答案】AB
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题、复数的三角表示、三角表示下复数的几何意义
【分析】根据矩形的对角线相等和复数加减法的几何意义可判断 A;设 z1 5cs 5isin,0, 2π ,则
––––→ ––––→––––→ ––––→
z1 2 29 20 cs,再根据cs的范围可判断 B;根据OZ1 OZ2 OZ1 OZ2 可得 z1 z2 ,再举反
例可判断 C;两个复数当且仅当它们同为实数时,才能比较大小可判断 D.
【详解】对于 A,若OZ1 OZ2 ,则复平面内以有向线段OZ1 和OZ2 为邻边的平行四边形是矩形,根据矩形的对角线相等和复数加减法的几何意义可知,选项 A 正确;
(5 cs 2)2 (5sin)2
对于 B,若 OZ1 5 ,则点Z1 的轨迹是以O 为圆心,以 5 为半径的圆,设 z1 5 cs 5isin, 0, 2π ,
则 z1
2
29 20 cs,
29 20
因为1 cs 1,可得 z1 2 min
3 ,故 B 正确;
––––→ ––––→––––→ ––––→––––→ ––––→––––→ ––––→
对于 C, OZ1 OZ2 OZ1 OZ2 OZ1 OZ2 OZ1 OZ2 0
––––→ 2
––––→ 2
z z
,取 z
1, z
i ,显然 z
z ,但 z
z ,故 C 错误;
OZ1
OZ2 01212
1212
对于 D,两个复数当且仅当它们同为实数时,才能比较大小,故 D 错误.故选:AB.
【真题演练 2】(2025·海南·模拟预测)已知复数 z cs π sin π i ( i 为虚数单位),则 z3 等于( )
66
B. 1C. iD. i
【答案】C
【知识点】复数乘、除运算的三角表示
【分析】根据复数的三角形式的运算法则,准确运算,即可求解.
【详解】因为复数 z cs π sin π i ,
66
根据复数的运算法则,可得 z3 (cs π sin π i)3 cs π sin π i i .
6622
故选:C.
对复数概念的理解
处理复数的相关概念的问题时,首先要把复数化为 z a bi ( a, b R )的形式,进而确定复数的实部和虚部,再根据复数表示实数、虚数、纯虚数的充要条件构造关系式求解.
【典例 1】(2025·湖北黄冈·模拟预测)已知 z1 5 3i , z2 5 4i,下列各式中正确的是( )
A. z1 z2B. z1 z2
C. z1 z1 z2 z2D. z1 z1 z2 z2
【答案】C
【知识点】复数的基本概念、共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算
【分析】由复数不能比较大小,即可判断 A,B;求出 z1 z1 34 , z2 z2 41 ,即可判断 C,D.
【详解】解:因为虚数不能比较大小,故 A,B 错误;
因为 z1 z1 (5 3i)(5 3i) 34 , z2 z2 (5 4i)(5 4i) 41 ,所以 z1 z1 z2 z2 ,故 C 正确,D 错误.
故选:C.
【典例 2】(2025·河北秦皇岛·三模)下列关于复数的说法,正确的是( )
A.复数i 的任何偶数次幂都不小于零
B.若实数 a b ,则 z a b a bi 是纯虚数
C.在复平面内,虚轴上的点对应的复数均为纯虚数 D.若复数 z1 , z2 满足 z1 z2 ,则 z1, z2 均为实数
【答案】D
【知识点】已知复数的类型求参数、复数的基本概念、复数的坐标表示、判断复数对应的点所在的象限
【分析】根据复数的概念及分类,逐项判定,即可看求解.
【详解】对于 A 中,由虚数单位i2 1 ,可得 A 错误;
对于 B 中,若a b 0 ,那么a b (a b)i=0 R ,所以 B 错误;对于 C 中,虚轴上的点0, 0 对应复数 z 0 R ,所以 C 错误;
对于 D 中,若复数 z1 , z2 满足 z1 z2 ,虚数不能比较大小,则 z1 , z2 均为实数,D 正确.
故选:D.
【典例 3】(2025·河北·模拟预测)已知 z C , z 为 z 的共轭复数,则下列条件可判定 z R 的是( )
z
z
zz
B. z 2 3
z2 z 2
2z z
【答案】ABD
【知识点】复数的基本概念、共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算
【分析】设 z a bia, b R ,代入选项中的各条件,判断b 0 是否成立.
z
z
a2 b2
a2 b2
z
【详解】已知 z C ,设 z a bia, b R ,则 z a bi ,
对于 A,若 z ,即 a bia bi,得bi= bi ,即b 0 ,
所以 z a ,有 z R ,正确;
对于 B,若 z 2 3 ,则有a2 2abi b2 3,显然a 0 ,得b 0 ,有 z 3 R ,正确;
对于 C,若 z2 z2 ,即a 2 2abi b2 a 2 2abi b2 ,有4abi 0 ,得ab 0 ,其中当a 0, b 0 时, z R ,错误;
对于 D,若2z z ,有2a 2bi a bi ,两个复数能比较大小,则b 0 , a 0 ,
有 z R ,正确.
故选:ABD.
利用复数相等求解
利用复数相等的充要条件求参数的步骤:
分别确定复数的实部与虚部;
利用实部与实部、虚部与虚部分别相等,列方程(组)求解;
写出结果.
【典例 1】(2025·辽宁辽阳·一模)已知1 2i a 3 4ib 2 6i ,其中a, b 为实数,则( )
A. a 1, b 1
C. a 1, b 1
B. a 1, b 1
D. a 1, b 1
【答案】B
【知识点】复数加减法的代数运算、复数的相等
【分析】根据复数相等求参数的值.
【详解】因为1 2i a 3 4ib 2 6i ,所以a 3b (2a 4b)i 2 6i ,
a 3b 2
所以2a 4b 6
,解得a 1, b 1 ,
故选:B.
【典例 2】(2025·湖北·模拟预测)已知复数 z 满足 z 2z 3 i,则 z ( )
A.1i
【答案】A
B.1 i
C. 3 1 i
3
D. 3i
【知识点】复数的相等、共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算
【分析】设 z a bi ,则 z a bi ,代入已知条件,利用复数相等的条件即可求解.
【详解】设 z a bi,a,bR ,则 z a bi ,
因为 z 2z 3 i,所以a bi 2a bi 3 i,所以3a bi 3 i ,
3a 3a 1
所以b 1 ,解得b 1,所以 z 1 i .
故选:A.
【典例 3】(2025·辽宁·模拟预测)已知复数 z a bia, b R ,若集合 A a,b z 2 2z 2 0,则A 的子集个数是( )
A.1B.2C.4D.8
【答案】C
【知识点】复数的相等、求复数的实部与虚部、判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】方法一:利用代入法,由复数相等的条件得到关于实数a, b 的方程组求解,得到集合A 的元素;方法二:直接利用求根公式解方程 z2 2z 2 0 得到集合A 的元素;方法三:利用判别式直接得到方程得根的个数.最后根式集合A 的元素个数,利用集合的子集个数计算公式得到答案.
【详解】方法一:由 z2 2z 2 0 ,复数 z a bia, b R ,
a bi2 2 a bi 2 0 ,即a2 b2 2a 2 2b a 1i=0 ,
a2 b2 2a 2 0
b a 1 0
所以 z 1 i ,
a 1
,解得b 1 ,
所以集合 A 1, 1, 1,1,含有两个元素,所以 A 的子集有22 4 个;
2 4 2 22i
方法二: 2 ,所以由求根公式得 z ,
24 1 241 i
2
所以集合 A 1, 1, 1,1,含有两个元素,所以 A 的子集有22 4 个;方法三:因为 22 41 2 4 ,∴ z2 2z 2 0 有且仅有 2 个虚数根,所以A 含有两个元素,所以 A 的子集有22 4 个.
故选:C.
利用复数的几何意义解题
当遇到已知复数在复平面内的坐标,求复数中参数的问题时:
1.先对给定复数进行化简,利用复数的运算法则(如除法运算中分母实数化),将其化为 z m ni
( m, n R) 的标准形式.
2.再根据复数 z m ni 与复平面内坐标(m, n) 的一一对应关系,结合已知坐标,列出关于参数的方程,进而求解参数的值.
【典例 1】(2025·山东日照·二模)已知复数 z i a 在复平面内对应的点的坐标为(1, 2) ,则实数 a=( )
i
B.-1C.2D.-2
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】先化简复数,再由复数的几何意义即可得出答案.
【详解】因为 z
i a
i
i ai i2
1 ai
1
1 ai ,
所以复数 z i a 在复平面内对应的点的坐标为1, a ,
i
所以a 2 .
故选:D.
【典例 2】(2025·北京石景山·一模)在复平面内,复数 z i a 对应的点坐标为1, 2,则实数a ( )
i
A.1B. 1C.2D. 2
【答案】D
【知识点】复数的除法运算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】根据复数代数形式的除法运算化简 z ,再根据复数的几何意义判断即可.
【详解】因为 z i a i ai 1 ai ,则复数 z 在复平面内对应的点为1, a ,
ii2
又复数 z i a 对应的点坐标为1, 2,所以a 2 .
i
故选:D
【典例 3】(2025·河南·模拟预测)已知 z 4 2ai , i 为虚数单位, a R , z 是 z 的共轭复数,则下列说法
1 i
正确的是( )
若 z 为纯虚数,则a 2
若 z 在复平面内所对应的点位于第一象限,则a 3, 3
2
z 的最小值为2
zz 为定值
【答案】ABC
【知识点】已知复数的类型求参数、求复数的模、复数的除法运算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】根据复数运算化简可求得 z ,根据纯虚数定义可知 A 正确;根据复数对应点坐标可构造不等式求得 B 正确;由复数模长运算和求得 C 正确;由共轭复数定义和复数乘法运算可求得 D 错误.
4 2ai4 2ai1 i
【详解】 z 2 ai1 i 2 a a 2i ;
1 i1 i1 i
a 2 0
对于 A, z 为纯虚数,2 a 0 ,解得: a 2 ,A 正确;
a 2 0
对于 B, z 在复平面内对应的点位于第一象限,2 a 0 ,解得: 2 a 2 ,
即a 2, 2 ,所以a 3, 3,B 正确;
2 a2 a 22
对于 C, z
2
,C 正确;
2a2 8
2
对于 D, zz 2 a a 2 i 2 a a 2 i 2 a2 a 22 2a2 ,不是定值,D 错误.
故选:ABC.
复数模的求解
求解复数模的问题的常用方法
根据复数模的计算公式| a bi |a 2 b2 ( a, b R )可把复数模的问题转化为实数问题解决.
根据复数模的几何意义,即复数 z a bi ( a, b R )的模就是复数 z 在复平面内对应的点 Z (a, b) 到坐标原点的距离,可以把复数模的问题转化为距离问题解决.
重要结论
复数 z 在复平面内对应的点为 Z , r 表示大于0 的常数,则| z | r ( r 0 )表示点 Z 的轨迹是以原点为圆心, r 为半径的圆, | z | r 表示圆的内部, | z | r 表示圆的外部.
【典例 1】(2025·山东烟台·一模)已知复数 z 1 ai ,其中a R ,则“ z 1”是“ a 1 ”的( )
1 i
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】B
【知识点】判断命题的必要不充分条件、解不含参数的一元二次不等式、由复数模求参数
【分析】应用复数模的求法及 z 1得a 1或a 1 ,再由充分、必要性定义即可得答案.
1 a2
2
【详解】由| z | |1 ai| 1,则
|1 i|
1 a2
2
1,可得a 1或a 1 ,
所以“ z 1”是“ a 1”的必要不充分条件.
故选:B
【典例 2】(2025·安徽·三模)已知复数 z 满足 z 1 z 2 ,则 z ( )
33
A.有最小值 2B.有最大值 2C.有最小值 2D.有最大值 2
【答案】C
【知识点】求复数的模、与复数模相关的轨迹(图形)问题、由复数模求参数
【分析】设 z a bi(a, b R ) ,根据复数的模得到a 3 ,再计算 z ,即可得解.
2
【详解】设 z a bi(a, b R ) ,由 z 1 z 2 ,
则 a 1 bi a 2 bi ,所以(a 1)2 b2 (a 2)2 b2 ,
解得a 3 ,所以 z
2
3 bi
2
9 b 2 3 ,当且仅当b 0 时取等号,
42
所以 z 有最小值 3 ,无最大值.
2
故选:C
【典例 3】(2025·上海浦东新·二模)若关于 x 的方程 x2 x m 0 的一个虚根的模为2 ,则实数m 的值为.
【答案】4
【知识点】复数范围内方程的根、由复数模求参数
【分析】设关于 x 的方程的两根虚根为 x1, x2 ,则 x1 x2 m 且 x1 x2 ,即可求出m 的值,再代入检验.
【详解】设关于 x 的方程 x2 x m 0 m R 的两根虚根为 x1, x2 ,则 x1 x2 m 且 x1 x2 ,
所以 x1 x2
2 ,又 x1x2
x1
x2 m 4 ,所以m 4 ,
当m 4 时, 12 41 4 0 ,所以关于 x 的方程 x2 x m 0 有两个不相等实数根,不符合题意;当m 4 时, 12 4 1 4 0 ,所以关于 x 的方程 x2 x m 0 有两个虚根,符合题意;
所以m 4 .
故答案为: 4
复数的四则运算
1 i
1 i
复数的四则运算类似于多项式的四则运算,含有虚数单位i 的看成一类同类项,不含i 的看成另一类同类项,
分别合并即可.
1. 复数常见运算小结论
(1 i)2 2i ;
2i
1 i
1 i
(1 i)2 2i ; 2i 1 i
1 i
(1 i)(1 i) 2 ; 1 i ; 1 i
2
2
1 i i ; 1 i i
1 i
(a bi)(a bi) a 2 b 2 ;
(a bi)2 a2 b2 2abi ;
(a bi)3 a3 3ab2 (3a2b b3)i (其中 a, b R );
3
3. 2 2 i 1.
13
4.常见结论:
在复平面内, z1, z2 对应的点分别为 A, B , z1 z2 对应的点为C, O 为坐标原点(点O, A, B 不共线).
四边形OACB 为平行四边形;
若 z1 z2 z1 z2 ,则四边形OACB 为矩形;
若 z1 z2 ,则四边形OACB 为菱形;
若 z1 z2 且 z1 z2 z1 z2 ,则四边形OACB 为正方形.
1 i
2. 常用公式
【典例 1】(2025·黑龙江辽宁·模拟预测)已知复数 z 满足 z 2z 6 5i ,则 z 2 i ( )
2
A. 4
B. 3
C.
D.32
2
61
【答案】A
【知识点】复数加减法的代数运算、复数的相等、共轭复数的概念及计算、求复数的模
【分析】设 z a bia, b R ,根据复数代数形式的加减运算化简 z 2z ,再根据复数相等的充要条件求出
a 、b 的值,最后计算模即可.
【详解】设 z a bia, b R ,则 z a bi ,所以 z 2z a bi 2a bi 3a bi ,
3a 6a 2
又 z 2z 6 5i ,所以b 5 ,解得b 5 ,所以 z 2 5i ,
则 z 2 i 4 4i ,则 z 2 i
42 42
2
4.
故选:A.
【典例 2】(2025·山东济南·一模)设复数 z 满足1 z i ( i 为虚数单位),则 z ( )
2 i
A. 2iB. 2i
C. 2 2i
D. 2 2i
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算
【分析】根据复数的乘除法运算即可得到答案.
【详解】 z i 2 i 1 2i .
故选:A.
【典例 3】(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)若
z
z 1
1 i ,则 z ( )
A. 1 i
【答案】C
B. 1 i
C.1i
D.1 i
【知识点】复数的乘方、复数的除法运算
【分析】由复数四则运算法则直接运算即可求解.
【详解】因为故选:C.
z
z 1
z 11 1
z 1
1
z 1
1 i ,所以 z 1 1 1 i .
i
【典例 4】(2025·吉林长春·二模)复数 z
2
i 1
的共轭复数为( )
1i
【答案】B
1 i
2 2i
2 2i
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】根据复数的除法运算结合共轭复数的概念可得结果.
【详解】由题意得, z 21 i 1 i ,
1 i1 i
∴ z 1 i .
故选:B.
in(n∈R)的周期性及其应用
虚数单位i 的幂的周期性:
- i4n 1, i4n1 i , i4n2 1, i4n3 i ( n N ).其中i0 1 , in 1 ( n N ).
in
【典例 1】(2025·山东德州·三模)已知 z 1 i ,则 z z2025 ( )
1 i
i
2iC.0D.2
【答案】C
【知识点】虚数单位 i 及其性质、共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】利用复数的除法运算求得 z i ,然后利用共轭复数的概念及乘方运算求解即可.
1 i1 i21 2i i2
【详解】因为 z i ,所以 z i ,
1 i1 i1 i2
所以 z z2025 i i2025 i i2025 i i 0 .
故选:C
【典例 2】(2025·江西吉安·模拟预测)已知复数 z a i a R 为纯虚数,( i 为虚数单位),则 z2025 ( )
1 i
A.0B. i
1
i
【答案】B
【知识点】已知复数的类型求参数、虚数单位 i 及其性质、复数的除法运算
【分析】根据复数类型求出参数,再利用复数的乘方可求 z2025 .
a ia i1 ia 1 a 1i
【详解】 z ,
1 i22
因为复数 z a i a R 为纯虚数,故a 1,
1 i
故 z i ,故 z2025 i2025 i2024 i i ,
故选:B.
【典例 3】(2025·河北石家庄·一模)已知i 为虚数单位,以下选项正确的是( )
若m, n R ,则m ni 2 i 的充要条件是m 2, n 1
若复数 z1 , z2 , z3 满足 z1 z2 z2 z3 ,则 z1 z3
i i2 i3 i2025 i
若复数 z 满足 z 1,则 z 3 4i 的最大值为 6
【答案】ACD
【知识点】虚数单位 i 及其性质、复数的相等、与复数模相关的轨迹(图形)问题、复数代数形式的乘法运算
【分析】对于 A,利用复数的相等易得;对于 B,通过举反例排除即可;对于 C,利用i 的乘方的周期性计算即得;对于 D,利用复数的几何意义结合动点轨迹知识易得.
【详解】对于 A,因 m, n R ,则 m ni 2 i 等价于m 2 (n 1)i 0 ,
m 2 0
等价于n 1 0
,即m 2, n 1 ,故 A 正确;
对于 B,由 z1 z2 z2 z3 可得 z2 ( z1 z3 ) 0 ,
当 z2 0 时,等式成立,但 z1 与 z3 不一定相等,故 B 错误;
对于 C,因对于n N* , i4n1 i, i4n2 1, i4n3 i, i4n 1,
则i4n1 i4n2 i4n3 i4n i 1 i 1 0 ,
于是i i2 i3 i2025 (i i2 i3 i4 ) 506 i i ,故 C 正确;对于 D,由 z 1可理解为复平面内以原点为圆心的单位圆,
而 z 3 4i 可看成点(3, 4) 到该圆上点的距离,
32 (4)2
易得 z 3 4i 的最大值即 1 6 ,故 D 正确.
故选:ACD.
关于共轭复数的几个常用结论
若 z a bi ( a, b R ),则 z z | z |2 | z |2 a 2 b2 .利用此结论,可以在复数集中将 a2 b2 分解为
(a bi)(a bi) .
z R z z ;对于非零复数 z , z 是纯虚数 z z 0 .
若 z a bi ( a, b R ),则 z z 2a , z z 2bi .
z1 z2 z1 z2 , z1 z2 z1 z2 .
5.
z z
z2
1
z2
1 ( z2 0 ).
z 1 | z | 1.
z
z1 z2 zn z1 z2 zn .
z1 z2 zn z1 z2 zn .
【典例 1】(2025·广东·一模)记复数 z 的共轭复数为 z ,若 z 3 4i ,则 1 ( )
z
3 4i
5
3 4i
5
3 4i
25
3 4i
25
【答案】D
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算
【分析】先求出共轭复数,再根据复数除法及乘法运算即可.
【详解】因为 z 3 4i ,所以 z 3 4i ,
则 1 1 3 4i 3 4i 3 4i .
z3 4i3 4i 3 4i 9 16i 225
故选:D.
【典例 2】(2025·河北秦皇岛·二模)已知复数 z 满足 z 2z 3 i,则 3 i ( )
z
1 i
【答案】D
1i
1 2i
2 i
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】设复数为标准式,利用复数相等,可得复数,结合复数的除法,可得答案.
【详解】设 z a bi ,则 z 2z a bi 2a bi 3a bi ,即3a bi 3 i ,解得 z 1 i ,
3 i3 i1 i4 2i
所以 2 i .
1 i112
故选:D.
【典例 3】(2024·北京·三模)已知复数1 i i 2 ,则 z 在复平面上对应的点位于( )
z
第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【答案】C
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】根据条件,利用复数的运算法则及共轭复数的定义得到 z 1 3 i ,即可求出结果.
22
【详解】由1 i i 2 ,得到 z i 2 (2 i)(1 i) 1 3 i ,
z1 i222
所以 z 1 3 i ,其对应点为( 1 , 3 ) ,位于第三象限.
2222
故选:C.
【典例 4】(2025·福建·模拟预测)已知复数 z
i 2 i
, z 为 z 的共轭复数,则
( )
z
5551
A. 3B. 9C. 5D. 5
【答案】C
【知识点】共轭复数的概念及计算、求复数的模、复数的除法运算
z
【分析】结合复数的除法求出 z ,即可得到 z ,再用复数的模长公式求解.
ii 2 i1 2i12
【详解】因为 z
2 i2 i 2 i5
所以 z 1 2 i ,
55
i ,
55
z
则
5 .
1 2 2 2
5 5
5
故答案为:C.
丨 Z-Z0 丨(z,z0∈C)的几何意义
一、设复数 z1 a bi , z2 c di ( a, b, c, d R )在复平面内对应的点分别是 Z1(a, b) , Z2 (c, d ) ,则
| Z Z |
1 2
(a c)2 (b d )2 , 复数 z1 z2 (a c) (b d )i , 则 | z z |
12
(a c)2 (b d )2 . 故
| Z1Z2 || z1 z2 | ,即| z1 z2 |表示复数 z1, z2 在复平面内对应的点之间的距离.
| z z0 | ( z, z0 C )的几何意义的应用:
| z z1 | r ( r 0 )表示复数 z 在复平面内对应的点组成的集合是以复数 z1 对应的点为圆心, r 为半径的圆.
| z z1 || z z2 |( z1 z2 )表示复数 z 在复平面内对应的点组成的集合是以复数 z1, z2 对应的点 Z1, Z2
为端点的线段的垂直平分线.
三、复数模的性质
设 z, z1, z2 都是复数, n 是大于 1 的正整数.
1. | z | 0 ;
2
1
12
12
7. | z z |2 | z z |2 2 | z |2 2 | z |2 .
4. | zn || z |n ;
|| z1 | | z2 ||| z1 z2 || z1 | | z2 | ,等号成立的条件:
- 当| z1 z2 || z1 | | z2 | 时, z1, z2 所对应的向量同向;
- 当|| z1 | | z2 ||| z1 z2 | 时, z1, z2 所对应的向量反向.
|| z1 | | z2 ||| z1 z2 || z1 | | z2 | ,等号成立的条件:
- 当| z1 z2 || z1 | | z2 | 时, z1, z2 所对应的向量反向;
- 当|| z1 | | z2 ||| z1 z2 | 时, z1, z2 所对应的向量同向.
2
2
2
z| z |
1212
3. | z z || z | | z |(可推广到 n 个复数), z1 | z1 | ( | z | 0 );
2. z z | z |2 | z |2 ;
【典例 1】(2025·广东·一模)已知 z 1 2i (i 为虚数单位),则 z ( )
2 i
2
A.1B.C.2D.4
【答案】A
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【分析】利用复数除法求出 z ,进而求出其模.
【详解】依题意, z (1 2i)(2 i) 5i i ,所以 z 1.
(2 i)(2 i)5
故选:A
【典例 2】(2025·广西柳州·三模)在复平面内,复数 z 对应的向量OZ 1, 2 ,则 z 3 ( )
2
2
D.
5
3
2
【答案】A
【知识点】求复数的模、复数的向量表示
【分析】根据给定条件,求出复数 z ,进而求出模.
【详解】由复数 z 对应的向量OZ 1, 2 ,则 z 1 2i ,
(2)2 22
所以| z 3 ||1 2i 3 || 2 2i | 2 2.
故选:A
【典例 3】(2025·浙江金华·二模)已知复数 z1 , z2 互为共轭复数,则( )
z1 z2B. z1 z2 z1 z2
z 2 z 2
C. z z 2 z z 2
D. 1 1
1212
z2 z2
【答案】ABC
【知识点】共轭复数的概念及计算、求复数的模、复数的除法运算
【分析】根据共轭复数的知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
a2 b2
【详解】设 z1 a bi ,则 z2 a bi ,
A 选项, z1
z2
,所以 A 选项正确.
B 选项, z1 z2
a2 b2 , z
z2
a2 b2 ,所以 B 选项正确.
1
C 选项, z z 2bi , z z 2 2b2 4b2, z z 2 2bi 2 4b2 ,
121212
所以 C 选项正确.
z1 i
1 i2
D 选项,设 z1 1 i, z2 1 i ,则 1 i ,
z 2 z 2
z21 i
1 i1 i
则 1
z2
i 2 1, 1
z2
i2 1,所以 D 选项错误.
故选:ABC
两个复数乘法运算的三角表示及几何意义,可以推广到 n ( n 2 ,且 n N )个复数相乘的情况,即
z1z2 zn r1 (cs1 i sin1 ) r2 (cs2 i sin2 )rn (csn i sinn )
r1r2 rn[cs(1 2 n ) i sin(1 2 n )] .
特别地,当 z1 z2 zn r (cs i sin) 时,[r(cs i sin)]n r n(cs n i sin n) ,这个结论 叫做棣莫弗定理.
09n 个复数乘法的三角表示(棣莫弗定理)(拓展)
【典例 1】已知i 为虚数单位,根据棣莫弗定理,可判断下列命题正确的是( )
若 z cs i sin ,则 z4 1 3 i
6622
若 z cs i sin ,则 z5 1 i
55
7755
若 z1 2(cs 12 i sin 12 ) , z2 3(cs 12 i sin 12 ) ,则 z1 z2 6 6i
若 z1 3(cs 12 i sin 12) , z2 4(cs 4 i sin 4 ) ,则 z1z2 6 6i
【解析】对于 A, z4 cs 2 i sin 2 1 3 i ,正确;
3322
对于 B, z5 cs i sin 1,错误;
3
对于 C, z1z2 6(cs i sin) 6 ,错误;
23
23
13
13
对于 D, z1 3(cs 12
答案 A
i sin
12 ) ,则 z1 z2 12(cs 6
i sin
) 6
6
6i ,错误.故选 A.
01:虚部概念混淆
1 i ,这样就能正确得到 z 的
i 1
1
i i2
i2
(1 i) (i)
i (i)
1 i
z ,分子分母同乘 i ,得到 z
i
标准形式,进而准确判断虚部.
1 i
为 1 ,即 z ,此时若分母实数化操作错误,会得到错误的 z 形式,进而导致虚部判断错误。
i
纠正:熟练掌握复数的除法运算法则, 分母实数化时, 给分子分母同时乘以分母的共轭复数。对于
1.对虚部概念理解不清:
易错点: 误将虚部认为是含 i 的部分, 比如把 z a bi 的虚部当成 bi ,而实际上虚部是 b (实数)。纠正:牢记虚部的定义,对于复数的代数形式 z a bi(a, b R) ,虚部是 b ,是一个实数,不包含 i 2.复数运算错误:
易错点:在对复数方程进行变形求解时,运算出错。比如在求解 iz 1 i 求 z 时,需要将 z 的系数化
【典例 1】(2025·广东广州·一模)若复数 z 满足1 iz i,则 z 的虚部为( )
1
B.1C. i
D.i
【答案】B
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算
【分析】先求出 z ,结合虚部的概念可得答案.
i 1i2 i
【详解】因为1 iz i,所以 z 1 i ,所以 z
ii2
的虚部为 1.
故选:B
【典例 2】(2025·黑龙江吉林·模拟预测)若复数 z 满足iz 1 i ,则 z 的虚部为( )
A. 1
B. i
D.i
【答案】A
【知识点】求复数的实部与虚部、复数代数形式的乘法运算
【分析】利用复数的运算求得复数 z ,可求复数 z 的虚部.
【详解】由iz 1 i ,可得i2 z 1ii ,所以 z i 1,所以 z 1 i ,所以 z 的虚部为1.
故选:A.
【典例 3】(2025·浙江温州·三模)已知 z 是复数 z 的共轭复数, z i 1( i 为虚数单位),则 z 的虚部是( )
A. iB. -iC.1D. 1
【答案】C
【知识点】求复数的实部与虚部、共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】由复数除法运算及共轭复数概念即可求解.
【详解】由 z i 1,
可得: z i z i ,故 z 的虚部为 1.故选:C
02:复数的分类及辨析
对于复数 z a bi(a, b R) ,当 b 0 时, z 为实数;当 b 0 时, z 为虚数;当 a 0 且 b 0 时,
z 为纯虚数。
复数的模| z |a2 b2 ,共轭复数 z a bi 。
欧拉公式eix cs x i sin x ,可用于将指数形式的复数转化为三角形式分析.
【典例 1】(2025·辽宁·二模)使复数 in 为纯虚数的最小自然数n 是( )
3
A.1B. 2C. 3D. 4
【答案】C
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的分类及辨析
3
3
【分析】化简 i2 、 i3 ,结合复数的概念可得出结论.
3
3
3
【详解】因为 i2 2 2 3i , i3 21 3i i 8i ,
3
因此使得复数 in 为纯虚数的最小自然数n 是3 .
故选:C.
【典例 2】(2024·宁夏银川·模拟预测)欧拉公式eix cs x isin x 建立起了复数、三角函数和指数函数的桥梁,在解析几何中具有重大意义,在复变函数论中占有重要的地位.根据欧拉公式,以下命题正确的个数是( )
πi
命题 1: e3
1 i
命题 2: eπi 1 0
3
22
命题 3: π i 的共轭复数为 3 1 i
命题 4: π i 为实数
e 622e 2
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【知识点】复数的基本概念、共轭复数的概念及计算、复数的分类及辨析
【分析】利用欧拉公式eix cs x isin x ,分别代入计算并根据复数的相关概念可得命题 2 和命题 3 正确,可
得结论.
πiππ13
【详解】易知e 3 cs i sin +i ,因此命题 1 错误;
3322
eπi cs π isin π 1 ,即可得eπi 1 0 ,所以命题 2 正确,
3
3
πiππ1π1
e 6
又e 6 cs i sin i ,所以 i 的共轭复数为 i ,即命题 3 正确;
662222
πiππ
显然e2
cs
i sin
22
0 i i ,为纯虚数,即命题 4 错误;
因此正确的个数为 2 个.故选:B
【典例 3】(2025·贵州遵义·模拟预测)已知复数 z 3a bi( a, b R ,i 为虚数单位),则下列选项正确的是
( )
若a 0 , b 0 ,则 z 为纯虚数
10
若a b 1 ,则 z
若b 0 ,则 z z
若a 0 且b 0 ,则 z 在复平面内对应的点位于第四象限
【答案】ABC
【知识点】共轭复数的概念及计算、求复数的模、复数的分类及辨析、判断复数对应的点所在的象限
【分析】对于 A,若 z 为纯虚数即可判断;对于 B,求复数的模即可计算;对于 C,若b 0 ,则 z 3a ,根据共轭复数定义即可判断;对于 D,复数 z=3a bi 在复平面内对应的点3a, b 即可判断.
【详解】当a 0, b 0 时, z 为纯虚数,故 A 正确;
3a 2 b2
当a b 1 时, z
,故 B 正确;
9 1
10
当b 0 时, z 3a ,所以 z 3a ,则 z z ,故 C 正确;
复数 z 3a bi 在复平面内对应的点3a, b ,若a 0 且b 0 ,所以 z 在复平面内对应的点位于第二象限,故 D 错误.
故选:ABC.
03:复数的坐标表示
1.复数化简与对称点
易错:化简 z
3 i 2 i
时,分母实数化算错; 或忘"关于实轴对称,虚部变相反数"。
避坑:分母实数化 分子分母同乘分母共轭(如
3 i
2 i2 i
2 i
);对称点直接"实部不变,虚部取反"。
2.模的几何意义(| z 1| | z 1| 4)
易错:误判图形(实际是椭圆,长轴 4、焦距 2);分析 z R 或 z2 R 时漏情况。
避坑:记" z z z z 是椭圆(和为定值 z z )";z R 时虚部为 0, z2 R 时虚部为 0 ( 分
1
2
12
z 实、纯虚数讨论).
【典例 1】(2025·湖北·模拟预测)在复平面内,复数 z1 对应的点与复数 z2
3 i 对应的点关于实轴对称,则
2 i
z1 等于( )
1 i
【答案】D
1 i
1 i
1i
【知识点】复数的坐标表示、复数的除法运算
【分析】先计算复数 z2 ,得到复数 z2 对应的点,由对称性即可得复数 z1 对应的点,进而得复数 z1 .
【详解】 z2
3 i
2 i
3+i2+i
= 2 i2 i
5 5i 1 i ,所以复数 z 对应的点为1,1 ,
2
5
因为复数 z1 对应的点与复数 z2 对应的点关于实轴对称,所以复数 z1 对应的点为1,1 ,
所以 z1 =1 i ,
故选:D.
【典例 2】(2025·江苏南通·一模)在复平面内,复数 z sin 2sin cs 2csi(i 为虚数单位)与
点 Z 3,1对应,则cs ( )
1
8
【答案】C
15
4
1
4
7
8
【知识点】逆用和、差角的余弦公式化简、求值、复数的坐标表示、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】根据复数的几何意义得到方程组,然后相加,结合同角三角函数关系式和两角差的余弦公式计算
即可.
sin 2sin 3sin2 4sinsin 4sin2 3
【详解】,
cs 2cs 1
cs2 4cscs 4cs2 1
1 4cscs sinsin 4 4 ,1 4cs 0 ,cs 1 ,
4
故选:C.
【典例 3】(2025·河南郑州·二模)已知复数 z 满足 z 1 z 1 4 ,则下列说法正确的是( )
A. z ≤ 2B. z 1 1
C.若 z R ,则 z 2D.若 z2 R ,则 z 2
【答案】ABC
【知识点】椭圆上点到焦点的距离及最值、复数的坐标表示、求复数的模、利用椭圆定义求方程
【分析】设 z m ni ,得到其在复平面的点坐标,设 F1 1, 0, F2 1, 0 ,证明 z 1 PF1 , z 1 PF2 ,从而得到点 P 的轨迹为椭圆,然后得到椭圆方程.结合椭圆中线段分别计算各个选择中的结果即可.
【详解】设 z m ni ,则复数 z 在复平面内对应点 P m, n ,设 F1 1, 0, F2 1, 0 ,
m 12 n2
则 z 1 m 1 ni
PF1
,同理 z 1 PF2 ,
∴ z 1 z 1 PF1 PF2 4 ,即点 P 的轨迹为椭圆,且椭圆长半轴a 2 ,焦半径c 1 ,
∴短半轴b
3 ,∴点 P 的轨迹方程为: x
2
y
1,
a2 c2
2
43
A 选项: z OP a 2 ,A 选项正确;
B 选项: z 1 PF2 a c 1,B 选项正确;
C 选项:若 z R ,即n 0 ,令 y 0 ,则 x 2 ,∴ z 2 ,C 选项正确;
3
D 选项: z2 m2 n2 2mni ,若 z2 R ,则m 0 或n 0 ,当m 0 时,n 3 ,此时 z ;当n 0 时,
m 2 ,此时 z 2 ,D 选项错误.
故选:ABC.
04:判断复数对应的点所在的象限
在复平面内,复数 z a bi(a, b R) 与点(a, b)——对应,根据 a(实部,对应横坐标)和 b(虚部,对应纵坐标)的正负可判断点所在象限:
第一象限: a 0 且 b 0
第二象限: a 0 且 b 0第三象限: a 0 且 b 0第四象限: a 0 且 b 0
【典例 1】(2025·北京平谷·一模)在复平面内,复数 z 满足 z 1 i 2i ,则复数 z 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】B
【知识点】复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】利用复数的除法运算化简,即可根据几何意义求解.
2i2i 1 i
【详解】由 z 1 i 2i 可得 z 1 i ,
1 i1 i1 i
故复数 z 对应的点为1,1 ,位于第二象限.故选:B
【典例 2】(2025·黑龙江哈尔滨·一模)复数 z 3 4i ,则 z 在复平面内对应的点在( )
2i
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
【答案】B
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】利用复数的除法化简复数 z ,利用共轭复数的定义结合复数的几何意义可得出结论.
3 4i3 4i1 2i5 10i
【详解】因为 z
1 2i1 2i 1 2i5
1 2i ,则 z 1 2i ,
所以,复数 z 在复平面内对应的点的坐标为1, 2 ,位于第二象限.
故选:B.
5
【典例 3】(2025·湖北黄冈·二模)复数 i 2 的共轭复数在复平面内对应的点位( )
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
【答案】B
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】先化简,再得到共轭复数,最后得到点对应象限.
【详解】 5 5i 2 5i 10 2 i ,则共轭复数为2 i ,对应的点2,1,在第二象限.
i 2i 2i 21 4
故选:B.
05:已知复数的类型求参数
对于复数 z a bi(a, b R) ,有以下分类:
实数: b 0
虚数: b 0
纯虚数: a 0 且 b 0
已知复数类型求参数时,需根据上述定义,结合复数运算(如乘法、除法等),列出关于参数的方程
(组)求解,同时要注意对参数取值的检验,避免出现增根.
【典例 1】(2025·山东泰安·一模)已知i 为虚数单位,若1 i2 ai 是纯虚数,则实数a ( )
A. 4
B. 2
C.1D.2
【答案】B
【知识点】已知复数的类型求参数、复数代数形式的乘法运算
【分析】利用复数的乘法运算化简复数,再利用纯虚数的概念,即可得答案;
【详解】因为1 i2 ai 2 2i ai ai2 2 a a 2i ,
a 2 0
所以a 2 0 ,解得a 2 .
故选:B.
【典例 2】(2025·浙江·二模)已知i 为虚数单位,复数 z a2 4 (a 2)i ( a R )是纯虚数,则a ( )
A. 2 或2B. 2C. 0D. 2
【答案】D
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】由纯虚数的概念,列得方程组,从而可求出a 的值.
【详解】因为复数 z a2 4 (a 2)i ( a R )是纯虚数,
a2 4 0
所以a 2 0 ,
由a 2 4 0 ,得a 2 或a 2 ,由a 2 0 ,得a 2 ,
所以a 2 .
故选:D.
【典例 3】(2024·上海·高考真题)已知虚数 z ,其实部为 1,且 z 2 m m R ,则实数m 为.
z
【答案】2
【知识点】已知复数的类型求参数、共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、由复数模求参数
【分析】设 z 1 bi,bR 且b 0 ,直接根据复数的除法运算,再根据复数分类即可得到答案.
【详解】设 z 1 bi , b R 且b 0 .
22 b2 3 b3 b
则 z z 1 bi 1 bi 1 b2 1 b2 i m ,
1 b
b2 3
2
m R , b3 b
m
,解得m 2 ,
0
1 b2
故答案为:2.
一:复数加减法的代数运算
对于复数 z a bi(a, b R) ,其共轭复数 z a bi 。
复数的加减运算,实部与实部相加减,虚部与虚部相加减,即(a bi) (c di) (a c) (b d )i 。在涉及 z 与 z 的运算问题中,通常设 z a bi ,将其代入等式, 利用复数相等的条件(实部相等、虚部相等)列方程求解.
【典例 1】(2025·安徽·二模)若 z
1 i3 i5
,则 z z ( )
2i
2iC. 2
D.2
【答案】D
【知识点】复数加减法的代数运算、共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】先利用i3 i ,i5 i 化简,再利用复数的除法运算求 z ,再求出 z ,最后利用复数的加法运算即可.
1 i31 i1 ii
【详解】因i3 i , i5 i ,则 z 1 i ,
i5
则 z 1 i , z z 1 i 1 i 2 .
故选:D.
ii2
【典例 2】(2025·广西·三模)已知复数 z 满足 z 2z 9 i ,则 z ( )
1 3i
3 i
3 i
1 3i
【答案】C
【知识点】复数加减法的代数运算、复数的相等、共轭复数的概念及计算
【分析】设复数 z a bia, b R ,根据定义得到其共轭复数,再根据复数相等的充要条件列方程求解.
【详解】设复数 z a bia, b R ,则其共轭复数 z a bi ,所以 z 2z a bi+2a bi 3a bi 9 i ,
3a 9a 3
则b 1 ,解得b 1.所以 z 3 i .
故选:C.
二:复数代数形式的乘法运算
复数代数形式的乘法运算, 遵循多项式乘法法则, 即对于复数 z1 a bi, z2 c di(a,b,c, d R) ,
z z
12
(a bi)(c di) ac adi bci bdi2 ,再根据 i2 1 ,整理为(ac bd ) (ad bc)i 的形式,
实部为 ac bd ,虚部为 ad bc 。
【典例 1】(2025·广东广州·模拟预测)已知复数 z 在复平面内对应的点的坐标是(1, 2) ,则iz ( )
1 2i
1 2i
2 i
2 i
【答案】D
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算
【分析】根据复数的乘法以及共轭复数的定义,可得答案.
【详解】由题意可得 z 1 2i ,则i z i 1 2i 2 i .
故选:D.
【典例 2】(2025·安徽·模拟预测)若复数 z 满足 z 2z 2 3i ,则 z i2025 ( )
2 i
2 i
1 2i
1 2i
【答案】D
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算
【分析】设 z x yi(x, y R) ,则 z 2z x 3yi 2 3i ,即可求出 x 2,
【详解】设 z x yi(x, y R) ,
则 z x yi, z 2z x yi 2x 2 yi x 3yi 2 3i ,
y 1,即可求解.
则 x 2,y 1, z 2 i, z i2025 (2 i) i 1 2i .
故选:D.
三:复数的乘方
复数乘方运算可通过两种方式解决:
1.代数形式直接展开:利用多项式乘法法则反复运算(适用于低次幂),结合 in 的周期性i1 i, i2 1,
i3 i,i4 1 ,周期为 4)化简。
2.三角形式 + 棣莫弗定理:若复数为三角形式 z r(cs i sin) ,则
zn rn (cs n i sin n)(n N * ,适用于高次幂运算。
【典例 1】(2025·山东济南·三模)设复数 z
2
1 i3
,则 z ( )
A.1 i
B.1i
C. 1 i
D. 1 i
【答案】B
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的乘方、复数的除法运算
【分析】利用复数的运算化简复数 z ,结合共轭复数的定义可得结果.
222 1 i
【详解】因为 z 1 i3 1 i 1 i1 i 1 i ,故 z 1 i .
故选:B.
【典例 2】(2025·湖北·二模)复数 z 1
2
3i 是 z 2 z 1 0 成立的( )
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】A
【知识点】复数的乘方、判断命题的充分不必要条件、复数的除法运算
【分析】先判断当z 1
2
3i 时, z2 z 1是否等于0 ,以确定充分性是否成立;再判断当z2 z 1 0 时,
z 是否一定等于1
2
3i ,以确定必要性是否成立,进而确定条件类型.
1 3i
1 3i 2
1
3i
2
1 2 3i 3i2
1 2 3i 3
2 2 3i
1 3
【详解】当 z 时, z2
2
再计算 z2 z 1 :
2
44442
z2 z 1 1 3i 1 3i 1 1 3i 1 3i 2 0 0 ,
2222
所以当 z 1
2
3i 时, z2 z 1 0 成立,充分性成立.
由 z 2 z 1 0 ,则: z 1
12 4 11 1
1 3
2 122
3i ,
即 z 1
2
3i 或 z 1
2
3i ,所以当z2 z 1 0 时, z 不一定等于1
2
3i ,必要性不成立.
因为充分性成立,必要性不成立,所以复数z 1
2
3i 是z2 z 1 0 成立的充分不必要条件,
故选:A.
i2025 1
【典例 3】(2025·山西临汾·二模) i2025 1 ( )
iB. i
1 i
1 i
【答案】B
【知识点】复数的乘方、复数的除法运算
【分析】根据复数的周期性以及复数的除法运算化简即可求解.
i2025 1 i2024i 1 1 i 1 i1 i 2i
【详解】 i2025 1i2024i 1i 1i 11 i2i ,
故选:B
四:复数的除法运算
c di(c di)(c di)
2.化简分母:利用平方差公式(c di)(c di) c 2 d 2 (实数),即分母=分母实部的平方+分母虚部的平方
2
3.展开分子:按多项式乘法展开,再用 i2 1 化简,最后合并实部和虚部。注意:
若分母为纯虚数 di( 如 2i) , 可直接乘 i 化简(因 i i 1) :
a bi (a bi)i ai bi 2 b ai b ai
di
di i
d
d
d
若分母为1 i ,乘其共轭1∓ i 后分母为 2 ,可简化计算:
a bi (a bi)(1 i) (a b) (b a)i
1 i
2
1.分子分母同乘分母的共轭复数:分母 c di 的共轭复数为 c di ,即 a bi (a bi)(c di)
2
c di(a,b,c, d R) ,运算步骤:
2
1
z a bi, z
,设
0
2
z
z
z1
对于复数除法
【典例 1】(2025·江西·一模)设 i 为虚数单位,复数 z 的共轭复数为 z ,若的点位于第( )象限
A.一B.二C.三D.四
【答案】A
z 2 i ,则 z 在复平面内对应
i2025
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】由复数的运算性质化简得 z 1 2i,则 z 1 2i ,即答案可求.
【详解】由题意得 z
i i45061
2 i 1 2i ,
i
所以 z 1 2i ,则 z 在复平面内对应的点位于第一象限,
故选:A.
【典例 2】(2025·河北·一模)若
z
z 1
1 i ,则 z ( )
1 i
1 i
1i
1 i
【答案】D
【知识点】复数的除法运算
【分析】利用复数除法法则,结合条件,直接解出复数 z .
【详解】因为故选:D.
z
z 1
1 i ,所以 z 1 i 1 i .
i
五:复数范围内方程的根
1.判别式法(实系数一元二次方程)
当 a, b, c R 时,先计算判别式 b2 4ac 。
0 时:方程有两个实根, 根据求根公式 x b 求解。
2a
0 时:方程有两个共轭虚根,同样使用求根公式 x
b 4ac b2 i
2a
2.配方法与公式法(复系数一元二次方程)
对于复系数一元二次方程,判别式法不再适用,可采用配方法或直接使用公式
x
b b2 4ac
2a
(这里 b2 4ac 是对复数开方,要考虑复数的多值性)。
3.韦达定理的应用
无论方程的根是实数还是复数, 韦达定理始终成立, 即若 x1, x2 是方程 ax2 bx c 0 的两根, 则
x x b , x x c
12
a
1 2
a
【典例 1】(2025·山东济宁·二模)已知1 2i 是关于 x 的方程 x2 ax b 0a, b R 的一个根,则 a bi
()
29
A.2B.3C.5D.
【答案】D
【知识点】复数范围内方程的根、求复数的模
2
a b 3 0
【分析】将1 2i 代入 x ax b 0 化简整理有 a b 3 4 2a i 0 ,即
4 2a 0
解出a, b ,最后求复
数的模即可.
【详解】将1 2i代入 x2 ax b 0 有: 1 2i2 a 1 2i b 0 ,
化简整理有a b 3 4 2ai 0 ,即a b 3 0 ,解得a 2 ,
所以 a bi
a2 b2
4 2a 0
22 52
29 ,
b 5
故选:D.
【典例 2】(多选)(2025·吉林长春·一模)在复数范围内,方程 z2 z 2 0 的两个根分别为 z1 ,z2 ,则( )
A. z1 z2 iB. z1 z2 1
C. z1 z2D. z1 z2
2
【答案】BCD
【知识点】复数范围内方程的根、求复数的模
【分析】根据韦达定理和复数范围内一元二次方程两根的特点一一分析即可.
【详解】对 A,根据韦达定理知 z1z2 2 ,故 A 错误;
对 B,根据韦达定理知 z1 z2 1,故 B 正确;
1 7i
对 C,解出两根分别为,显然两根互为共轭复数,则 z z
,故 C 正确;
2
对 D,因为 z1 z2 ,则 z1 z2
1 2
2
2 2
7
12
2
,故 D 正确.
故选:BCD.
【典例 3】(2025·山东·模拟预测)已知 z 是方程3x2 2x 1 0 的一个复数根,则 z ( )
1
3
【答案】B
3
3
2
3
6
3
【知识点】复数范围内方程的根、共轭复数的概念及计算、求复数的模
【分析】根据实系数一元二次方程根的性质,结合复数模的公式进行求解即可.
【详解】由题,因为 4 4 3 8 0 ,所以 z 和 z 是方程3x2 2x 1 0 的两个根,
所以 z z 1 ,即 z 2 1 ,所以 z 3 .
333
故选:B.
六:根据相等条件求参数
1.复数运算化简:
对含复数的表达式(如 、in 幂运算、方程根),先通过复数运算法则(除法分母实数化、in 周期性)
b
z
化简,转化为 a bi(a, b R) 形式。 2.应用" 复数相等"条件:
若两个复数 m ni p qi(m, n, p, q R) ,则实部相等 (m p) 且虚部相等(n q) ,据此列方程求解
参数。
3.结合共轭复数/方程根性质: 实系数方程虚根成对( 共轭虚根);
共轭复数 z 与 z 实部相同、虚部相反。
【典例 1】(2025·安徽·模拟预测)若复数 z 1 i ,实数a, b 满足 z b a 0 ,则a b ( )
z
1
4
C.1D.4
【答案】D
【知识点】复数范围内方程的根、根据相等条件求参数、复数的除法运算
【分析】法一:利用复数运算法则得到 z b a 1 a b b 1 i ,从而得到方程组,求出a b 2 ,得
z2 2
到答案;
法二:变形得到 z2 az b 0 , z 1 i 是 z2 az b 0 的根,故 z 1 i 是方程的另一个根,由韦达定理得到a 2, b 1 i2 2 ,求出答案.
【详解】法一:因为 z 1 i ,
bbb 1 i
b b
所以 z a 1 i a 1 i
z1 i2
a 1 a 2 2 1 i 0,
1 a b 0
所以
2,解得a b 2 ,故a b 4 ;
b
1 0
2
法二: z b a 0 ,故 z2 az b 0 ,
z
因为 z 1 i 是 z2 az b 0 的根,故 z 1 i 是方程的另一个根,由韦达定理得1 i 1 i a , 1 i1 i b ,
故a 2, b 1 i2 2 ,所以a b 4 .
故选:D
【典例 2】(2025·陕西宝鸡·二模)已知关于 x 的实系数方程 x2 2x k 0 的一个虚根为1i ,则另外一个根
的虚部为( )
B. 1
iD. i
【答案】A
【知识点】复数范围内方程的根、求复数的实部与虚部、根据相等条件求参数
【分析】将虚数根代入可得k 2 ,即可求解方程的虚数根,利用虚部的定义求解即可.
【详解】将1i 代入 x2 2x k 0 中可得1 i2 21 i k 0,解得k 2 ,故 x2 2 x 2 0 x 12 1,故 x 1 i ,
因此另一个虚数根为 x 1 i ,故其虚部为 1,
故选:A
【典例 3】(2025·湖南长沙·二模)若z i2024 i i5 i6 ,则 z 的虚部为( )
A. 1
C. i
D.i
【答案】A
【知识点】求复数的实部与虚部、根据相等条件求参数、复数代数形式的乘法运算、复数的乘方
【分析】根据复数的运算法则,结合复数相等的条件求出 z ,再根据共轭复数的定义求出 z ,最后确定 z 的虚部.
【详解】设 z a bia, b R ,则由已知得a bi 1i 1 i ,
a 1 1,
∴ b a 1i 1 i .∴ b 1,
a 2,
b 1,
解得,∴ z 2 i,∴ z 2 i ,∴ z 的虚部为1.
故选:A.
七:在各象限内点对应复数的特征
1.共轭复数的象限特征
共轭复数 z a bi 与 z a bi 的实部相同、虚部相反,因此象限关于实轴对称:若 z 在第一象限(a 0, b 0) ,则 z 在第四象限(a 0, b 0) ;
若 z 在第二象限(a 0, b 0) ,则 z 在第三象限(a 0, b 0) 。 2.复数运算后的象限判断
若涉及复数加减乘除后的象限,需先计算结果的实部和虚部,再按上述步骤分析。
【典例 1】(2025·福建厦门·一模)在复平面内, i 1 i 对应的点位于( )
第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【答案】B
【知识点】在各象限内点对应复数的特征、复数代数形式的乘法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】根据已知化简复数得出对应点的坐标进而判断选项.
【详解】i1 i i 1 ,所以il i 对应的点为1,1 ,位于第二象限,
故选:B.
【典例 2】(多选)(2025·广东·模拟预测)已知i 为虚数单位,复数 z 满足 z 1 5i ,则( )
1 i
z 的实部为 3
z 的虚部为2i
z z 13
z 在复平面内对应的点在第四象限
【答案】ACD
【知识点】在各象限内点对应复数的特征、共轭复数的概念及计算、求复数的模、根据除法运算结果求复数特征
【分析】先根据复数除法法则化简 z ,即可判断 A,B;再计算复数的模以及共轭复数定义,结合复数几何意
义判断 C,D.
1 5i1 5i1 i1 5i i 5i2
【详解】由于 z 3 2i ,
1 i1 i1 i2
则 z 的实部为3, z 的虚部为 2,不是2i ,所以 A 正确,B 错误;
1 5i
1 i
12 52
12 12
由于 z
13, z z z 2
13, z 3 2i 在复平面内对应的点3, 2 在第四象限,所以 CD 都
正确,
故选:ACD.
【典例 3】(多选)(2025·湖南·二模)若 z1 , z2 均为复数,下列说法正确的是( )
z1
z2 z1z2
2
若 z1 1 z2 1 ,则z1 z
若 z1 z1 2z2 , z2 R
21
若 z1 1 i , z i2024 z n 在复平面内对应的点在第一象限,则实数 n 的范围是, 1
【答案】AC
【知识点】在各象限内点对应复数的特征、复数的坐标表示、求复数的模、复数代数形式的乘法运算
【分析】设 z1 a bi , z2 c di,a,b,c, d R ,求出复数的模判断 A;利用特值法判断 B;利用复数的运算以及复数的分类判断 C;化简复数后求出对应点坐标判断 D.
a2 b2
【详解】 z1 a bi , z2 c di,a,b,c, d R ,则 z1
, z2
c2 d 2
ac2 ad 2 bd 2 bc2
a2 b2 c2 d 2
z1 z2 ac bd ad bc i ,
ac bd 2 ad bc2
z1z2
z1 z2
,故 A 正确
2
2
设 z1 i , z2 1,则 z1 1 z2 1 ,而 z1 z2 ,故 B 错误
设 z1 x yi,x, y R , z1 x yi ,则 z1 z1 2x 2z2 ,则 z2 x R ,故 C 正确
21
1
因为i2024 1 ,因此 z i2024 z n = z n 1 n i ,所对应点为1 n,1
该点在第一象限,说明1 n 0 ,即n 1,故 D 错误.故选:AC.
八:根据复数的坐标写出对应的复数
在复平面中,复数与坐标——对应,已知坐标写复数的关键是明确实部(横坐标)、虚部( 纵坐标)与复数的关系,直接构建 z a bi(a, b R) 形式,以下是具体解题技巧:
复平面内,点(a, b) 唯一对应复数 z a bi ,其中:
a 是实部, 对应点的横坐标;
b 是虚部, 对应点的纵坐标;
i 是虚数单位i2 1 。
【典例 1】(2025·黑龙江大庆·三模)在复平面内,点 Z (3, 4) 对应的复数为 z ,则| 1 i | ( )
z
2
25
【答案】D
1
5
2
5
2
5
【知识点】根据复数的坐标写出对应的复数、求复数的模、复数的除法运算
【分析】根据给定条件,求出复数 z ,再利用复数除法及模的运算求解.
【详解】点 Z (3, 4) 对应的复数 z 3 4i ,
则1 i 1 i (1 i)(3 4i) 1 7i 1 7 i ,
z3 4i(3 4i)(3 4i)252525
( 1 )2 ( 7 )2
25
25
所以| 1 i |2 .
z5
故选:D
【典例 2】(2025·山东枣庄·二模)已知复数 z 在复平面内对应的点为(1, 2) ,则 z 1 ( )
z i
1 i
1i
1+iD. 1 i
【答案】C
【知识点】根据复数的坐标写出对应的复数、复数的除法运算
【分析】根据给定条件,求出复数 z ,再利用复数的除法求解.
【详解】由复数 z 在复平面内对应的点为(1, 2) ,得 z 1 2i ,所以 z 1 1 2i 1 2i 2i (1 i) 2 2i 1 i .
z i1 2i i1 i(1 i)(1 i)2
故选:C
【典例 3】(2025·广西·模拟预测)已知复数 z 在复平面内对应的点为1, 2 ,则 z 1 ( )
z i
4 2 i
55
【答案】B
4 2 i
55
3 1 i
44
3 1 i
44
【知识点】根据复数的坐标写出对应的复数、复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算
【分析】结合复数的几何意义,以及复数的四则运算法则,即可求解.
【详解】因为复数 z 在复平面内对应的点为1, 2 ,则 z 1 2i ,
故 z 1 2 2i 2 2i1 3i 4 2 i.
z i1 3i1 3i1 3i55
故选: B.
九:与复数模相关的轨迹(图形)问题
对于| z | r(r 0) ,表示复平面内以原点为圆心, r 为半径的圆。
对于 z z0 r r 0, z0 x0 y0i ,表示复平面内以 x0 , y0 为圆心, r 为半径的圆。
对于 z z1 z z2 2a 2a z1 z2 , 表示复平面内以 z1 , z2 对应的点为焦点, 长轴长为$2 a$的椭圆(当 2a z1 z2 时,轨迹是线段;当 2a z1 z2 时,无轨迹)。
转化问题: 将复数模的等式转化为几何图形(圆、椭圆等),利用图形的性质(如圆心、半径、焦点、长轴短轴等)求解距离的取值范围、最值、离心率等。
【典例 1】(2025·河南·三模)若复数 z 满足 z z 1,则 z 2i 的取值范围为( ).
A. 1, 2
1, 3
1, 2
1, 3
【答案】D
【知识点】共轭复数的概念及计算、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】根据已知有 z z | z |2 1 ,确定 z 对应点的轨迹,再应用圆上点到定点距离范围的求法得到 z 2i 的范围.
【详解】由 z z | z |2 1,即 z 对应点在以复平面的原点为圆心,1 为半径的圆上,由 z 2i 表示上述圆上点到点(0, 2) 的距离,结合圆的性质,易知 z 2i [1, 3].
故选:D
【典例 2】(2025·上海杨浦·二模)已知复数 z 满足| z 1 i | 1 ,其中i 为虚数单位,则 z 的最小值为.
2
【答案】1
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】根据给定条件,利用复数模的几何意义求出最小值.
【详解】在复平面内, | z 1 i | 1 表示复数 z 对应的点 Z 与复数1i 对应点 A(1, 1) 的距离为 1,因此点 Z 的轨迹是以 A(1, 1) 为圆心,1 为半径的圆,
z 表示点Z 到原点O 的距离,所以 z 的最小值为| OA | 1 2 1 .
2
故答案为:1
【典例 3】(2025·辽宁·一模)若复数 z 满足 z 2 z 2 6 ,则复数 z 在复平面内对应点的轨迹的离心率为.
【答案】 2
3
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】由椭圆的定义和离心率的定义可得.
【详解】由 z 2 z 2 6 可得复数 z 在复平面内对应点的轨迹是以2, 0, 2, 0 为焦点,长轴长为 6 的椭圆,
所以c 2, a 3 ,
2所以离心率为 .
3
故答案为: 2
3
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