2025年新高考数学一轮复习第5章第03讲复数(八大题型)(讲义)(学生版+解析)

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名称 2025年新高考数学一轮复习第5章第03讲复数(八大题型)(讲义)(学生版+解析)
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2024-12-13 10:38:07

文档简介

第03讲 复数
目录
01 考情透视·目标导航 2
02 知识导图·思维引航 3
03 考点突破·题型探究 4
知识点1:复数的概念 4
知识点2:复数的四则运算 4
解题方法总结 6
题型一:复数的概念 6
题型二:复数的运算 8
题型三:复数的几何意义 10
题型四:复数的相等与共轭复数 12
题型五:复数的模 14
题型六:复数的三角形式 16
题型七:与复数有关的最值问题 19
题型八:复数方程 23
04真题练习·命题洞见 25
05课本典例·高考素材 26
06易错分析·答题模板 27
易错点:复数运算法则的应用有误 27
答题模板:复数式的计算 28
考点要求 考题统计 考情分析
(1)复数的有关概念 (2)复数的几何意义 (3)复数的四则运算 2024年I卷第2题,5分 2024年II卷第1题,5分 2023年I卷第2题,5分 2023年II卷第1题,5分 2022年I卷II卷第2题,5分 2021年II卷第1题,5分 2021年I卷第2题,5分 高考对复数的考查相对稳定,每年必考题型,考查内容、频率、题型、难度均变化不大.复数的运算、概念、复数的模、复数的几何意义是常考点,难度较低,预测高考在此处仍以简单题为主.
复习目标: (1)通过方程的解,认识复数. (2)理解复数的代数表示及其几何意义,理解两个复数相等的含义. (3)掌握复数的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义.
知识点1:复数的概念
(1)叫虚数单位,满足,当时,.
(2)形如的数叫复数,记作.
①复数与复平面上的点一一对应,叫z的实部,b叫z的虚部;Z点组成实轴;叫虚数;且,z叫纯虚数,纯虚数对应点组成虚轴(不包括原点).两个实部相等,虚部互为相反数的复数互为共轭复数.
②两个复数相等(两复数对应同一点)
③复数的模:复数的模,也就是向量的模,即有向线段的长度,其计算公式为,显然,.
【诊断自测】(2024·湖南衡阳·模拟预测)若复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,
所以的虚部为.
故选:D.
知识点2:复数的四则运算
1、复数运算
(1)
(2)
其中,叫z的模;是的共轭复数.
(3).
实数的全部运算律(加法和乘法的交换律、结合律、分配律及整数指数幂运算法则)都适用于复数.
注意:复数加、减法的几何意义
以复数分别对应的向量为邻边作平行四边形,对角线表示的向量就是复数所对应的向量.对应的向量是.
2、复数的几何意义
(1)复数对应平面内的点;
(2)复数对应平面向量;
(3)复平面内实轴上的点表示实数,除原点外虚轴上的点表示虚数,各象限内的点都表示复数.
(4)复数的模表示复平面内的点到原点的距离.
3、复数的三角形式
(1)复数的三角表示式
一般地,任何一个复数都可以表示成形式,其中是复数的模;是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线)为终边的角,叫做复数的辐角.叫做复数的三角表示式,简称三角形式.
(2)辐角的主值
任何一个不为零的复数的辐角有无限多个值,且这些值相差的整数倍.规定在范围内的辐角的值为辐角的主值.通常记作,即.复数的代数形式可以转化为三角形式,三角形式也可以转化为代数形式.
(3)三角形式下的两个复数相等
两个非零复数相等当且仅当它们的模与辐角的主值分别相等.
(4)复数三角形式的乘法运算
①两个复数相乘,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,即

②复数乘法运算的三角表示的几何意义
复数对应的向量为,把向量绕点按逆时针方向旋转角(如果,就要把绕点按顺时针方向旋转角),再把它的模变为原来的倍,得到向量,表示的复数就是积.
(5)复数三角形式的除法运算
两个复数相除,商的模等于被除数的模除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,即.
【诊断自测】(2024·河北衡水·模拟预测)若为纯虚数,,则( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【解析】,
因为为纯虚数,所以,所以,,
所以.
故选:A.
解题方法总结
复数的方程在复平面上表示的图形
(1)表示以原点O为圆心,以a和b为半径的两圆所夹的圆环;
(2)表示以为圆心,r为半径的圆.
题型一:复数的概念
【典例1-1】(2024·新疆·三模)复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设且,则,
因为,所以,解得:,则的虚部为.
故选:C
【典例1-2】(2024·湖北武汉·模拟预测)设复数,则的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,则,虚部是.
故选:A.
【方法技巧】
无论是复数模、共轭复数、复数相等或代数运算都要认清复数包括实部和虚部两部分,所以在解决复数有关问题时要将复数的实部和虚部都认识清楚.
【变式1-1】(2024·重庆·三模)设复数z满足,则z的虚部为( )
A. B. C.3 D.
【答案】A
【解析】设复数,
因为复数z满足,可得,
即,则,,解得,
所以复数的虚部为.
故选:A.
【变式1-2】(2024·福建泉州·模拟预测)若,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,
所以的虚部是.
故选:C
【变式1-3】若复数满足,且为纯虚数,则 .
【答案】/
【解析】因为为纯虚数,设,且,则,
因为,所以,所以,
解得,所以.
故答案为:.
题型二:复数的运算
【典例2-1】(2024·四川·模拟预测)已知复数z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】令复数,则,
根据两个复数相等的条件有,解得,所以.
故选:A
【典例2-2】设i是虚数单位,则复数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由.
故选: C.
【方法技巧】
设,则
(1)
(2)
(3)
【变式2-1】(2024·青海海南·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,
则,
故选:D.
【变式2-2】(2024·江西景德镇·三模)下列有关复数,的等式中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设,
对于A,令,,A错误;
对于B,
,B正确;
对于C,,
则,,
因此,C正确;
对于D,,D正确.
故选:A
【变式2-3】已知复数,的模长为1,且,则的值是( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【解析】设,,
则,,
所以,

因为,,所以,,
因为,所以,所以,
即,所以,
所以,,
所以.
故选:.
题型三:复数的几何意义
【典例3-1】(2024·山西吕梁·三模)已知复数满足,则复数在复平面对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【解析】由复数满足,可得,则,
则复数 对应的点为位于第四象限.
故选:D.
【典例3-2】若复数满足,则复数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
【解析】因为,
所以,
所以,所以复数在复平面内对应的点为,位于第四象限.
故选:D.
【方法技巧】
复数的几何意义在于复数的实质是复平面上的点,其实部、虚部分别是该点的横坐标、纵坐标,这是研究复数几何意义的最重要的出发点.
【变式3-1】(2024·陕西铜川·模拟预测)已知复数的实部为的虚部为,则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】,所以,所以,
其在复平面内的对应点为,位于第一象限.
故选:A.
【变式3-2】(2024·浙江·模拟预测)若复数z满足(i为虚数单位),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
【解析】设,则,
则,即,所以,,
解得,,故,对应的点在第四象限.
故选:D.
【变式3-3】(2024·陕西铜川·模拟预测)已知复数的实部为的虚部为,则的共轭复数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
【解析】由复数,可得,
所以,所以在复平面内的对应点为,位于第四象限.
故选:D.
【变式3-4】(2024·河南信阳·模拟预测)在复平面内,把复数对应的向量按顺时针方向旋转,所得向量在上的投影向量对应复数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为把复数对应的向量按顺时针方向旋转,
所以旋转后的向量所对应的复数为,
所以旋转后的向量,
又因为,,
所以向量在上的投影向量是,即对应复数是.
故选:.
题型四:复数的相等与共轭复数
【典例4-1】(2024·天津武清·模拟预测)已知,且,则 .
【答案】1
【解析】由题意可得:,所以.
故答案为:1.
【典例4-2】已知复数z的共轭复数是,若,则 .
【答案】
【解析】设,则,
因为,所以,
整理得,
所以,解得,所以.
故答案为:
【方法技巧】
复数相等:
共轭复数:.
【变式4-1】(2024·山东聊城·二模)已知,且,则 .
【答案】1
【解析】,
所以,解得.
故答案为:1
【变式4-2】(2024·全国·模拟预测)为虚数单位,复数,复数的共轭复数为,则的虚部为 .
【答案】
【解析】解法一:
设复数,则,
由复数相等,得,解得,即复数,
所以,所以的虚部为.
解法二:
由,得.因为是实数,所以也是实数,
则有,所以的虚部为.
故答案为:
【变式4-3】已知,且满足(其中为虚数单位),则 .
【答案】2
【解析】由题意,可得,
所以,解得,所以.
故答案为:2
【变式4-4】已知a,,,则 .
【答案】6
【解析】,故,,得,,所以.
故答案为:6.
题型五:复数的模
【典例5-1】已知复数,且,则 .
【答案】或3
【解析】复数,
可得,则
整理得,,即
因为,所以且,
又因,故,解得,或.
故答案为:或3.
【典例5-2】(2024·江西南昌·三模)已知复数满足,则 .
【答案】
【解析】令,则有,即,,
解得,即,.
故答案为:.
【方法技巧】
【变式5-1】复数的模为 .
【答案】/
【解析】
故.
故答案为:.
【变式5-2】已知,则 .
【答案】5
【解析】假设,
则,,
∵,
∴①,②,③,
∴③-①-②得,
∴,
∴,
故答案为:5
【变式5-3】(2024·福建厦门·三模)复数满足,,则 .
【答案】
【解析】设,则,
由,,
得,解得,
所以,
故答案为:.
【变式5-4】已知复数数列满足,则 .
【答案】
【解析】因为,则,
所以
所以,
所以
.
故答案为:
题型六:复数的三角形式
【典例6-1】一般地,任何一个复数(,)都可以表示成形式,其中是复数的模,是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线)为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角表示式,简称三角形式.为了与“三角形式”区分开来,(,)叫做复数的代数表示式,简称“代数形式”. 已知,,,其中,,则 .(结果表示代数形式)
【答案】
【解析】因为,
所以,
又,,所以,
所以.
所以,

.
故答案为:.
【典例6-2】计算的结果是 .
【答案】
【解析】,
同理可得,
原式.
故答案为:
【方法技巧】
一般地,任何一个复数都可以表示成形式,其中是复数的模;是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线)为终边的角,叫做复数的辐角.叫做复数的三角表示式,简称三角形式.
【变式6-1】(2024·浙江绍兴·模拟预测)已知,则在下列表达式中表示的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因,则,
对于A,,故A项正确;
对于B, ,故B项错误;
对于C,,故C项错误;
对于D,由B项知,,故D项错误.
故选:A.
【变式6-2】(2024·黑龙江哈尔滨·三模)复数是虚数单位在复平面内对应点为,设是以轴的非负半轴为始边,以所在的射线为终边的角,则,把叫做复数的三角形式,利用复数的三角形式可以进行复数的指数运算,,例如:,,复数满足:,则可能取值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设,
则,
所以,,即,
所以
故时,,故可取,
故选:D
【变式6-3】(2024·内蒙古赤峰·一模)棣莫弗公式(其中i为虚数单位)是由法国数学家棣莫弗(1667-1754)发现的,根据棣莫弗公式可知,复数在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【解析】,
在复平面内所对应的点为,在第二象限.
故选:B.
【变式6-4】(2024·湖北恩施·模拟预测)任意一个复数都可以表示成三角形式,即.棣莫弗定理是由法国数学家棣莫弗(1667-1754年)创立的,指的是:设两个复数,,则,已知复数,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【解析】由题意可得,
故,
所以
.
故选:B
题型七:与复数有关的最值问题
【典例7-1】(2024·江苏泰州·模拟预测)若复数,满足,,则的最大值是( )
A. B. C.7 D.8
【答案】D
【解析】设,,,,
因为,,
所以,,
所以点的轨迹为以为圆心,为半径的圆,
点的轨迹为以为圆心,为半径的圆,
又表示点与的距离,
所以的最大值是,
故选:D.
【典例7-2】(2024·山东烟台·三模)若复数z满足,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【解析】若复数z满足,则由复数的几何意义可知复数对应的点集是线段的垂直平分线,其中,
所以的最小值为.
故选:B.
【方法技巧】
利用几何意义进行转化
【变式7-1】(2024·高三·河北沧州·期中)已知复数,复数满足,则的最大值为( )
A.7 B.6 C. D.
【答案】A
【解析】,
又,
即在复平面内,复数对应的点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,
又点到坐标原点的距离为,
所以的最大值为.
故选:A.
【变式7-2】(2024·湖南长沙·三模)已知复数z满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】表示对应的点是单位圆上的点,
的几何意义表示单位圆上的点和之间的距离,
的取值范围转化为点到圆心的距离加上半径可得最大值,减去半径可得最小值,
所以最大距离为,最小距离为,
所以的取值范围为.
故选:B
【变式7-3】(2024·江苏·模拟预测)若复数,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知在复平面中对应的点为以原点为圆心的单位圆上一点,
而在复平面中对应的点不妨设为,
所以,
易知.
故选:B
【变式7-4】(2024·湖北鄂州·一模)已知复数,满足,(其中i是虚数单位),则的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.3
【答案】D
【解析】设复数在复平面内对应的点分别为

由题意可知:,
可知点的轨迹表示为焦点分别为的椭圆,
则长半轴长为,半焦距,短半轴长为,
且该椭圆的长轴所在直线为,短轴所在直线为.
因为点在上,且,
若使得最小,则需取得最小值,
即点为第一象限内的短轴端点,此时.
故选:D.
【变式7-5】(2024·山东·模拟预测)复数满足,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【解析】设复数在复平面上的对应点为,
则可表示为复平面上点到的距离,
可表示为复平面上点到的距离,
由题意可知:点在线段的中垂线上,如下图:
线段的中点为,直线的斜率,
则的轨迹方程为,整理可得,
由可表示为点到的距离,
.
故选:A.
【变式7-6】已知复数满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】复数满足,
则复数z对应的点的轨迹为以为焦点,长轴长的椭圆,
则椭圆短半轴长为,椭圆方程为,
表示椭圆上的点到原点的距离,
当点位于椭圆长轴上的顶点时,取值大值2;
当点位于椭圆短轴上的顶点时,取值小值;
故的取值范围为,
故选:D
【变式7-7】(2024·安徽安庆·一模)设复数z满足条件|z|=1,那么取最大值时的复数z为( )
A.+i B.+i C.i D.i
【答案】A
【解析】复数满足条件,它是复平面上的单位圆,那么表示单位圆上的点到的距离,
要使此距离取最大值的复数,就是和连线和单位圆在第一象限的交点.
点到原点距离是2.单位圆半径是1,又,所以.
故对应的复数为.
故选:A
题型八:复数方程
【典例8-1】(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知复数是关于的方程的一个根,则 ( )
A.25 B.5 C. D.41
【答案】C
【解析】因为复数是关于的方程的一个根,
所以,所以,
所以,所以,
则,
故选:C.
【典例8-2】(2024·江苏·一模)已知是关于x的方程的根,则实数( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【解析】依题意知方程的根互为共轭复数,结合韦达定理可求得结果.因为是关于x的方程的根,则另一根为
由韦达定理得,所以
故选:B
【方法技巧】
复数方程是包含复数的方程,其中复数具有实部和虚部。解复数方程时,通常将利用复数的代数形式及三角形式进行求解。
【变式8-1】(2024·上海嘉定·三模)已知复数x满足方程,那么 .
【答案】
【解析】因为,则.
故答案为:.
【变式8-2】已知是关于x的方程的一个根,其中p,,则p+q= .
【答案】19
【解析】因为是关于x的方程的一个根,
所以是方程的另一个根,
所以,解得,
所以,
故答案为:19
【变式8-3】若是关于的实系数方程的一个复数根,则 .
【答案】3
【解析】∵实系数一元二次方程的一个虚根为,
∴其共轭复数也是方程的根.
由根与系数的关系知,,
∴ ,.
故答案为:
【变式8-4】的平方根为
【答案】
【解析】设所求复数为,由题意有,即,
则,解得或,即或,
即的平方根为,
故答案为.
【变式8-5】(2024·高三·上海浦东新·开学考试)若实系数方程的一个根是,则 .
【答案】1
【解析】因为关于的实系数方程的一个根是,所以另一个根为,
根据韦达定理可得,所以.
又,所以,所以
故答案为:.
1.(2024年高考全国甲卷数学(文)真题)设,则( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【解析】依题意得,,故.
故选:D
2.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以.
故选:C.
3.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)若,则( )
A. B. C.10 D.
【答案】A
【解析】由,则.
故选:A
4.(2024年北京高考数学真题)已知,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得.
故选:C.
5.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
∴方程的根为,即.
易错点:复数运算法则的应用有误
易错分析: (1)区分与
(2)区分与
【易错题1】设有下面四个命题
:若复数满足,则;
:若复数满足,则;
:若复数满足,则;
:若复数,则.
其中的真命题为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】令,则由得,所以,故正确;
当时,因为,而知,故不正确;
当时,满足,但,故不正确;
对于,因为实数的共轭复数是它本身,也属于实数,故正确,故选B.
【易错题2】已知(,为虚数单位),则( )
A. B.3 C.1 D.2
【答案】B
【解析】由,
可得,,
因此.
故选:B.
答题模板:复数式的计算
1、模板解决思路
复数的四则运算,解题的关键是知道.复数的乘法类似多项式(或单项式)乘法,复数的除法类似分母有理化.
2、模板解决步骤
第一步:如果是除法运算,利用分母有理化,将复数的除法化简.
第二步:按照多项式乘法,将复数乘法化简.
第三步:把代入,进一步化简,求得最终结果.
【经典例题1】已知a,b为实数,复数,若,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【解析】因为,所以,
则,即,
从而,即,解得,故
故选:A.
【经典例题2】计算 (其中为虚数单位).
【答案】/
【解析】.
故答案为:
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第03讲 复数
目录
01 考情透视·目标导航 2
02 知识导图·思维引航 3
03 考点突破·题型探究 4
知识点1:复数的概念 4
知识点2:复数的四则运算 4
解题方法总结 6
题型一:复数的概念 6
题型二:复数的运算 7
题型三:复数的几何意义 8
题型四:复数的相等与共轭复数 9
题型五:复数的模 9
题型六:复数的三角形式 10
题型七:与复数有关的最值问题 11
题型八:复数方程 13
04真题练习·命题洞见 13
05课本典例·高考素材 14
06易错分析·答题模板 15
易错点:复数运算法则的应用有误 15
答题模板:复数式的计算 16
考点要求 考题统计 考情分析
(1)复数的有关概念 (2)复数的几何意义 (3)复数的四则运算 2024年I卷第2题,5分 2024年II卷第1题,5分 2023年I卷第2题,5分 2023年II卷第1题,5分 2022年I卷II卷第2题,5分 2021年II卷第1题,5分 2021年I卷第2题,5分 高考对复数的考查相对稳定,每年必考题型,考查内容、频率、题型、难度均变化不大.复数的运算、概念、复数的模、复数的几何意义是常考点,难度较低,预测高考在此处仍以简单题为主.
复习目标: (1)通过方程的解,认识复数. (2)理解复数的代数表示及其几何意义,理解两个复数相等的含义. (3)掌握复数的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义.
知识点1:复数的概念
(1)叫虚数单位,满足,当时,.
(2)形如的数叫复数,记作.
①复数与复平面上的点一一对应,叫z的实部,b叫z的虚部;Z点组成实轴;叫虚数;且,z叫纯虚数,纯虚数对应点组成虚轴(不包括原点).两个实部相等,虚部互为相反数的复数互为共轭复数.
②两个复数相等(两复数对应同一点)
③复数的模:复数的模,也就是向量的模,即有向线段的长度,其计算公式为,显然,.
【诊断自测】(2024·湖南衡阳·模拟预测)若复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.
知识点2:复数的四则运算
1、复数运算
(1)
(2)
其中,叫z的模;是的共轭复数.
(3).
实数的全部运算律(加法和乘法的交换律、结合律、分配律及整数指数幂运算法则)都适用于复数.
注意:复数加、减法的几何意义
以复数分别对应的向量为邻边作平行四边形,对角线表示的向量就是复数所对应的向量.对应的向量是.
2、复数的几何意义
(1)复数对应平面内的点;
(2)复数对应平面向量;
(3)复平面内实轴上的点表示实数,除原点外虚轴上的点表示虚数,各象限内的点都表示复数.
(4)复数的模表示复平面内的点到原点的距离.
3、复数的三角形式
(1)复数的三角表示式
一般地,任何一个复数都可以表示成形式,其中是复数的模;是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线)为终边的角,叫做复数的辐角.叫做复数的三角表示式,简称三角形式.
(2)辐角的主值
任何一个不为零的复数的辐角有无限多个值,且这些值相差的整数倍.规定在范围内的辐角的值为辐角的主值.通常记作,即.复数的代数形式可以转化为三角形式,三角形式也可以转化为代数形式.
(3)三角形式下的两个复数相等
两个非零复数相等当且仅当它们的模与辐角的主值分别相等.
(4)复数三角形式的乘法运算
①两个复数相乘,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,即

②复数乘法运算的三角表示的几何意义
复数对应的向量为,把向量绕点按逆时针方向旋转角(如果,就要把绕点按顺时针方向旋转角),再把它的模变为原来的倍,得到向量,表示的复数就是积.
(5)复数三角形式的除法运算
两个复数相除,商的模等于被除数的模除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,即.
【诊断自测】(2024·河北衡水·模拟预测)若为纯虚数,,则( )
A. B. C.2 D.3
解题方法总结
复数的方程在复平面上表示的图形
(1)表示以原点O为圆心,以a和b为半径的两圆所夹的圆环;
(2)表示以为圆心,r为半径的圆.
题型一:复数的概念
【典例1-1】(2024·新疆·三模)复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(2024·湖北武汉·模拟预测)设复数,则的虚部是( )
A. B. C. D.
【方法技巧】
无论是复数模、共轭复数、复数相等或代数运算都要认清复数包括实部和虚部两部分,所以在解决复数有关问题时要将复数的实部和虚部都认识清楚.
【变式1-1】(2024·重庆·三模)设复数z满足,则z的虚部为( )
A. B. C.3 D.
【变式1-2】(2024·福建泉州·模拟预测)若,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】若复数满足,且为纯虚数,则 .
题型二:复数的运算
【典例2-1】(2024·四川·模拟预测)已知复数z满足,则( )
A. B. C. D.
【典例2-2】设i是虚数单位,则复数( )
A. B. C. D.
【方法技巧】
设,则
(1)
(2)
(3)
【变式2-1】(2024·青海海南·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2024·江西景德镇·三模)下列有关复数,的等式中错误的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】已知复数,的模长为1,且,则的值是( )
A.1 B. C. D.
题型三:复数的几何意义
【典例3-1】(2024·山西吕梁·三模)已知复数满足,则复数在复平面对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【典例3-2】若复数满足,则复数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
【方法技巧】
复数的几何意义在于复数的实质是复平面上的点,其实部、虚部分别是该点的横坐标、纵坐标,这是研究复数几何意义的最重要的出发点.
【变式3-1】(2024·陕西铜川·模拟预测)已知复数的实部为的虚部为,则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
【变式3-2】(2024·浙江·模拟预测)若复数z满足(i为虚数单位),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
【变式3-3】(2024·陕西铜川·模拟预测)已知复数的实部为的虚部为,则的共轭复数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
【变式3-4】(2024·河南信阳·模拟预测)在复平面内,把复数对应的向量按顺时针方向旋转,所得向量在上的投影向量对应复数是( )
A. B. C. D.
题型四:复数的相等与共轭复数
【典例4-1】(2024·天津武清·模拟预测)已知,且,则 .
【典例4-2】已知复数z的共轭复数是,若,则 .
【方法技巧】
复数相等:
共轭复数:.
【变式4-1】(2024·山东聊城·二模)已知,且,则 .
【变式4-2】(2024·全国·模拟预测)为虚数单位,复数,复数的共轭复数为,则的虚部为 .
【变式4-3】已知,且满足(其中为虚数单位),则 .
【变式4-4】已知a,,,则 .
题型五:复数的模
【典例5-1】已知复数,且,则 .
【典例5-2】(2024·江西南昌·三模)已知复数满足,则 .
【方法技巧】
【变式5-1】复数的模为 .
【变式5-2】已知,则 .
【变式5-3】(2024·福建厦门·三模)复数满足,,则 .
【变式5-4】已知复数数列满足,则 .
题型六:复数的三角形式
【典例6-1】一般地,任何一个复数(,)都可以表示成形式,其中是复数的模,是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线)为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角表示式,简称三角形式.为了与“三角形式”区分开来,(,)叫做复数的代数表示式,简称“代数形式”. 已知,,,其中,,则 .(结果表示代数形式)
【典例6-2】计算的结果是 .
【方法技巧】
一般地,任何一个复数都可以表示成形式,其中是复数的模;是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线)为终边的角,叫做复数的辐角.叫做复数的三角表示式,简称三角形式.
【变式6-1】(2024·浙江绍兴·模拟预测)已知,则在下列表达式中表示的是( )
A. B.
C. D.
【变式6-2】(2024·黑龙江哈尔滨·三模)复数是虚数单位在复平面内对应点为,设是以轴的非负半轴为始边,以所在的射线为终边的角,则,把叫做复数的三角形式,利用复数的三角形式可以进行复数的指数运算,,例如:,,复数满足:,则可能取值为( )
A. B.
C. D.
【变式6-3】(2024·内蒙古赤峰·一模)棣莫弗公式(其中i为虚数单位)是由法国数学家棣莫弗(1667-1754)发现的,根据棣莫弗公式可知,复数在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式6-4】(2024·湖北恩施·模拟预测)任意一个复数都可以表示成三角形式,即.棣莫弗定理是由法国数学家棣莫弗(1667-1754年)创立的,指的是:设两个复数,,则,已知复数,则( )
A. B. C. D.1
题型七:与复数有关的最值问题
【典例7-1】(2024·江苏泰州·模拟预测)若复数,满足,,则的最大值是( )
A. B. C.7 D.8
【典例7-2】(2024·山东烟台·三模)若复数z满足,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
【方法技巧】
利用几何意义进行转化
【变式7-1】(2024·高三·河北沧州·期中)已知复数,复数满足,则的最大值为( )
A.7 B.6 C. D.
【变式7-2】(2024·湖南长沙·三模)已知复数z满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式7-3】(2024·江苏·模拟预测)若复数,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【变式7-4】(2024·湖北鄂州·一模)已知复数,满足,(其中i是虚数单位),则的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.3
【变式7-5】(2024·山东·模拟预测)复数满足,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【变式7-6】已知复数满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式7-7】(2024·安徽安庆·一模)设复数z满足条件|z|=1,那么取最大值时的复数z为( )
A.+i B.+i C.i D.i
题型八:复数方程
【典例8-1】(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知复数是关于的方程的一个根,则 ( )
A.25 B.5 C. D.41
【典例8-2】(2024·江苏·一模)已知是关于x的方程的根,则实数( )
A. B. C.2 D.4
【方法技巧】
复数方程是包含复数的方程,其中复数具有实部和虚部。解复数方程时,通常将利用复数的代数形式及三角形式进行求解。
【变式8-1】(2024·上海嘉定·三模)已知复数x满足方程,那么 .
【变式8-2】已知是关于x的方程的一个根,其中p,,则p+q= .
【变式8-3】若是关于的实系数方程的一个复数根,则 .
【变式8-4】的平方根为
【变式8-5】(2024·高三·上海浦东新·开学考试)若实系数方程的一个根是,则 .
1.(2024年高考全国甲卷数学(文)真题)设,则( )
A. B. C. D.2
2.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)若,则( )
A. B. C. D.
3.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)若,则( )
A. B. C.10 D.
4.(2024年北京高考数学真题)已知,则( ).
A. B. C. D.
5.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知,则( )
易错点:复数运算法则的应用有误
易错分析: (1)区分与
(2)区分与
【易错题1】设有下面四个命题
:若复数满足,则;
:若复数满足,则;
:若复数满足,则;
:若复数,则.
其中的真命题为
A. B.
C. D.
【易错题2】已知(,为虚数单位),则( )
A. B.3 C.1 D.2
答题模板:复数式的计算
1、模板解决思路
复数的四则运算,解题的关键是知道.复数的乘法类似多项式(或单项式)乘法,复数的除法类似分母有理化.
2、模板解决步骤
第一步:如果是除法运算,利用分母有理化,将复数的除法化简.
第二步:按照多项式乘法,将复数乘法化简.
第三步:把代入,进一步化简,求得最终结果.
【经典例题1】已知a,b为实数,复数,若,则( )
A. B. C.1 D.2
【经典例题2】计算 (其中为虚数单位).
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