专题 7.5 复数全章十大基础题型归纳(基础篇)
【人教 A 版(2019)】
题型 1 复数的分类及辨析
1.(24-25 高一下·全国·课后作业)下列四种说法正确的是( )
A.如果实数 = ,那么 + ( + )i是纯虚数.
B.实数是复数.
C.如果 = 0,那么 = + i是纯虚数.
D.任何数的偶数次幂都不小于零.
【解题思路】根据复数的概念及分类,逐项判定,即可看求解.
【解答过程】对于 A 中,若 = = 0,那么 + ( + )i = 0 ∈ R,所以 A 错误;
对于 B 中,由复数的概念,可得实数是复数,所以 B 正确;
对于 C 中,若 = 0且 = 0时,复数 = + i = 0 ∈ R,所以 C 不正确;
对于 D 中,由虚数单位i2 = 1,可得 D 错误.
故选:B.
2.(23-24 高一下·上海浦东新·期中)下列命题一定成立的是( )
A.若 ∈ C,则 2 ≥ 0
B.若 , , ∈ C,( )2 + ( )2 = 0,则 = =
C.若 ∈ R,则( + 2)i是纯虚数
D.若 , ∈ C, > 0且 > 0,则 > 0且 + > 0
【解题思路】根据复数的概念和性质逐项进行检验即可判断.
【解答过程】对于A,当 = i时, 2 = 1 < 0,故选项A错误;
对于B,当 = i, = 1时,( )2 + ( )2 = 0,但 , , 并不相等,故选项B错误;
对于C,若 + 2 = 0,则( + 2)i并不是纯虚数,故选项C错误;
对于D,因为 , ∈ C, > 0且 > 0,所以 , 为正实数,则 > 0且 + > 0,故选项D正确,
故选:D.
3.(24-25 高一·上海·课堂例题)在下列复数中,哪些是实数?哪些是虚数?哪些是纯虚数?各数的实部和
虚部分别是什么?
π π
5 + 6i、 2 + 2i、 3、i、0、cos5 + isin2 2 5.
【解题思路】直接利用复数的基本概念逐一分析得答案.
【解答过程】 3、0 是实数, 3的实部为 3,虚部为 0;0 的实部与虚部均为 0.
π π
5 + 6i、 2 + 2i、cos5 + isin5、i是虚数;i 为纯虚数.2 2
5 + 6i的实部为 5,虚部为 6; 2 + 2
π π π π
i的实部与虚部均为 2;cos5 + isin5的实部为cos5,虚部为sin5;i的2 2 2
实部为 0,虚部为 1.
4.(24-25 高一下·上海·课后作业)若 = ( 2 3 + 2) + ( 2 2)i( ∈ )为实数,求出复数 1 =
( 2 5 + 6) + ( + 1)i,并判断复数 1是实数还是虚数,若是虚数,是纯虚数吗?
【解题思路】根据复数的分类解出 m,再将 m 代入 z1即可得到答案.
【解答过程】因为 = ( 2 3 + 2) + ( 2 2)i( ∈ )为实数,所以 2 2 = 0 = 1或 m=2.
= 2时, 1 = 13i,是虚数,且是纯虚数;
= 1时, 1 = 12,是实数.
题型 2 已知复数的类型求参数
1.(23-24 高一下·福建福州·期末)若( 2 4) + ( 2 +3 + 2)i是纯虚数,则实数 = ( )
A. ± 2 B. 2 C.2 D. 1
【解题思路】根据纯虚数的定义,列出方程组,求解即可.
( 2 4) + ( 2 +3 + 2)i
2 4 = 0
【解答过程】因为 是纯虚数,所以 2 + 3 + 2 ≠ 0 ,解得: = 2,
故选:C.
2.(23-24 高一下·安徽安庆·期末)已知 a,b 均为实数,复数: = 2 + ( 2 )i,其中 i 为虚数单位,
若 < 3,则 a 的取值范围为( )
A.( 1,3) B.( ∞, 1) ∪ (3, + ∞) C.( ∞, 3) ∪ (1, + ∞)
D.( 3,1)
【解题思路】由复数为实数及不等关系列不等式,解一元二次不等式即可.
= 2 + ( 2 )i < 3 2 = 0【解答过程】由题 ,所以 为实数,即 2 < 3 ,
则有 2 2 3 < 0,解得 1 < < 3,即 a 的取值范围为( 1,3).
故选:A.
3.(23-24 高一下·甘肃定西·期末)已知复数 = 2 +6 7 + ( 2 )i.
(1)若复数 是纯虚数,求实数 的值;
(2)当非零复数 的实部和虚部互为相反数时,求实数 的值.
【解题思路】(1)由条件可得实部为零,虚部不为零得出答案;
(2)由条件可得 2 +6 7 + 2 = 0可得答案.
2
【解答过程】(1)由复数 = 2 +6 7 + ( 2 )i + 6 7 = 0是纯虚数,得 2 ≠ 0 ,解得 = 7;
(2)由复数 的实部和虚部互为相反数,得 2 +6 7 + 2 = 0,
化简得2 2 +5 7 = 0 7,解出 = 2或 = 1,
当 = 1时, = 0 7不符合题意, = 1(舍去),而 = 2满足,
7
所以实数 的值为 2.
2
4.(23-24 高一下·广东清远· 6期末)已知复数 = 2 +3 + ( 2 15)i,求当实数 为何值时;
(1) 为实数;
(2) 为纯虚数;
(3) 为虚数.
【解题思路】(1)根据复数 为实数的条件,列方程和不等式组 m 的值;
(2)根据复数 为纯虚数的条件,列方程和不等式求 m 的值;
(3)根据复数 为虚数的条件,列不等式组求 m 的值即可.
【解答过程】(1)当 2 2 15 = 0且 + 3 ≠ 0时,复数 为实数,解得 = 5,
所以 = 5时,复数 为实数;
2 6
(2)当 2 +3 = 0且 + 3 ≠ 0且 2 15 ≠ 0时,复数 为纯虚数,
解得 = 3或 = 2,
所以 = 3或 = 2时,复数 为纯虚数;
(3)当 + 3 ≠ 0且 2 2 15 ≠ 0时,复数 为虚数,解得 ≠ 3且 ≠ 5,
所以 ≠ 3且 ≠ 5时,复数 为虚数.
题型 3 复数的几何意义
1.(23-24 高一下·新疆巴音郭楞·期末)若 = 7 + 3i(i为虚数单位),则复数 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
【解题思路】首先得到其共轭复数,再根据复数的几何意义判断即可.
【解答过程】因为 = 7 + 3i,所以 = 7 3i,
所以复数 在复平面内对应的点为( 7, 3),位于第三象限.
故选:C.
2.(23-24 高一下·湖北· 3期末)当4 < < 1时,复数 (4 + i) (3 + 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
3
【解题思路】根据复数的运算法则和复数的几何意义可得(4 3, 1),结合4 < < 1即可下结论.
【解答过程】 (4 + i) (3 + i) = (4 3) + ( 1)i,
所以该复数在复平面所对应的点的坐标为(4 3, 1),
3 1
又4 < < 1,所以0 < 4 3 < 1, 4 < 1 < 0,
所以点(4 3, 1)位于第四象限.
故选:D.
3.(23-24 高一下·新疆巴音郭楞·期末)已知复数 = (3 2 2 1) + (6 2 + 5 + 1)i, ∈ ,i为虚数单
位.
(1)若复数 为纯虚数,求 的值;
(2)若复数 在复平面上对应的点在第一象限,求 的取值范围.
【解题思路】(1)首先判断复数的实部与虚部,根据复数的类型得到方程(不等式)组,解得即可;
(2)根据实部、虚部均大于0得到不等式组,解得即可.
【解答过程】(1)复数 = (3 2 2 1) + (6 2 + 5 + 1)i, ∈ 的实部为3 2 2 1,虚部为6 2
+5 + 1,
3
2 2 1 = 0
因为复数 为纯虚数,则 6 2 + 5 + 1 ≠ 0 ,解得 = 1;
(2)因为复数 在复平面上对应的点为(3 2 2 1,6 2 + 5 + 1),位于第一象限,
3 2 2 1 > 0
所以 6 2 + 5 + 1 > 0 ,解得 <
1
2或 > 1,
即 1的取值范围为 ∞, ∪ (1, + ∞).
2
4.(23-24 高一·上海·课堂例题)求实数 m 的值或取值范围,使得复数 = ( 2 8 + 15) + ( 2 5 14)
i在复平面上所对应的点 分别位于
(1)实轴上;
(2)虚轴上;
(3)第四象限.
【解题思路】(1)根据题意可得 2 5 14 = 0,运算求解即可;
(2)由 2 8 + 15 = 0求 m,代入 验证,即可得结果;
2 8 + 15 > 0
(3)由 2 5 14 < 0 求出 m 的范围即可.
【解答过程】(1)由题意可得: 2 5 14 = 0,解得 = 7或 = 2.
(2)由题设, 2 8 + 15 = ( 3)( 5) = 0,可得 = 3或 = 5,
当 = 3时, = 20i对应点在虚轴上;
当 = 5时, = 14i对应点在虚轴上;
综上, = 3或 = 5.
3
2 8 + 15 = ( 3)( 5) > 0
( )由题设 2 5 14 = ( 7)( + 2) < 0 ,
可得 ∈ ( 2,3) ∪ (5,7).
题型 4 复数的模的计算
1.(23-24 高一下·浙江宁波·期末)已知复数 = i的实部与虚部相等,则| i| = ( )
A. 2 B. 5 C.2 2 D. 10
【解题思路】由实部与虚部概念可得 = 1,代入计算可求出结果.
【解答过程】易知 = i的实部为 ,虚部为 1,
由题意可知 = 1,
则| i| = | 1 i i| = | 1 2i| = ( 1)2 + ( 2)2 = 5.
故选:B.
2.(23-24 高一下·福建厦门·期末)若| | = | 3| = | i|,则| | = ( )
A.1 B. 2 C. 3 D.2
【解题思路】设 = + i,x,y∈R,结合条件求出 , ,再求模即可.
【解答过程】设 = + i,x,y∈R,则 3 = 3 + i, i = + ( 1)i,
2 2 2 2
又| | = | 3| = | i|,则 + = ( 3) + ,
2 + 2 = 2 + ( 1)2
= 3
2 3 1
2 1 2
解得 1 ,即 = + i,故 = 3 = 1. = 2 2
| | ( ) + ( )
2 2
2
故选:A.
3.(24-25 高一上·上海·课堂例题)若复数 = ( 1) + (2 1)i的模小于 10,求实数 x 的取值范围.
【解题思路】利用复数模的公式求解即可.
【解答过程】由题意,得 ( 1)2 + (2 1)2 < 10,
4
整理,得5 2 6 8 < 0,解得 5 < < 2,
4
所以实数 x 的取值范围是 ,2 .
5
4 24-25 · · = (4 3i)( 1+ 7i).( 高一 全国 随堂练习)已知 ,求| |.
2 i
【解题思路】根据复数模的定义及模的性质求解.
(4 3i)( 1+ 7i)
【解答过程】因为 = ,
2 i
2
= |(4 3i)( 1+ 7i)| |(4 3i)||( 1+ 7i)|
42+( 3)2 ( 1)2+( 7)
所以| | = = = 5×2 2 = 10 6| 2 i| | 2 i| .( 2)2+( 1)2 3 3
题型 5 复数的加、减运算
1.(23-24 高一下·贵州毕节·阶段练习)若 1 = 13 3i, 2 = 4 + i,则 1 2 = ( )
A.9 4i B.9 2i C. 9 + 4i D. 9 + 2i
【解题思路】直接利用复数的减法运算求解.
【解答过程】若 1 = 13 3i, 2 = 4 + i,则 1 2 = 9 4i.
故选:A.
2.(24-25 高一下·全国·课后作业)若 + 2 3i = 3 2i(i为虚数单位),则 = ( )
A.5 5i B.1 + i C.1 + 5i D.5 i
【解题思路】移项化简可得 .
【解答过程】 ∵ + 2 3i = 3 2i, ∴ = 3 2i 2 + 3i = 1 + i,
故选:B.
3.(2024 高一下·全国·专题练习)计算:
(1) 2 1 i + 1 2i ;
2 2
(2)(3 + 2i) + ( 3 2)i;
(3)(1 + 2i) + (i + i2) + |3 + 4i|;
(4)(6 3i) + (3 + 2i) (3 4i) ( 2 + i).
【解题思路】(1)(2)(3)(4)根据复数的加减法法则直接求解即可.
1 1 1 1 5 5
【解答过程】(1) 2 i + 2i = 2 + + 2 i = i;
2 2 2 2 2 2
(2)(3 + 2i) + ( 3 2)i = 3 + (2 + 3 2)i = 3 + 3i;
(3)(1 + 2i) + (i + i2) + |3 + 4i|
= (1 + 2i) + (i 1) + 32 + 42
= (1 + 2i) + (i 1) + 5
= (1 1 + 5) + (2 + 1)i = 5 + 3i;
(4)(6 3i) + (3 + 2i) (3 4i) ( 2 + i)
= [6 + 3 3 ( 2)] + [ 3 + 2 ( 4) 1]i
= 8 + 2i.
4.(2024 高一下·全国·专题练习)计算
(1)(2 + 4i) + (3 4i)
(2)5 (3 + 2i)
(3)( 3 4i) + (2 + i) (1 5i)
(4)(2 i) (2 + 3i) +4i
【解题思路】根据题意,结合复数的加法与减法的运算法则,准确运算,即可求解.
【解答过程】(1)解:由复数的运算法则,可得(2 + 4i) + (3 4i) = 5.
(2)解:由复数的运算法则,可得5 (3 + 2i) = 2 2i.
(3)解:由复数的运算法则,可得( 3 4i) + (2 + i) (1 5i) = 2 + 2i.
(4)解:由复数的运算法则,可得(2 i) (2 + 3i) +4i = 0.
题型 6 复数的乘、除运算
1.(23-24 高一下·福建龙岩·期中)复数 = (1 + i)2 (1 i) = ( )
A.2 + 2i B.2 2i C. 2 + 2i D. 2 2i
【解题思路】利用复数的运算法则即可得出.
【解答过程】 = (1 + i)2 (1 i) = 2i(1 i) = 2 + 2i.
故选:A.
2.(23-24 高一下· 2陕西商洛·期末)已知复数 满足 i = 1 i,则 = ( )
A.1 + 2i B.1 2i C. 1 + 2i D. 1 2i
2
【解题思路】由题意可得 = 1 i+i,再根据复数的四则运算计算即可.
i = 2【解答过程】因为 1 i,
2 2(1+i)
所以 = 1 i+i=(1 i)(1+i)+i=1+2i.
故选:A.
3.(23-24 高一下·广东佛山·期中)计算:
(1)( 3 4i) + (2 + i) (1 5i)
(2)( 3 + 2i)( 3 + 2i)
(3)3+2i 3 2i2 3i 2+3i
【解题思路】(1)根据复数的加、减法运算求解;
(2)根据复数的乘法运算求解;
(3)根据复数的除法运算求解.
【解答过程】(1)由题意可得:( 3 4i) + (2 + i) (1 5i) = ( 3 + 2 1) + ( 4 + 1 + 5)i = 2 + 2i.
2 2
(2)由题意可得:( 3 + 2i)( 3 + 2i) = ( 3) + ( 2) i2 = 3 2 = 5.
3+2i 3 2i (3+2i)(2+3i) (3 2i)(2 3i) 2 2
(3 6+13i+6i 6 13i+6i)由题意可得:2 3i 2+3i = (2 3i)(2+3i) (2+3i)(2 3i) = 13 13 = 2i.
4.(2024 高一下·全国·专题练习)计算:
(1)( 1+i)(2+i)i3 ;
(2)(1+2i)
2+3(1 i)
2+i ;
6
(3) 1+i + 2+ 3i1 i .3 2i
【解题思路】根据复数除法的运算法则,结合复数乘方、加减法的运算法则对(1)(2)(3)进行求解即
可.
1 ( 1+i)(2+i) = 2 i+2i 1 = 3+i = ( 3+i)i【解答过程】( ) i3 i i i2 = 1 3i;
2 i(2 i)
2 (1+2i) +3(1 i) = 1+4i 4+3 3i = i = = 1 + 2( ) 2+i 2+i 2+i (2+i)(2 i) 5 5i;
6 2 6
3 1+i + 2+ 3i = (1+i) +( 2+ 3i)( 3+ 2i) = 1+2i 1
6
+ 6+2i+3i 6( ) 1 i 3 2i (1 i)(1+i) ( 3 2i)( 3+ 2i) 2 5
= i6 + i = i2 + i = 1 + i.
题型 7 根据复数的四则运算结果求参数
1.(23-24 高一下·河南郑州·阶段练习)复数 1 = + 3i, 2 = 4 + i, , 为实数,若 1 + 2为实数, 1
2为纯虚数,则 + = ( )
A. 7 B.7 C. 1 D.1
【解题思路】由 1 + 2为实数, 1 2为纯虚数列方程求出 , ,进而可得 + 值.
【解答过程】因为 1 + 2 = 4 + (3 + )i为实数,所以3 + = 0,即 = 3,
又 1 2 = + 4 + (3 )i
+ 4 = 0
为纯虚数,所以 3 ≠ 0 ,即 = 4且 ≠ 3,
= 4
综上可知 = 3 ,所以 + = 7.
故选:A.
2.(2024·河南·模拟预测)已知i是虚数单位,若复数 = +i1+i( ∈ )的实部是虚部的 2 倍,则 = ( )
A 1 B 1 1 1. 3 .3 C. 2 D.2
【解题思路】根据复数的除法运算求得复数的实部和虚部,由题意列式,求得答案.
( +i)(1 i) +1 1 +1 1
【解答过程】 = (1+i)(1 i) = 2 + 2 i,所以 2 = 2 × 2 ,
1
解得 = 3,
故选:B.
3 i 3.(24-25 高一·全国·随堂练习)设复数 = 1 i( > 0),若复数 = ( + i)的虚部减去其实部的差等于2,
求复数 .
【解题思路】先化简复数 ,再化简复数 ,再由 的虚部减去其实部,即可求得 ,再将 代入 求解即可.
i ( i)(1+i) = = = +( 1)i i
2
= ( +1)+( 1)i +1 1【解答过程】由已知, 1 i (1 i)(1+i) 1 i2 2 = 2 + 2 i,
∴ = ( + i) = +1 + 1 i +1 + 1 i + i = +1 + 1 i +1 + +1 i
2 2 2 2 2 2 2 2
= ( +1)
2 ( +1)2 2 2
4 + 4 i+
1
4 i +
1i2 2 2 2 24 =
( +1) 1 + ( +1) + 1 i
4 4 4 4
2 2
∴ ( +1) 1 ( +1)
2
+
2 1
复数 的实部为 4 4 ,虚部为 4 4 ,
( +1)2 2 1 ( +1)2 2 1 2 1 3由已知 + =
4 4 4 4 2
= 2,
∵ > 0,∴解得 = 2.
∴ (2+1)
2 22 1 3 (2+1)2 22 1
复数 的实部为 4 4 = 2,虚部为 4 + 4 = 3,
∴ 3复数 = 2 +3i.
4.(23-24 2高一下·江苏常州·期中)在复平面内,复数 对应的点在第四象限,设 + = ( ∈ C).
(1)若 = 2,求 ;
(2)若 ∈ R,求| |.
【解题思路】(1)设 = + i( > 0, < 0),根据复数除法运算和加减法运算化简,再根据复数的分类
列出方程组,解之即可;
(2)根据 ∈ R,可得等式左边化简后得复数虚部等于零,可得出 , 关系,再根据复数的模的计算公式即
可得解.
【解答过程】(1)设 = + i( > 0, < 0),
由 + 2 = ,得 + i +
2
+ i = ,
2( i)
即 + i + 2 2 ( + i)( i) = ,整理得 + 2+ 2 + i = , 2+ 2
因为 = 2 2 2 ,即 + 2+ 2 + i = 2, 2+ 2
+ 2
2
= 2
所以 +
2 = 1
2
,解得 = 1 ,
2
= 0
+ 2
所以 = 1 i;
(2)由(1)结合 ∈ R,
2
可得 2+ 2 = 0,所以
2 + 2 = 2,
所以| | = 2 + 2 = 2.
题型 8 求辅角主值
1.(24-25 高一下·重庆·阶段练习)复数cos4 isin4的辐角主值是( )
A B 3 C 5 D 7 .4 . 4 . 4 . 4
【解题思路】将复数的代数形式为三角形式,即可求出辐角的主值.
【解答过程】复数cos4 isin =
2 24 i2 2
= cos7 4 + isin
7
4 ,
所以复数cos4 isin
7
4的辐角主值是 4 .
故选:D.
2.(23-24 高三上·福建泉州·期中)任意复数 = + i( 、 ∈ ,i为虚数单位)都可以写成 = (cos + isin )
的形式,其中 = 2 + 2(0 ≤ < 2 ) 3该形式为复数的三角形式,其中 称为复数的辐角主值.若复数 = 2
+ 12i,则 的辐角主值为( )
A B 2 5 .6 .3 C. 3 D. 6
【解题思路】将复数写成三角形式,可得结果.
3 1 3 1
【解答过程】复数 = + 2i = cos6 + isin6,因此,复数 = + i的辐角主值为 .2 2 2 6
故选:A.
3.(24-25 高一下·全国·课后作业)写出下列复数的辐角的主值
(1)-4
(2)2i
(3) 3 3i
(4)2 cos π isin π
3 3
【解题思路】利用复数的辐角求主值的方法求解即可.
【解答过程】(1) 4 = 4(cosπ + isinπ),所以arg = π;
π
(2)2i = 4 cos π +isin π ,所以arg = 2;2 2
(3) 3 3i= 6 cos 5π +isin 5π ,所以arg =
5π
4 4 4
;
(4 π π)2 cos isin = 2 cos 5π
5π
+isin 5π ,所以arg = .
3 3 3 3 3
4.(2024 高一下·上海·专题练习)已知 ( ) = 1,且 ( 1 2) = 4 + 4i,若 1 = 2 2i.
(1)求复数 1 = 2 2i的三角形式,并且复数 1的辐角主值arg 1;
(2) | 1 2求 + |.1 2
【解题思路】(1)直接利用三角变换可得复数 1的三角形式及辐角主值arg 1.
(2)设 2 = + i( , ∈ R),结合 ( ) = 1求得 2,再由复数代数形式的乘除运算化简,然后利用复数模
的计算公式求解.
【解答过程】(1) 1 = 2 2i = 2 2( 2 2i) = 2 2(cos
7
4 + isin
7
4 ),2 2
则arg = 7 1 4 ;
(2)设 2 = + i( , ∈ R),而 1 = 2 2i,则 1 2 = (2 ) ( + 2)i,
又 ( ) = 1,于是 ( 1 2) = (1 ) + ( + 2)i = 4 + 4i,
1 = 4
则 + 2 = 4 ,解得 = 3, = 2,即 2 = 3 + 2i,
1 2 5 4i 1 2
因此 2 2 + = 1 = 5 + 4i,所以| + | = ( 5) + 4 = 41.1 2 1 2
题型 9 复数的代数形式与三角形式的互化
1.(24-25 高一上·全国·课后作业)请将以下复数表示为三角形式(辐角取主值):
(1) 3 + i;
(2)1 i;
(3)-1
【解题思路】求出模及幅角,即可将复数的代数形式化为三角形式.
2 3 1 π
【解答过程】(1)因为 = ( 3) + 1 = 2,cos = ,sin = 2,所以 = ,2 6
于是 3 + i = 2 cos π + isin π .
6 6
7π
(2)因为 = 1 + ( 1)2 = 2,cos = 2,sin = 2,所以 = 4 ,2 2
于是1 i = 2 cos 7π + isin 7π .
4 4
(3)因为 = ( 1)2 + 0 = 1,cos = 1,sin = 0,所以 = π,
于是 1 = cosπ + isinπ.
2.(24-25 高一上·上海·课堂例题)将下列复数用三角形式表示:
(1)1 12 2i;
(2) 1 3i.
【解题思路】求出各复数的模和辐角,化简成的形式即可得解.
2 2
【解答过程】(1) = 1 + 1 = 2,cos = 2,sin = 2,
2 2 2 2 2
设 为复数的辐角主值, 7π为第四象限的角,故 = 4 .
因为cos7π = 2 7π 24 ,sin2 4 = ,2
1 1i = 2 cos 7π + isin 7π所以2 2 .2 4 4
(2) 1 3i = 2 1 3 i = 2 cos 4π + isin 4π .
2 2 3 3
3.(24-25 高一·全国·课后作业)把下列复数表示成三角形式.
(1)12 cos
π isin π ;
4 4
(2) 1 i
(3) 1 cos π2 + isin
π
;
3 3
(4) i( < 0)
【解题思路】根据复数的三角表示公式,可得答案.
【解答过程】(1 1 1)2 cos
π isin π = 2 2 i = 2 2i,
4 4 2 2 2 4 4
2 2 2 2 = = 1 1其中 + ,故三角形式为 2 2
1 7π 7π
4 4 2 2
i = 2 cos + isin ;2 2 4 4
(2)由 1 i,则 = ( 1)2 + ( 1)2 = 2,cos = 2,2
5π
显然复数对应的点在第三象限,所以 1 i的辐角 = 4 ,
所以 1 i = 2 cos 5π + isin 5π .
4 4
3 1 π π 1 1 1 3( ) 2 cos + isin = +
3
2 i = i,3 3 2 2 4 4
1 2 2 1 1 1 1 4π 4π
其中 = + 3 = 2,故三角形式为
3
2 i = 2 cos + isin ;4 4 2 2 3 3
π
(4)因为 < 0,所以 = 0 + 2 = | | = ,复数对应的点在 轴的负半轴上,取 = 2,
所以 i = cos π + isin π .
2 2
4.(24-25 高一·全国·课后作业)把下列复数表示成三角形式,并画出与之对应的向量.
(1)6;
(2)1 + i;
(3)1 3i;
(4) 3 + 1i.
2 2
【解题思路】对(1)(2)(3)(4)中的复数,先画出图像,结合图像求得辐角主值和模,从而求得其
三角形式.
【解答过程】(1)设复数的模为 ,辐角主值为 .
6 对应的向量如下图中 1,
∵ = 6,cos = 1,sin = 0,又 ∈ [0,2π),
∴ = 0,∴6 = 6(cos0 + isin0).
(2)设复数的模为 ,辐角主值为 .
1 + i对应的向量如下图中 2,
∵ = 2,cos = 2,sin = 2,2 2
π
又 ∈ [0,2π),∴ = 4,
∴1 + i = 2(cos4 + isin4).
(3)设复数的模为 ,辐角主值为 .
1 3i对应的向量如下图中 3,
∵ = 11 + 3 = 2,cos = 32,sin = ,2
5π
又 ∈ [0,2π),∴ = 3 ,
∴1 3i = 2(cos
5
3 + isin
5
3 ).
(4)设复数的模为 ,辐角主值为 .
3 + 1
2 2
i对应的向量如下图中 4,
∵ = 1,cos = 3,sin = 1
2 2
,
又 ∈ [0,2π),
∴ = 5π6 ,
∴ 3 + 12i = cos
5
6 + isin
5
2 6
.
题型 10 复数乘、除运算的三角表示
9
1.(2024·辽宁·模拟预测)(cos75° + isin75°) × 2 2 i =2 2 ( )
A 3 + 1i B 3 1.
2 2
.
2 2
i
C 1 3 1 3.2 + i D.2 i2 2
【解题思路】利用复数的乘方运算以及其三角形式的运算即可得到答案.
9 2 2 2
2 2 i = 2 2 2 2【解答过程】 i × i × 2 22 2 2 2 2 2 i2 2
2
= 1 i 1 × 1 i 1 × 2 2 i = 2 2i2 2 2 2 ,2 2 2 2
2 2
(cos75° + isin75°) × 2 2 i
= (cos75° + isin75°) × (cos315 + isin315 )
= cos(75 + 315 ) + isin(75 + 315 )
3 1
= cos390 + isin390 = cos30 + isin30 = 2 + 2 i
故选:A.
2.(24-25 高一下· π π全国·课后作业)已知复数 1 = 2 cos + isin 对应的向量绕原点逆时针旋转6后得到12 12
的向量对应的复数为 2,且 = 1 2,则 = ( )
A.2 + 2 3i B.1 + 3i
C. 2 2 3i D. 1 3i
【解题思路】先根据复数的三角形式旋转得到新复数,再应用复数乘法计算即可.
【解答过程】
π π π π π π π
逆时针旋转6后得 2 = 2 cos + isin ,所以 = 1 2 = 2 cos + isin × 2 cos + isin = 44 4 12 12 4 4
cos π + isin π =2 + 2 3i.
3 3
故选:A.
3.(24-25 高一上·上海·课堂例题)计算,并用复数的代数形式表示计算结果:
(1) 3 cos π + isin π 5 cos π + isin π ;
4 4 6 6
(2)(1 + i) ÷ 3 cos 3π + isin 3π .
4 4
【解题思路】(1)(2)运用复数的三角形式表示,并按照乘除规则计算即可.
【解答过程】(1) 3 cos π + isin π 5 cos π +isin π
4 4 6 6
π π π π
= 3 × 5 cos 4 + 6 + isin 4 + 6
5π 5π
= 15 cos 12 + isin 12
= 3 10 30 + 3 10+ 30i.
4 4
(2)(1 + i) ÷ 3 cos 3π + isin 3π
4 4
π π 3π 3π
= 2 cos 4 + isin 4 ÷ 3 cos 4 + isin 4
= 2 cos π 3π + isin π 3π = 6i.
3 4 4 4 4 3
4.(24-25 高一·全国·课后作业)计算:
(1)3 cos π + isin π × 2 cos π isin π
6 6 6 6
(2) 6 cos π + isin π ÷ 3 cos π isin π
3 3 6 6
(3) 1 + 3 i × cos π isin π
2 2 6 6
(4)(1 i) ÷ cos π + isin π
6 6
【解题思路】(1)直接利用复数的三角形式的运算法则计算得到答案.
(2)直接利用复数的三角形式的运算法则计算得到答案.
(3)直接利用复数的三角形式的运算法则计算得到答案.
(4)直接利用复数的三角形式的运算法则计算得到答案.
π π π π π π π π
【解答过程】(1)3 cos + isin × 2 cos isin = 6 cos + isin × cos +isin
6 6 6 6 6 6 6 6
π π π π
= 6 cos 6 6 + isin 6 6 = 6
2 π( ) 6 cos + isin π ÷ 3 cos π isin π
3 3 6 6
= 2 cos π + isin π ÷ cos π + isin π = 2 cos π + isin π = 2i.
3 3 6 6 2 2
(3 1) + 3 i × cos π isin π = cos 2π + isin 2π × cos π +isin π
2 2 6 6 3 3 6 6
π π
= cos 2 + isin 2 = i
(4)(1 i) ÷ cos π + isin π = 2 cos π + sin π ÷ cos π + isin π
6 6 4 4 6 6
π π π π
= 2 cos 4 6 + sin 4 6
= 2 2 × 3 2 × 1 2 × 3 + 2 × 1 i = 3 1 3+1i.
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2专题 7.5 复数全章十大基础题型归纳(基础篇)
【人教 A 版(2019)】
题型 1 复数的分类及辨析
1.(24-25 高一下·全国·课后作业)下列四种说法正确的是( )
A.如果实数 = ,那么 + ( + )i是纯虚数.
B.实数是复数.
C.如果 = 0,那么 = + i是纯虚数.
D.任何数的偶数次幂都不小于零.
2.(23-24 高一下·上海浦东新·期中)下列命题一定成立的是( )
A.若 ∈ C,则 2 ≥ 0
B.若 , , ∈ C,( )2 + ( )2 = 0,则 = =
C.若 ∈ R,则( + 2)i是纯虚数
D.若 , ∈ C, > 0且 > 0,则 > 0且 + > 0
3.(24-25 高一·上海·课堂例题)在下列复数中,哪些是实数?哪些是虚数?哪些是纯虚数?各数的实部和
虚部分别是什么?
π π
5 + 6i、 2 + 2i、 3、i、0、cos5 + isin2 2 5.
4.(24-25 高一下·上海·课后作业)若 = ( 2 3 + 2) + ( 2 2)i( ∈ )为实数,求出复数 1 =
( 2 5 + 6) + ( + 1)i,并判断复数 1是实数还是虚数,若是虚数,是纯虚数吗?
题型 2 已知复数的类型求参数
1.(23-24 高一下·福建福州·期末)若( 2 4) + ( 2 +3 + 2)i是纯虚数,则实数 = ( )
A. ± 2 B. 2 C.2 D. 1
2.(23-24 高一下·安徽安庆·期末)已知 a,b 均为实数,复数: = 2 + ( 2 )i,其中 i 为虚数单位,
若 < 3,则 a 的取值范围为( )
A.( 1,3) B.( ∞, 1) ∪ (3, + ∞) C.( ∞, 3) ∪ (1, + ∞)
D.( 3,1)
3.(23-24 高一下·甘肃定西·期末)已知复数 = 2 +6 7 + ( 2 )i.
(1)若复数 是纯虚数,求实数 的值;
(2)当非零复数 的实部和虚部互为相反数时,求实数 的值.
2
4.(23-24 6高一下·广东清远·期末)已知复数 = 2 +3 + ( 2 15)i,求当实数 为何值时;
(1) 为实数;
(2) 为纯虚数;
(3) 为虚数.
题型 3 复数的几何意义
1.(23-24 高一下·新疆巴音郭楞·期末)若 = 7 + 3i(i为虚数单位),则复数 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
2.(23-24 高一下·湖北· 3期末)当4 < < 1时,复数 (4 + i) (3 + 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
3.(23-24 高一下·新疆巴音郭楞·期末)已知复数 = (3 2 2 1) + (6 2 + 5 + 1)i, ∈ ,i为虚数单
位.
(1)若复数 为纯虚数,求 的值;
(2)若复数 在复平面上对应的点在第一象限,求 的取值范围.
4.(23-24 高一·上海·课堂例题)求实数 m 的值或取值范围,使得复数 = ( 2 8 + 15) + ( 2 5 14)
i在复平面上所对应的点 分别位于
(1)实轴上;
(2)虚轴上;
(3)第四象限.
题型 4 复数的模的计算
1.(23-24 高一下·浙江宁波·期末)已知复数 = i的实部与虚部相等,则| i| = ( )
A. 2 B. 5 C.2 2 D. 10
2.(23-24 高一下·福建厦门·期末)若| | = | 3| = | i|,则| | = ( )
A.1 B. 2 C. 3 D.2
3.(24-25 高一上·上海·课堂例题)若复数 = ( 1) + (2 1)i的模小于 10,求实数 x 的取值范围.
4 24-25 (4 3i)( 1+ 7i).( 高一·全国·随堂练习)已知 = ,求| |.
2 i
题型 5 复数的加、减运算
1.(23-24 高一下·贵州毕节·阶段练习)若 1 = 13 3i, 2 = 4 + i,则 1 2 = ( )
A.9 4i B.9 2i C. 9 + 4i D. 9 + 2i
2.(24-25 高一下·全国·课后作业)若 + 2 3i = 3 2i(i为虚数单位),则 = ( )
A.5 5i B.1 + i C.1 + 5i D.5 i
3.(2024 高一下·全国·专题练习)计算:
(1) 2 1 i + 1 2i ;
2 2
(2)(3 + 2i) + ( 3 2)i;
(3)(1 + 2i) + (i + i2) + |3 + 4i|;
(4)(6 3i) + (3 + 2i) (3 4i) ( 2 + i).
4.(2024 高一下·全国·专题练习)计算
(1)(2 + 4i) + (3 4i)
(2)5 (3 + 2i)
(3)( 3 4i) + (2 + i) (1 5i)
(4)(2 i) (2 + 3i) +4i
题型 6 复数的乘、除运算
1.(23-24 高一下·福建龙岩·期中)复数 = (1 + i)2 (1 i) = ( )
A.2 + 2i B.2 2i C. 2 + 2i D. 2 2i
2.(23-24 2高一下·陕西商洛·期末)已知复数 满足 i = 1 i,则 = ( )
A.1 + 2i B.1 2i C. 1 + 2i D. 1 2i
3.(23-24 高一下·广东佛山·期中)计算:
(1)( 3 4i) + (2 + i) (1 5i)
(2)( 3 + 2i)( 3 + 2i)
(3)3+2i 3 2i2 3i 2+3i
4.(2024 高一下·全国·专题练习)计算:
(1)( 1+i)(2+i)i3 ;
(2)(1+2i)
2+3(1 i)
2+i ;
1+i 6(3) + 2+ 3i1 i .3 2i
题型 7 根据复数的四则运算结果求参数
1.(23-24 高一下·河南郑州·阶段练习)复数 1 = + 3i, 2 = 4 + i, , 为实数,若 1 + 2为实数, 1
2为纯虚数,则 + = ( )
A. 7 B.7 C. 1 D.1
2.(2024· +i河南·模拟预测)已知i是虚数单位,若复数 = 1+i( ∈ )的实部是虚部的 2 倍,则 = ( )
A 1 B 1 1 1. 3 .3 C. 2 D.2
3.(24-25 · · i 3高一 全国 随堂练习)设复数 = 1 i( > 0),若复数 = ( + i)的虚部减去其实部的差等于2,
求复数 .
4.(23-24 · 2高一下 江苏常州·期中)在复平面内,复数 对应的点在第四象限,设 + = ( ∈ C).
(1)若 = 2,求 ;
(2)若 ∈ R,求| |.
题型 8 求辅角主值
1.(24-25 高一下·重庆·阶段练习)复数cos4 isin4的辐角主值是( )
A B 3 .4 . 4 C
5 D 7 . 4 . 4
2.(23-24 高三上·福建泉州·期中)任意复数 = + i( 、 ∈ ,i为虚数单位)都可以写成 = (cos + isin )
的形式,其中 = 2 + 2(0 ≤ < 2 ) 3该形式为复数的三角形式,其中 称为复数的辐角主值.若复数 = 2
+ 12i,则 的辐角主值为( )
A B 2 .6 .3 C. 3 D
5
. 6
3.(24-25 高一下·全国·课后作业)写出下列复数的辐角的主值
(1)-4
(2)2i
(3) 3 3i
(4)2 cos π isin π
3 3
4.(2024 高一下·上海·专题练习)已知 ( ) = 1,且 ( 1 2) = 4 + 4i,若 1 = 2 2i.
(1)求复数 1 = 2 2i的三角形式,并且复数 1的辐角主值arg 1;
1 (2) 2求| + |.1 2
题型 9 复数的代数形式与三角形式的互化
1.(24-25 高一上·全国·课后作业)请将以下复数表示为三角形式(辐角取主值):
(1) 3 + i;
(2)1 i;
(3)-1
2.(24-25 高一上·上海·课堂例题)将下列复数用三角形式表示:
(1)12
1
2i;
(2) 1 3i.
3.(24-25 高一·全国·课后作业)把下列复数表示成三角形式.
(1)12 cos
π isin π ;
4 4
(2) 1 i
(3) 12 cos
π + isin π ;
3 3
(4) i( < 0)
4.(24-25 高一·全国·课后作业)把下列复数表示成三角形式,并画出与之对应的向量.
(1)6;
(2)1 + i;
(3)1 3i;
(4) 3 + 1
2 2
i.
题型 10 复数乘、除运算的三角表示
9
1.(2024·辽宁·模拟预测)(cos75° + isin75°) × 2 2 i =2 2 ( )
A 3 + 1. i B 3 1. i
2 2 2 2
C 1.2 +
3i D 1 3.
2 2
i
2
2.(24-25 π π高一下·全国·课后作业)已知复数 1 = 2 cos + isin 对应的向量绕原点逆时针旋转6后得到12 12
的向量对应的复数为 2,且 = 1 2,则 = ( )
A.2 + 2 3i B.1 + 3i
C. 2 2 3i D. 1 3i
3.(24-25 高一上·上海·课堂例题)计算,并用复数的代数形式表示计算结果:
(1) 3 cos π + isin π 5 cos π + isin π ;
4 4 6 6
(2)(1 + i) ÷ 3 cos 3π + isin 3π .
4 4
4.(24-25 高一·全国·课后作业)计算:
(1)3 cos π + isin π × 2 cos π isin π
6 6 6 6
(2) 6 cos π + isin π ÷ 3 cos π isin π
3 3 6 6
(3) 1 + 3 i × cos π isin π
2 2 6 6
(4)(1 i) ÷ cos π + isin π
6 6