【第29讲:复数】
【新高考课标要求】
1. 理解复数基本概念:需透彻认识复数的定义,明晰形如()的数即为复数,其中是实部、是虚部,且为虚数单位,满足。这要求学生能精准辨别复数的实部与虚部,理解纯虚数(且)、实数()等特殊复数类型的概念差异。比如面对复数,能迅速指出实部是,虚部是;看到,知道它是纯虚数,实部为 。
2. 掌握复数相等条件:要深刻理解复数相等的充要条件,即当且仅当且()。在解题中,若遇到等式,学生应能依据该条件列出方程组求解。这一知识点常与方程、函数等知识结合,考查学生的综合运用能力。
3. 明晰复数代数表示与几何意义:一方面,要熟悉复数的代数表示法,能够熟练进行复数的代数形式书写与转换;另一方面,要理解复数的几何意义,知晓复数与复平面内的点以及平面向量存在一一对应关系。例如,复数在复平面内对应的点为,对应的向量从原点出发,终点坐标为 。这有助于学生从几何直观角度理解复数运算,如复数的加法对应向量的加法,在复平面上体现为向量的平移。
4. 熟练进行复数代数形式四则运算:涵盖复数的加、减、乘、除运算。加法和减法运算遵循实部与实部相加减、虚部与虚部相加减的规则,即 。乘法运算类比多项式乘法,但要注意的运用,如 。除法运算则需将分母实数化,通过乘以分母的共轭复数来实现,如() 。学生需通过大量练习,提升运算的准确性与速度。
5. 了解复数加、减运算几何意义:复数加法的几何意义是,两个复数相加对应复平面内相应向量的加法,其和对应的向量是以这两个向量为邻边的平行四边形的对角线(从共同起点出发);复数减法的几何意义是,两个复数相减对应复平面内相应向量的减法,差对应的向量是从减数向量的终点指向被减数向量的终点。例如,已知复数,,在复平面内,对应的向量可由与通过平行四边形法则得到,对应的向量则是从指向 。
【知识梳理】
一、复数核心知识梳理(紧扣高考高频考点)
1. 复数的基本概念(高考基础送分点)
定义:形如()的数称为复数,其中为虚数单位,满足。
实部:(必须为实数,不可含);
虚部:(同样为实数,是虚数单位的系数,不含)。
分类:
实数:(如,可表示为);
纯虚数:且(如,不可忽略的条件);
非纯虚数的虚数:且(如)。
2. 复数的相等与共轭(高考常考方程求解)
相等条件:对任意复数,(),且。
核心应用:通过实部、虚部分离列方程组,求解复数中的参数(如已知,得,解得,)。
共轭复数:设,则其共轭复数为(实部不变,虚部变号)。
几何特征:复平面内,与对应的点关于实轴对称;
运算性质:(实数),(纯虚数或零),(高考高频,常用于分母实数化或求模长)。
3. 复数的几何意义(高考多选题常考)
一一对应关系:
复数 复平面内的点(横轴为实轴,纵轴为虚轴,原点对应复数);
复数 平面向量(为原点)。
模长的几何意义:
复数的模,表示复平面内点到原点的距离,或向量的长度;
两点距离:复平面内两点,对应的复数分别为,,则(高考常结合圆、线段等几何图形考查)。
4. 复数的四则运算(高考必考运算题)
加法:(实部相加,虚部相加);
减法:(实部相减,虚部相减);
乘法:类比多项式乘法,结合化简:
特殊公式:(共轭复数乘积,即模长平方),(高考高频,需熟记);
除法:核心是分母实数化,乘以分母的共轭复数:
5. 复数加减运算的几何意义(高考偶尔结合向量考查)
加法:复平面内,对应的向量为,遵循平行四边形法则(以,为邻边,对角线即为和向量);
减法:复平面内,对应的向量为(从对应点指向对应点的向量)。
二、常用结论(高考真题高频调用)
1. 虚数单位的幂次循环:,,,,周期为,即(,)。
示例:,(高考常考指数化简)。
2. 常见复数运算结果:
(分子分母同乘,得);
(分母实数化:);
(同理推导,与上式互为相反数)。
3. 模长的运算性质:对任意复数,,有:
;
();
()。
4. 共轭复数的运算性质:,,()。
三、微点提醒(高考易错点规避)
1. 虚部的概念误区:复数的虚部是(实数),而非。例如,的虚部是,不是(高考选择题常设置此陷阱)。
2. 纯虚数的条件遗漏:判断纯虚数时,需同时满足“实部为”且“虚部不为”。例如,为纯虚数,需,解得,不可仅由得(模拟题高频易错点)。
3. 复平面与直角坐标系的区别:复平面的纵轴是虚轴,单位为,对应复数的虚部;直角坐标系的纵轴是轴,单位为,二者不可混淆。例如,复数对应复平面内的点,而非直角坐标系中的向量。
4. 除法运算的分母不为零:进行复数除法时,需先判断分母是否为零(即分母的实部、虚部不同时为零)。例如,无意义,因分母对应的复数不能作为除数。
5. 模长的非负性:复数的模长是实数且非负,计算时需注意根号下的表达式为平方和(恒正),例如,不可遗漏负号的平方。
【课前自测】【真题体验】
一、单选题
1.(2023·全国甲卷·高考真题)( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【分析】利用复数的四则运算求解即可.
【详解】
故选:C.
2.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由复数四则运算法则直接运算即可求解.
【详解】因为,所以.
故选:C.
3.(2023·全国乙卷·高考真题)( )
A.1 B.2 C. D.5
【答案】C
【分析】由题意首先化简,然后计算其模即可.
【详解】由题意可得,
则.
故选:C.
4.(2007·陕西·高考真题)在复平面内,复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】根据复数的运算法则,得到,结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】由复数的运算法则,可得复数,
复数在复平面内对应的点位于第四象限.
故选:D.
5.(2024·全国甲卷·高考真题)若,则( )
A. B. C.10 D.
【答案】A
【分析】结合共轭复数与复数的基本运算直接求解.
【详解】由,则.
故选:A
6.(2025·北京·高考真题)已知复数z满足,则( )
A. B. C.4 D.8
【答案】B
【分析】先求出复数,再根据复数模的公式即可求出.
【详解】由可得,,所以,
故选:B.
二、填空题
7.(2025·天津·高考真题)已知i是虚数单位,则 .
【答案】
【分析】先由复数除法运算化简,再由复数模长公式即可计算求解.
【详解】先由题得,所以.
故答案为:
8.(2024·天津·高考真题)是虚数单位,复数 .
【答案】
【分析】借助复数的乘法运算法则计算即可得.
【详解】.
故答案为:.
9.(2025·上海·高考真题)已知复数z满足,则的最小值是 .
【答案】
【分析】先设,利用复数的乘方运算及概念确定,再根据复数的几何意义数形结合计算即可.
【详解】设,
由题意可知,则,
又,由复数的几何意义知在复平面内对应的点在单位圆内部(含边界)的坐标轴上运动,如图所示即线段上运动,
设,则,由图象可知,
所以.
故答案为:
10.(2024·上海·高考真题)已知虚数,其实部为1,且,则实数为 .
【答案】2
【分析】设且,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,且.
则,
,,解得,
故答案为:2.
【考点一:复数的相关概念】
【例题】1.(24-25高一下·陕西渭南·期末)已知复数满足,则复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】应用复数除法求出复数,根据共轭复数的定义求,即可得.
【详解】由题设,
则,故虚部为.
故选:B
2.(2025·云南玉溪·模拟预测)若复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数乘方、除法运算求得,进而求得的虚部.
【详解】由,得,
所以,所以的虚部为.
故选:D.
【针对训练】3.(2025·全国·模拟预测)若复数满足(其中i是虚数单位),复数的共轭复数为,则( )
A.的实部是
B.
C.在复平面内对应的点在第一象限
D.与在复平面内它们所对应的点关于轴对称
【答案】BD
【分析】根据复数的运算法则、共轭复数的定义、实部的定义、模的公式及几何意义求解判断各选项即可.
【详解】由,得,则,
所以的实部为,A错误;
而,B正确;
因为,其在复平面内对应的点的坐标为,在第四象限,C错误;
在复平面内对应的点的坐标为,
则与在复平面内它们所对应的点关于轴对称,D正确.
故选:BD.
4.(2025·海南·模拟预测)下列有关复数的说法中(其中i为虚数单位),正确的是( )
A.
B.复数的共轭复数的虚部为4
C.若复数z满足,则的最大值为2
D.若是关于x的方程的一个根,则
【答案】BC
【分析】计算可判断A;根据共轭复数的定义可判断B;求出的轨迹为圆,圆上的点到原点的距离最大值为2,可判断C;得到为方程的另一个根,根据韦达定理计算可得判断D.
【详解】A选项,,故A错误;
B选项,复数的共轭复数为,故虚部为,故B正确;
C选项,若复数z满足,则z的轨迹为复平面内,以为圆心,1为半径的圆,
此圆上的点到原点的距离,最大值为2,即到原点距离,故的最大值为2,故C正确;
D选项,是关于x的方程的一个根,为方程另一个根,
故,D不正确.
故选:BC
5.(2025·河北·模拟预测)复数满足:,则( )
A. B.6 C. D.
【答案】C
【分析】先利用复数的除法运算求出复数,再写出它的共轭复数进行加法运算找到实部虚部再计数模即可.
【详解】,
,,.
故选:C.
【解题策略】
一、复数基本概念(实部、虚部、分类)解题思路
1. 核心考点与解题步骤
考点1:识别实部与虚部
解题步骤:① 明确复数标准形式(),若复数非标准形式(如含、分母含),先化简为;② 直接提取实部(不含的实数部分)、虚部(的系数,且为实数)。
适配场景:题目直接要求求复数的实部/虚部,或结合实部、虚部求参数(如“已知的实部为,求”)。
考点2:复数分类(实数、纯虚数、虚数)
解题步骤:① 先将复数化为标准形式();② 按分类条件判断:
实数:满足;
纯虚数:满足且(需同时满足两个条件,缺一不可);
虚数:满足(包含纯虚数与非纯虚数的虚数)。
适配场景:题目明确要求判断复数类型,或已知复数类型求参数(如“已知为纯虚数,求”)。
2. 避错关键
虚部不可带:如的虚部是,而非;
纯虚数需“双条件”:不可仅由“实部为”判定为纯虚数,需额外验证“虚部不为”,避免漏解或错解参数。
二、复数相等与共轭复数解题思路
1. 核心考点与解题步骤
考点1:复数相等
解题步骤:① 确保两个复数均化为标准形式、();② 根据“实部相等且虚部相等”列方程组;③ 解方程组求参数或验证相等关系。
适配场景:题目给出复数相等的等式,求其中的参数(如“,求”),或证明两个复数相等。
考点2:共轭复数
解题步骤:① 若复数为标准形式,直接得共轭复数(实部不变,虚部变号);② 若复数非标准形式,先化简为,再求共轭;③ 利用共轭复数性质解题:(实数)、(纯虚数或零)、(模长平方)。
适配场景:题目要求求共轭复数,或结合共轭复数性质求模长、数量关系(如“已知,求”)。
2. 避错关键
复数相等的“前提条件”:必须保证两个复数的实部、虚部均为实数,否则不可直接用“实部、虚部分别相等”;
共轭复数的“符号变化”:仅虚部变号,实部不变,避免将误写为或。
三、复数几何意义(点、向量、模长)解题思路
1. 核心考点与解题步骤
考点1:复数与点、向量的对应关系
解题步骤:① 明确对应规则:复数对应复平面内点,对应向量(为原点);② 若已知复数,直接写出对应点坐标或向量坐标;③ 若已知点或向量,反向写出对应复数(点对应,向量对应)。
适配场景:题目要求指出复数对应复平面内的点或向量,或由点/向量求复数(如“求复平面内点对应的复数”)。
考点2:复数模长的计算与几何意义
解题步骤:① 若复数为标准形式,直接用公式计算;② 若复数为非标准形式(如),先化简为,或利用模长性质(,、);③ 结合几何意义:表示点到原点的距离,表示点到的距离,辅助分析几何图形(如圆、线段)。
适配场景:题目要求求复数模长,或结合模长的几何意义求最值、判断轨迹(如“求表示的图形”)。
2. 避错关键
复平面与直角坐标系的“区别”:复平面纵轴为虚轴,对应复数虚部,不可将点误理解为直角坐标系中“,”;
模长的“非负性”:是实数且非负,计算时需注意根号下为平方和(恒正),避免遗漏负号的平方(如)。
四、通用解题流程(适用于所有复数概念题)
1. 化简优先:无论何种题型,先将复数化为标准形式(),避免非标准形式导致的概念混淆;
2. 定位考点:根据题目要求,判断考查“基本概念”“复数相等/共轭”还是“几何意义”,匹配对应解题步骤;
3. 列关系/用性质:结合考点列方程(如复数相等列方程组)、用公式(如模长公式、共轭性质),确保每一步紧扣概念本质;
4. 验证检查:解题后验证结果是否符合概念要求(如纯虚数需验证虚部不为,模长需验证非负),规避常见易错点。
【考点二:复数的几何意义】
【例题】1.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知复数满足(为虚数单位),则复数在复平面上不可能位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】设,由已知得在复平面的轨迹是以为圆心,为半径的圆,由图即可判断.
【详解】设,由得,
可得在复平面上对应的点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,(如图).
由图知圆显然不经过第三象限,故复数在复平面上不可能位于第三象限.
故选:C.
2.(2025·四川巴中·二模)已知复数的共轭复数记为,对于任意的三个复数与下列结论错误的是( )
A.复数的共轭复数
B.若,则复平面内对应的点位于第四象限
C.已知复数z满足,则的最小值为2
D.若,且,则
【答案】BC
【分析】A选项,利用复数除法法则和共轭复数的概念得到A正确;B选项,利用复数乘方法则得到,得到对应点坐标,得到所在象限;C选项,由模长的几何意义得到对应的点在虚轴(加上原点)上,由几何意义得到最小值为1;D选项,,又,则.
【详解】A.复数,则共轭复数,正确:
B.,对应点为,在第三象限,B错:
C.复数满足,则对应的点在是以对应点为端点的线段的中垂线上,即虚轴(加上原点)上,
表示虚轴(加上原点)上的点到点的距离,最小值为1,C错误.
D.若,则,又,则,故D正确:
故选:BC
【针对训练】1.(2025·山东·三模)已知i是虚数单位,若复数z满足,则z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
【答案】B
【分析】设出复数的代数形式,利用复数乘法,结合复数相等求出在复平面内对应点即可.
【详解】设,则,
,
于是,解得,
所以在复平面内对应点在第二象限.
故选:B
2.(2025·广东佛山·三模)复平面上两点对应的复数分别是,向量对应的复数为,则( )
A.17 B. C.13 D.
【答案】D
【分析】根据复数的几何意义求出坐标即可得出复数,进而求出模.
【详解】由题意可得,,则,
所以,得.
故选:D
3.(2025·广东·模拟预测)若复数z满足,那么的最大值是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】利用复数模的几何意义转化复数z满足的限制条件,进而求得的最大值.
【详解】设复数、在复平面内对应的点分别为,
复数在复平面对应的点为:,
由可知:复数z在复平面内对应的点到两点的距离之和为2,
而,所以点在线段上,故,
则,
当时,的最大值为.
故选:B.
【解题策略】
一、复数与复平面内点、向量的对应关系(高考基础高频考点)
1. 核心考点与解题步骤
考点1:由复数确定点/向量
解题步骤:① 确保复数化为标准形式(),若为非标准形式(如含、分母含),先化简(如);② 依据对应规则:复数对应复平面内的点(横轴为实轴,纵轴为虚轴),对应从原点出发的向量;③ 直接写出点的坐标或向量的坐标,无需额外运算。
适配场景:题目要求指出复数在复平面内对应的点的位置(如象限、坐标轴),或写出对应向量(如“求复数对应复平面内的点及向量”)。
考点2:由点/向量确定复数
解题步骤:① 明确已知条件类型:若已知复平面内点,直接对应复数;若已知向量(为原点),同样对应复数;② 若向量起点非原点(如,、),先计算向量坐标,再对应复数。
适配场景:题目给出复平面内点的坐标或向量坐标,求对应复数(如“复平面内点对应什么复数”“向量对应什么复数”)。
2. 避错关键
区分“复平面与直角坐标系”:复平面纵轴是虚轴,仅对应复数的虚部,不可将点误写为“”,也不可将向量坐标中的带;
非原点向量的转化:若向量起点不是原点,需先计算向量的坐标(终点坐标减起点坐标),再对应复数,避免直接用起点或终点坐标对应复数。
二、复数模长的几何意义(高考重难点考点)
1. 核心考点与解题步骤
考点1:模长的基本计算(点到原点的距离)
解题步骤:① 若复数为标准形式,直接代入模长公式计算(根号下为实部、虚部的平方和,恒非负);② 若复数为非标准形式(如),先化简为(如),再代入公式;③ 若复数与共轭相关(如),可利用性质简化计算(如,,则)。
适配场景:题目直接要求求复数的模长(如“求”),或结合复数运算求模长(如“求”)。
考点2:模长的几何应用(两点间距离与轨迹问题)
解题步骤:① 两点间距离:若复数、对应复平面内点、,则,即两点间的距离;② 轨迹判断:根据模长表达式的结构确定轨迹:
(,为定复数):表示以对应点为圆心、为半径的圆;
(为定复数):表示线段的垂直平分线;
():表示以为焦点的椭圆。
适配场景:题目要求求复平面内两点间的距离(如“求与对应点的距离”),或判断模长表达式表示的几何图形(如“判断表示的图形”)。
考点3:模长的最值问题
解题步骤:① 几何法(优先用):将复数模长转化为复平面内的距离,结合图形求最值(如求的最小值,即求点到点的最小距离,若在某定图形上,如线段、圆,则结合图形性质找最近点);② 代数法:设(),将模长表达式化为关于的函数(如),结合约束条件(如)求函数最值。
适配场景:题目要求求模长的最值(如“已知满足,求的最大值”),常结合圆、线段、椭圆等图形考查。
2. 避错关键
模长公式的“平方和”:不可将误写为或,计算时需注意实部、虚部的正负(平方后均为正);
轨迹条件的“限制”:判断椭圆轨迹时,需满足“”,若,则表示线段,不可直接判定为椭圆;
最值求解的“几何优先”:代数法计算较繁琐,且易因计算错误出错,优先用几何法转化为距离问题,结合图形直观求解。
三、复数加减运算的几何意义(高考低频但易漏考点)
1. 核心考点与解题步骤
考点1:加法的几何意义(平行四边形法则)
解题步骤:① 确定两个复数、对应向量、;② 以、为邻边作平行四边形,从原点出发的对角线对应的向量即为,对应复数;③ 若需验证,可通过向量加法坐标运算或复数加法运算核对。
适配场景:题目要求结合平行四边形法则求两复数的和(如“已知、,用几何方法求”)。
考点2:减法的几何意义(三角形法则)
解题步骤:① 确定复数、对应向量、;② 复数减法对应向量减法,即从对应点指向对应点的向量,对应复数;③ 可通过两点间距离公式验证。
适配场景:题目要求结合向量减法求复数差(如“已知、,用几何方法求”),或解释复数差的几何意义。
2. 避错关键
加法的“平行四边形起点”:两向量需从同一原点出发,才能构成平行四边形的邻边,不可用非共起点的向量直接叠加;
减法的“向量方向”:对应向量是“从指向”,而非“从指向”,避免方向混淆导致复数符号错误。
四、通用解题流程(适用于复数几何意义题型)
1. 化简先行:无论何种题型,先将涉及的复数化为标准形式(),为后续对应点、向量或计算模长奠定基础;
2. 几何转化:将复数问题转化为几何问题——复数对应点/向量,模长对应距离,模长表达式对应轨迹,明确几何模型(如点、线段、圆、椭圆);
3. 选法求解:基础计算用公式(如模长公式),轨迹与最值问题优先用几何法(结合图形性质),复杂约束条件下用代数法(设坐标转化为函数);
4. 验证回归:解题后将几何结果回归到复数问题(如轨迹图形对应模长表达式,距离最值对应模长最值),验证是否符合题目要求,规避几何与复数的转化错误。
【考点三:复数的运算】
【例题】1.(2025·全国·模拟预测)已知复数,为的共轭复数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据共轭复数的概念得,然后根据复数乘法运算逐一计算即可判断AB;由可得,然后判断CD.
【详解】因为,则,则,A正确.
因为,B正确.
因为,所以,,,故C正确,D错误.
故选:ABC.
2.(2025·江苏泰州·模拟预测)若,其中i是虚数单位,则复数z的共轭复数的模为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】B
【分析】先求出复数z,再根据共轭复数和模的定义求解.
【详解】,
所以,且.
故选:B
【针对训练】1.(2024·陕西西安·模拟预测)已知复数,则复数的共轭复数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用复数的乘方、乘法运算求出,进而求出其共轭复数.
【详解】,则,
所以.
故选:A
2.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用复数的除法法则得出、,进而得出、,再利用复数的除法运算化简即可.
【详解】由题意可得,,
,
则,
则.
故选:C
3.(2025·山东泰安·模拟预测)若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,根据复数代数形式的运算及复数相等的充要条件得到方程,即可求出,再计算其模.
【详解】设,
则左边,
右边,,
,解得,,
故.
故选:A.
【解题策略】
一、复数的加法运算(高考基础送分点)
1. 核心考点与解题步骤
考点:代数形式加法
解题步骤:① 确保两个复数均为标准形式、(),若含非标准项(如),先化简(如);② 按“实部相加,虚部相加”规则计算:;③ 结果保留形式,若虚部为,可直接表示为实数(如)。
适配场景:题目直接考查复数加法,或结合向量加法(复平面几何意义)考查,多为基础计算题(如“计算”)。
2. 避错关键
避免“实虚部混淆”:不可将实部与虚部交叉相加(如);
化简非标准项:计算前需先处理、分母含等非标准形式,确保复数为后再运算,避免直接相加导致错误。
二、复数的减法运算(高考基础高频考点)
1. 核心考点与解题步骤
考点:代数形式减法
解题步骤:① 同加法,先将复数化为标准形式、;② 按“实部相减,虚部相减”规则计算:;③ 注意负号分配,若虚部为负,相减后变为正(如)。
适配场景:题目直接考查复数减法,或结合复平面内两点间距离()考查,如“计算”,或先算减法再求模长。
2. 避错关键
负号分配完整:减去一个复数等于加上其相反数,即,避免漏改实部或虚部的符号(如);
结果符号检查:计算后核对虚部符号,确保负号未遗漏(如若为负,虚部直接保留负号)。
三、复数的乘法运算(高考核心考点,多结合公式考查)
1. 核心考点与解题步骤
考点1:代数形式乘法(多项式乘法类比)
解题步骤:① 将复数视为多项式(为字母),按多项式乘法展开:;② 利用化简含的项:;③ 合并实部与虚部:实部为,虚部为,最终结果为。
适配场景:基础乘法计算(如“计算”),或结合共轭复数乘法()考查。
考点2:特殊乘法公式(高频应用)
解题步骤:熟记高频特殊公式,直接代入计算以简化运算:① 平方公式:,尤其、;② 共轭乘法:(结果为实数,常用于分母实数化或求模长);③ 立方公式(低频):,可按多项式展开后化简。
适配场景:题目含平方、共轭乘法结构,如“计算”“计算”,用特殊公式可快速得出结果。
2. 避错关键
化简不遗漏:展开后必须将化为,不可保留(如);
特殊公式记准确:避免混淆与,或共轭乘法符号错误(如)。
四、复数的除法运算(高考重难点,多为压轴基础题)
1. 核心考点与解题步骤
考点:代数形式除法(分母实数化)
解题步骤:① 确保被除数、除数均为标准形式,除数不为(即除数实部、虚部不同时为);② 核心操作“分母实数化”:分子分母同乘除数的共轭复数(除数的共轭为),使分母变为实数:
③ 拆分结果:实部为,虚部为,整理为()形式,若分子为,结果为(如)。
适配场景:题目直接考查除法(如“计算”),或结合其他运算(先乘后除、先加减后除)考查,是高考复数运算的高频压轴基础题。
考点:特殊除法结果(熟记简化计算)
解题步骤:熟记常见特殊除法结果,直接调用:① (分子分母同乘,得);② (分母实数化后得);③ (同理推导)。
适配场景:题目含上述特殊结构,如“计算”“计算”,用熟记结果可大幅节省时间。
2. 避错关键
共轭复数符号正确:除数为时,共轭复数为(仅虚部变号),不可将实部变号(如);
分子展开完整:分子乘共轭复数时,按多项式乘法完整展开,避免漏项(如);
分母计算准确:分母(平方和),不可误算为。
五、复数混合运算(高考综合考点,多为多步运算)
1. 核心考点与解题步骤
考点:加、减、乘、除混合运算
解题步骤:① 遵循“先乘除,后加减”的运算顺序,有括号先算括号内;② 每一步运算均按对应规则进行(乘除先化简,加减后合并);③ 优先使用特殊公式(如共轭乘法、平方公式)简化中间步骤,避免复杂展开。
示例流程:计算:
第一步:先算分子乘法:;
第二步:算除法:;
第三步:算加法:。
适配场景:高考复数综合题,如“计算”,多为多步运算,考查运算准确性与技巧性。
2. 避错关键
运算顺序不颠倒:不可先算加减后算乘除,有括号需优先计算括号内内容;
分步验证:每一步运算后单独验证结果(如乘法后检查化简是否正确,除法后检查分母是否为实数),避免一步错导致后续全错;
结果形式规范:最终结果需化为最简形式,分数实部、虚部需化为最简分数(如),不可保留复杂分式。
六、通用解题流程(适用于所有复数运算题型)
1. 化简标准形式:无论单一运算还是混合运算,先将所有复数化为()的标准形式,处理、分母含等非标准项;
2. 确定运算顺序:单一运算直接按规则计算,混合运算遵循“先乘除,后加减,有括号先算括号内”;
3. 优先使用技巧:乘除运算优先用共轭复数、特殊公式(如)简化,减少计算量;
4. 分步验证结果:每一步运算后检查符号、化简、实虚部分类是否正确,避免积累错误;
5. 规范结果形式:最终结果整理为形式,实部、虚部为实数(可含分数),虚部为时直接表示为实数。
一、单选题
1.(2025·全国·模拟预测)若复数(为虚数单位),则( )
A. B.1 C. D.2
2.(2025·全国·模拟预测)复数的模为( )
A.1 B. C. D.2
3.(24-25高二下·浙江舟山·期末)已知复数(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. C. D.
4.(2024·河北·模拟预测)已知,则( )
A. B.1 C. D.
5.(2025·江西新余·模拟预测)已知复数(其中为虚数单位),则( )
A.8 B. C.2 D.
6.(2025·陕西咸阳·三模)已知复数,则|z|=( )
A.3 B.4 C.5 D.6
7.(2025·湖南长沙·三模)复数满足,则在复平面内,复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.(2025·海南·模拟预测)已知为虚数单位,若为纯虚数,则( )
A. B. C. D.6
9.(2025·安徽芜湖·模拟预测)复数的虚部为( )
A. B. C. D.
10.(2025·全国·模拟预测)复数的实部为( )
A.1 B. C.0 D.i
11.(2025·广东东莞·模拟预测)已知复数满足,则复数在复平面对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
二、多选题
12.(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)设复数在复平面内对应的点为,原点为,为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A.若点的坐标为,则对应的点在第三象限
B.若,则点的集合所构成的图形的面积为
C.若,则的模为7
D.若是关于的方程的一个根,则
13.(2025·福建泉州·模拟预测)已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
14.(2025·江苏南通·模拟预测)设为复数,则( )
A. B.
C. D.
15.(2025·贵州贵阳·模拟预测)已知复数,则( )
A.若复数z为实数,则
B.若复数z为纯虚数,则
C.当时,
D.复数z在复平面内对应的点不可能在第二象限
三、填空题
16.(2023·北京·三模)设是纯虚数,若复数在复平面内对应的点位于实轴上,则
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A A A D C D C C A
题号 11 12 13 14 15
答案 A ABD AD AD ACD
1.B
【分析】由复数的除法运算,再求复数的模即可.
【详解】由,
故选:B.
2.A
【分析】先对复数化简,然后再求复数的模
【详解】
所以
故选:A.
3.A
【分析】利用共轭复数的概念和复数的定义可得出结果.
【详解】因为,所以,故复数的虚部为.
故选:A.
4.A
【分析】由复数的代数运算可得,再由复数模的定义求解即可.
【详解】解:,
所以,
所以.
故选:A.
5.D
【分析】先求出复数,然后求出共轭复数,再通过求模公式计算即可.
【详解】由于,所以,则,故.
故选:.
6.C
【分析】由复数的乘法运算结合复数的模长公式求解即可.
【详解】,
则.
故选:C.
7.D
【分析】根据复数的除法运算法则,化简复数,再根据复数对应的点的坐标判断选项.
【详解】由条件可知,,
所以复数对应的点为,为第四象限的点.
故选:D
8.C
【分析】由复数乘法及纯虚数概念可得答案.
【详解】,因为,且为纯虚数,所以.
故选:C.
9.C
【分析】由复数的除法计算及虚部的概念可得结果.
【详解】因为,所以虚部为.
故选:C.
10.A
【分析】根据复数运算法则求,再求其实部即可.
【详解】因为,
所以的实部为1.
故选:A.
11.A
【分析】先利用复数除法和共轭复数的概念求出,再根据复数对应复平面内点的坐标判断象限即可.
【详解】由题意可得,
所以在复平面对应点,在第一象限,
故选:A
12.ABD
【分析】本题根据复数的模长,复数的几何意义以及根与系数的关系即可求解.
【详解】A选项,因为点的坐标为在第二象限,则对应的点为,所以在第三象限,故A选项正确;
B选项,,则依据复数模长的几何意义可知,表示一个圆环,面积为,故B选项正确;
C选项,,则,故C选项错误;
D选项,是关于的方程的一个根,则其共轭复数也是方程的根,则常数项,故D选项正确;
故选:ABD
13.AD
【分析】根据复数四则运算公式求复数,再代入乘方运算公式,即可判断选项.
【详解】因为,则,故A正确;
,,,则,由,
所以,则,
,故B错误;
,,所以,故C错误,D正确.
故选:AD
14.AD
【分析】设,,根据复数的乘法及复数模的定义计算判断A,取特殊值判断B,根据复数的加减法运算及模与共轭的概念运算判断C,根据复数的模及共轭运算判断D.
【详解】设,.
对于A选项,,
所以,
,A对;
对于B选项,取,,则,
,则,即,B错;
对于C选项,,,
,,
,所以C错误;
对于D选项,,
,,
所以,故D正确.
故选:AD
15.ACD
【分析】对于AB,由复数的概念验算即可;对于C,由复数模的计算公式求解即可;对于D,由复数的几何意义即可求解.
【详解】对于A,依题意可得,即,则,故A正确;
对于B,依题意可得,故B错误;
对于C,依题意可得,所以,故C正确;
对于D,若复数z在平面内对应的点在第二象限,则,所以D正确,
故选:ACD.
16.
【分析】根据复数运算,结合复数与复平面内点的对应关系进行求解即可.
【详解】由于是纯虚数,则设,
由
由于复数在复平面内对应的点位于实轴上,
所以,解得:,即:.
故答案为:【第29讲:复数】
【新高考课标要求】
1. 理解复数基本概念:需透彻认识复数的定义,明晰形如()的数即为复数,其中是实部、是虚部,且为虚数单位,满足。这要求学生能精准辨别复数的实部与虚部,理解纯虚数(且)、实数()等特殊复数类型的概念差异。比如面对复数,能迅速指出实部是,虚部是;看到,知道它是纯虚数,实部为 。
2. 掌握复数相等条件:要深刻理解复数相等的充要条件,即当且仅当且()。在解题中,若遇到等式,学生应能依据该条件列出方程组求解。这一知识点常与方程、函数等知识结合,考查学生的综合运用能力。
3. 明晰复数代数表示与几何意义:一方面,要熟悉复数的代数表示法,能够熟练进行复数的代数形式书写与转换;另一方面,要理解复数的几何意义,知晓复数与复平面内的点以及平面向量存在一一对应关系。例如,复数在复平面内对应的点为,对应的向量从原点出发,终点坐标为 。这有助于学生从几何直观角度理解复数运算,如复数的加法对应向量的加法,在复平面上体现为向量的平移。
4. 熟练进行复数代数形式四则运算:涵盖复数的加、减、乘、除运算。加法和减法运算遵循实部与实部相加减、虚部与虚部相加减的规则,即 。乘法运算类比多项式乘法,但要注意的运用,如 。除法运算则需将分母实数化,通过乘以分母的共轭复数来实现,如() 。学生需通过大量练习,提升运算的准确性与速度。
5. 了解复数加、减运算几何意义:复数加法的几何意义是,两个复数相加对应复平面内相应向量的加法,其和对应的向量是以这两个向量为邻边的平行四边形的对角线(从共同起点出发);复数减法的几何意义是,两个复数相减对应复平面内相应向量的减法,差对应的向量是从减数向量的终点指向被减数向量的终点。例如,已知复数,,在复平面内,对应的向量可由与通过平行四边形法则得到,对应的向量则是从指向 。
【知识梳理】
一、复数核心知识梳理(紧扣高考高频考点)
1. 复数的基本概念(高考基础送分点)
定义:形如()的数称为复数,其中为虚数单位,满足。
实部:(必须为实数,不可含);
虚部:(同样为实数,是虚数单位的系数,不含)。
分类:
实数:(如,可表示为);
纯虚数:且(如,不可忽略的条件);
非纯虚数的虚数:且(如)。
2. 复数的相等与共轭(高考常考方程求解)
相等条件:对任意复数,(),且。
核心应用:通过实部、虚部分离列方程组,求解复数中的参数(如已知,得,解得,)。
共轭复数:设,则其共轭复数为(实部不变,虚部变号)。
几何特征:复平面内,与对应的点关于实轴对称;
运算性质:(实数),(纯虚数或零),(高考高频,常用于分母实数化或求模长)。
3. 复数的几何意义(高考多选题常考)
一一对应关系:
复数 复平面内的点(横轴为实轴,纵轴为虚轴,原点对应复数);
复数 平面向量(为原点)。
模长的几何意义:
复数的模,表示复平面内点到原点的距离,或向量的长度;
两点距离:复平面内两点,对应的复数分别为,,则(高考常结合圆、线段等几何图形考查)。
4. 复数的四则运算(高考必考运算题)
加法:(实部相加,虚部相加);
减法:(实部相减,虚部相减);
乘法:类比多项式乘法,结合化简:
特殊公式:(共轭复数乘积,即模长平方),(高考高频,需熟记);
除法:核心是分母实数化,乘以分母的共轭复数:
5. 复数加减运算的几何意义(高考偶尔结合向量考查)
加法:复平面内,对应的向量为,遵循平行四边形法则(以,为邻边,对角线即为和向量);
减法:复平面内,对应的向量为(从对应点指向对应点的向量)。
二、常用结论(高考真题高频调用)
1. 虚数单位的幂次循环:,,,,周期为,即(,)。
示例:,(高考常考指数化简)。
2. 常见复数运算结果:
(分子分母同乘,得);
(分母实数化:);
(同理推导,与上式互为相反数)。
3. 模长的运算性质:对任意复数,,有:
;
();
()。
4. 共轭复数的运算性质:,,()。
三、微点提醒(高考易错点规避)
1. 虚部的概念误区:复数的虚部是(实数),而非。例如,的虚部是,不是(高考选择题常设置此陷阱)。
2. 纯虚数的条件遗漏:判断纯虚数时,需同时满足“实部为”且“虚部不为”。例如,为纯虚数,需,解得,不可仅由得(模拟题高频易错点)。
3. 复平面与直角坐标系的区别:复平面的纵轴是虚轴,单位为,对应复数的虚部;直角坐标系的纵轴是轴,单位为,二者不可混淆。例如,复数对应复平面内的点,而非直角坐标系中的向量。
4. 除法运算的分母不为零:进行复数除法时,需先判断分母是否为零(即分母的实部、虚部不同时为零)。例如,无意义,因分母对应的复数不能作为除数。
5. 模长的非负性:复数的模长是实数且非负,计算时需注意根号下的表达式为平方和(恒正),例如,不可遗漏负号的平方。
【课前自测】【真题体验】
一、单选题
1.(2023·全国甲卷·高考真题)( )
A. B.1 C. D.
2.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)若,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·全国乙卷·高考真题)( )
A.1 B.2 C. D.5
4.(2007·陕西·高考真题)在复平面内,复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
5.(2024·全国甲卷·高考真题)若,则( )
A. B. C.10 D.
6.(2025·北京·高考真题)已知复数z满足,则( )
A. B. C.4 D.8
二、填空题
7.(2025·天津·高考真题)已知i是虚数单位,则 .
8.(2024·天津·高考真题)是虚数单位,复数 .
9.(2025·上海·高考真题)已知复数z满足,则的最小值是 .
10.(2024·上海·高考真题)已知虚数,其实部为1,且,则实数为 .
【考点一:复数的相关概念】
【例题】1.(24-25高一下·陕西渭南·期末)已知复数满足,则复数的虚部为( )
A. B. C. D.
2.(2025·云南玉溪·模拟预测)若复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【针对训练】3.(2025·全国·模拟预测)若复数满足(其中i是虚数单位),复数的共轭复数为,则( )
A.的实部是
B.
C.在复平面内对应的点在第一象限
D.与在复平面内它们所对应的点关于轴对称
4.(2025·海南·模拟预测)下列有关复数的说法中(其中i为虚数单位),正确的是( )
A.
B.复数的共轭复数的虚部为4
C.若复数z满足,则的最大值为2
D.若是关于x的方程的一个根,则
5.(2025·河北·模拟预测)复数满足:,则( )
A. B.6 C. D.
【解题策略】
一、复数基本概念(实部、虚部、分类)解题思路
1. 核心考点与解题步骤
考点1:识别实部与虚部
解题步骤:① 明确复数标准形式(),若复数非标准形式(如含、分母含),先化简为;② 直接提取实部(不含的实数部分)、虚部(的系数,且为实数)。
适配场景:题目直接要求求复数的实部/虚部,或结合实部、虚部求参数(如“已知的实部为,求”)。
考点2:复数分类(实数、纯虚数、虚数)
解题步骤:① 先将复数化为标准形式();② 按分类条件判断:
实数:满足;
纯虚数:满足且(需同时满足两个条件,缺一不可);
虚数:满足(包含纯虚数与非纯虚数的虚数)。
适配场景:题目明确要求判断复数类型,或已知复数类型求参数(如“已知为纯虚数,求”)。
2. 避错关键
虚部不可带:如的虚部是,而非;
纯虚数需“双条件”:不可仅由“实部为”判定为纯虚数,需额外验证“虚部不为”,避免漏解或错解参数。
二、复数相等与共轭复数解题思路
1. 核心考点与解题步骤
考点1:复数相等
解题步骤:① 确保两个复数均化为标准形式、();② 根据“实部相等且虚部相等”列方程组;③ 解方程组求参数或验证相等关系。
适配场景:题目给出复数相等的等式,求其中的参数(如“,求”),或证明两个复数相等。
考点2:共轭复数
解题步骤:① 若复数为标准形式,直接得共轭复数(实部不变,虚部变号);② 若复数非标准形式,先化简为,再求共轭;③ 利用共轭复数性质解题:(实数)、(纯虚数或零)、(模长平方)。
适配场景:题目要求求共轭复数,或结合共轭复数性质求模长、数量关系(如“已知,求”)。
2. 避错关键
复数相等的“前提条件”:必须保证两个复数的实部、虚部均为实数,否则不可直接用“实部、虚部分别相等”;
共轭复数的“符号变化”:仅虚部变号,实部不变,避免将误写为或。
三、复数几何意义(点、向量、模长)解题思路
1. 核心考点与解题步骤
考点1:复数与点、向量的对应关系
解题步骤:① 明确对应规则:复数对应复平面内点,对应向量(为原点);② 若已知复数,直接写出对应点坐标或向量坐标;③ 若已知点或向量,反向写出对应复数(点对应,向量对应)。
适配场景:题目要求指出复数对应复平面内的点或向量,或由点/向量求复数(如“求复平面内点对应的复数”)。
考点2:复数模长的计算与几何意义
解题步骤:① 若复数为标准形式,直接用公式计算;② 若复数为非标准形式(如),先化简为,或利用模长性质(,、);③ 结合几何意义:表示点到原点的距离,表示点到的距离,辅助分析几何图形(如圆、线段)。
适配场景:题目要求求复数模长,或结合模长的几何意义求最值、判断轨迹(如“求表示的图形”)。
2. 避错关键
复平面与直角坐标系的“区别”:复平面纵轴为虚轴,对应复数虚部,不可将点误理解为直角坐标系中“,”;
模长的“非负性”:是实数且非负,计算时需注意根号下为平方和(恒正),避免遗漏负号的平方(如)。
四、通用解题流程(适用于所有复数概念题)
1. 化简优先:无论何种题型,先将复数化为标准形式(),避免非标准形式导致的概念混淆;
2. 定位考点:根据题目要求,判断考查“基本概念”“复数相等/共轭”还是“几何意义”,匹配对应解题步骤;
3. 列关系/用性质:结合考点列方程(如复数相等列方程组)、用公式(如模长公式、共轭性质),确保每一步紧扣概念本质;
4. 验证检查:解题后验证结果是否符合概念要求(如纯虚数需验证虚部不为,模长需验证非负),规避常见易错点。
【考点二:复数的几何意义】
【例题】1.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知复数满足(为虚数单位),则复数在复平面上不可能位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(2025·四川巴中·二模)已知复数的共轭复数记为,对于任意的三个复数与下列结论错误的是( )
A.复数的共轭复数
B.若,则复平面内对应的点位于第四象限
C.已知复数z满足,则的最小值为2
D.若,且,则
【针对训练】1.(2025·山东·三模)已知i是虚数单位,若复数z满足,则z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
2.(2025·广东佛山·三模)复平面上两点对应的复数分别是,向量对应的复数为,则( )
A.17 B. C.13 D.
3.(2025·广东·模拟预测)若复数z满足,那么的最大值是( )
A.1 B. C.2 D.
【解题策略】
一、复数与复平面内点、向量的对应关系(高考基础高频考点)
1. 核心考点与解题步骤
考点1:由复数确定点/向量
解题步骤:① 确保复数化为标准形式(),若为非标准形式(如含、分母含),先化简(如);② 依据对应规则:复数对应复平面内的点(横轴为实轴,纵轴为虚轴),对应从原点出发的向量;③ 直接写出点的坐标或向量的坐标,无需额外运算。
适配场景:题目要求指出复数在复平面内对应的点的位置(如象限、坐标轴),或写出对应向量(如“求复数对应复平面内的点及向量”)。
考点2:由点/向量确定复数
解题步骤:① 明确已知条件类型:若已知复平面内点,直接对应复数;若已知向量(为原点),同样对应复数;② 若向量起点非原点(如,、),先计算向量坐标,再对应复数。
适配场景:题目给出复平面内点的坐标或向量坐标,求对应复数(如“复平面内点对应什么复数”“向量对应什么复数”)。
2. 避错关键
区分“复平面与直角坐标系”:复平面纵轴是虚轴,仅对应复数的虚部,不可将点误写为“”,也不可将向量坐标中的带;
非原点向量的转化:若向量起点不是原点,需先计算向量的坐标(终点坐标减起点坐标),再对应复数,避免直接用起点或终点坐标对应复数。
二、复数模长的几何意义(高考重难点考点)
1. 核心考点与解题步骤
考点1:模长的基本计算(点到原点的距离)
解题步骤:① 若复数为标准形式,直接代入模长公式计算(根号下为实部、虚部的平方和,恒非负);② 若复数为非标准形式(如),先化简为(如),再代入公式;③ 若复数与共轭相关(如),可利用性质简化计算(如,,则)。
适配场景:题目直接要求求复数的模长(如“求”),或结合复数运算求模长(如“求”)。
考点2:模长的几何应用(两点间距离与轨迹问题)
解题步骤:① 两点间距离:若复数、对应复平面内点、,则,即两点间的距离;② 轨迹判断:根据模长表达式的结构确定轨迹:
(,为定复数):表示以对应点为圆心、为半径的圆;
(为定复数):表示线段的垂直平分线;
():表示以为焦点的椭圆。
适配场景:题目要求求复平面内两点间的距离(如“求与对应点的距离”),或判断模长表达式表示的几何图形(如“判断表示的图形”)。
考点3:模长的最值问题
解题步骤:① 几何法(优先用):将复数模长转化为复平面内的距离,结合图形求最值(如求的最小值,即求点到点的最小距离,若在某定图形上,如线段、圆,则结合图形性质找最近点);② 代数法:设(),将模长表达式化为关于的函数(如),结合约束条件(如)求函数最值。
适配场景:题目要求求模长的最值(如“已知满足,求的最大值”),常结合圆、线段、椭圆等图形考查。
2. 避错关键
模长公式的“平方和”:不可将误写为或,计算时需注意实部、虚部的正负(平方后均为正);
轨迹条件的“限制”:判断椭圆轨迹时,需满足“”,若,则表示线段,不可直接判定为椭圆;
最值求解的“几何优先”:代数法计算较繁琐,且易因计算错误出错,优先用几何法转化为距离问题,结合图形直观求解。
三、复数加减运算的几何意义(高考低频但易漏考点)
1. 核心考点与解题步骤
考点1:加法的几何意义(平行四边形法则)
解题步骤:① 确定两个复数、对应向量、;② 以、为邻边作平行四边形,从原点出发的对角线对应的向量即为,对应复数;③ 若需验证,可通过向量加法坐标运算或复数加法运算核对。
适配场景:题目要求结合平行四边形法则求两复数的和(如“已知、,用几何方法求”)。
考点2:减法的几何意义(三角形法则)
解题步骤:① 确定复数、对应向量、;② 复数减法对应向量减法,即从对应点指向对应点的向量,对应复数;③ 可通过两点间距离公式验证。
适配场景:题目要求结合向量减法求复数差(如“已知、,用几何方法求”),或解释复数差的几何意义。
2. 避错关键
加法的“平行四边形起点”:两向量需从同一原点出发,才能构成平行四边形的邻边,不可用非共起点的向量直接叠加;
减法的“向量方向”:对应向量是“从指向”,而非“从指向”,避免方向混淆导致复数符号错误。
四、通用解题流程(适用于复数几何意义题型)
1. 化简先行:无论何种题型,先将涉及的复数化为标准形式(),为后续对应点、向量或计算模长奠定基础;
2. 几何转化:将复数问题转化为几何问题——复数对应点/向量,模长对应距离,模长表达式对应轨迹,明确几何模型(如点、线段、圆、椭圆);
3. 选法求解:基础计算用公式(如模长公式),轨迹与最值问题优先用几何法(结合图形性质),复杂约束条件下用代数法(设坐标转化为函数);
4. 验证回归:解题后将几何结果回归到复数问题(如轨迹图形对应模长表达式,距离最值对应模长最值),验证是否符合题目要求,规避几何与复数的转化错误。
【考点三:复数的运算】
【例题】1.(2025·全国·模拟预测)已知复数,为的共轭复数,则( )
A. B.
C. D.
2.(2025·江苏泰州·模拟预测)若,其中i是虚数单位,则复数z的共轭复数的模为( )
A. B.2 C. D.4
【针对训练】1.(2024·陕西西安·模拟预测)已知复数,则复数的共轭复数为( )
A. B. C. D.
2.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知,,若,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·山东泰安·模拟预测)若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【解题策略】
一、复数的加法运算(高考基础送分点)
1. 核心考点与解题步骤
考点:代数形式加法
解题步骤:① 确保两个复数均为标准形式、(),若含非标准项(如),先化简(如);② 按“实部相加,虚部相加”规则计算:;③ 结果保留形式,若虚部为,可直接表示为实数(如)。
适配场景:题目直接考查复数加法,或结合向量加法(复平面几何意义)考查,多为基础计算题(如“计算”)。
2. 避错关键
避免“实虚部混淆”:不可将实部与虚部交叉相加(如);
化简非标准项:计算前需先处理、分母含等非标准形式,确保复数为后再运算,避免直接相加导致错误。
二、复数的减法运算(高考基础高频考点)
1. 核心考点与解题步骤
考点:代数形式减法
解题步骤:① 同加法,先将复数化为标准形式、;② 按“实部相减,虚部相减”规则计算:;③ 注意负号分配,若虚部为负,相减后变为正(如)。
适配场景:题目直接考查复数减法,或结合复平面内两点间距离()考查,如“计算”,或先算减法再求模长。
2. 避错关键
负号分配完整:减去一个复数等于加上其相反数,即,避免漏改实部或虚部的符号(如);
结果符号检查:计算后核对虚部符号,确保负号未遗漏(如若为负,虚部直接保留负号)。
三、复数的乘法运算(高考核心考点,多结合公式考查)
1. 核心考点与解题步骤
考点1:代数形式乘法(多项式乘法类比)
解题步骤:① 将复数视为多项式(为字母),按多项式乘法展开:;② 利用化简含的项:;③ 合并实部与虚部:实部为,虚部为,最终结果为。
适配场景:基础乘法计算(如“计算”),或结合共轭复数乘法()考查。
考点2:特殊乘法公式(高频应用)
解题步骤:熟记高频特殊公式,直接代入计算以简化运算:① 平方公式:,尤其、;② 共轭乘法:(结果为实数,常用于分母实数化或求模长);③ 立方公式(低频):,可按多项式展开后化简。
适配场景:题目含平方、共轭乘法结构,如“计算”“计算”,用特殊公式可快速得出结果。
2. 避错关键
化简不遗漏:展开后必须将化为,不可保留(如);
特殊公式记准确:避免混淆与,或共轭乘法符号错误(如)。
四、复数的除法运算(高考重难点,多为压轴基础题)
1. 核心考点与解题步骤
考点:代数形式除法(分母实数化)
解题步骤:① 确保被除数、除数均为标准形式,除数不为(即除数实部、虚部不同时为);② 核心操作“分母实数化”:分子分母同乘除数的共轭复数(除数的共轭为),使分母变为实数:
③ 拆分结果:实部为,虚部为,整理为()形式,若分子为,结果为(如)。
适配场景:题目直接考查除法(如“计算”),或结合其他运算(先乘后除、先加减后除)考查,是高考复数运算的高频压轴基础题。
考点:特殊除法结果(熟记简化计算)
解题步骤:熟记常见特殊除法结果,直接调用:① (分子分母同乘,得);② (分母实数化后得);③ (同理推导)。
适配场景:题目含上述特殊结构,如“计算”“计算”,用熟记结果可大幅节省时间。
2. 避错关键
共轭复数符号正确:除数为时,共轭复数为(仅虚部变号),不可将实部变号(如);
分子展开完整:分子乘共轭复数时,按多项式乘法完整展开,避免漏项(如);
分母计算准确:分母(平方和),不可误算为。
五、复数混合运算(高考综合考点,多为多步运算)
1. 核心考点与解题步骤
考点:加、减、乘、除混合运算
解题步骤:① 遵循“先乘除,后加减”的运算顺序,有括号先算括号内;② 每一步运算均按对应规则进行(乘除先化简,加减后合并);③ 优先使用特殊公式(如共轭乘法、平方公式)简化中间步骤,避免复杂展开。
示例流程:计算:
第一步:先算分子乘法:;
第二步:算除法:;
第三步:算加法:。
适配场景:高考复数综合题,如“计算”,多为多步运算,考查运算准确性与技巧性。
2. 避错关键
运算顺序不颠倒:不可先算加减后算乘除,有括号需优先计算括号内内容;
分步验证:每一步运算后单独验证结果(如乘法后检查化简是否正确,除法后检查分母是否为实数),避免一步错导致后续全错;
结果形式规范:最终结果需化为最简形式,分数实部、虚部需化为最简分数(如),不可保留复杂分式。
六、通用解题流程(适用于所有复数运算题型)
1. 化简标准形式:无论单一运算还是混合运算,先将所有复数化为()的标准形式,处理、分母含等非标准项;
2. 确定运算顺序:单一运算直接按规则计算,混合运算遵循“先乘除,后加减,有括号先算括号内”;
3. 优先使用技巧:乘除运算优先用共轭复数、特殊公式(如)简化,减少计算量;
4. 分步验证结果:每一步运算后检查符号、化简、实虚部分类是否正确,避免积累错误;
5. 规范结果形式:最终结果整理为形式,实部、虚部为实数(可含分数),虚部为时直接表示为实数。
一、单选题
1.(2025·全国·模拟预测)若复数(为虚数单位),则( )
A. B.1 C. D.2
2.(2025·全国·模拟预测)复数的模为( )
A.1 B. C. D.2
3.(24-25高二下·浙江舟山·期末)已知复数(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. C. D.
4.(2024·河北·模拟预测)已知,则( )
A. B.1 C. D.
5.(2025·江西新余·模拟预测)已知复数(其中为虚数单位),则( )
A.8 B. C.2 D.
6.(2025·陕西咸阳·三模)已知复数,则|z|=( )
A.3 B.4 C.5 D.6
7.(2025·湖南长沙·三模)复数满足,则在复平面内,复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.(2025·海南·模拟预测)已知为虚数单位,若为纯虚数,则( )
A. B. C. D.6
9.(2025·安徽芜湖·模拟预测)复数的虚部为( )
A. B. C. D.
10.(2025·全国·模拟预测)复数的实部为( )
A.1 B. C.0 D.i
11.(2025·广东东莞·模拟预测)已知复数满足,则复数在复平面对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
二、多选题
12.(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)设复数在复平面内对应的点为,原点为,为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A.若点的坐标为,则对应的点在第三象限
B.若,则点的集合所构成的图形的面积为
C.若,则的模为7
D.若是关于的方程的一个根,则
13.(2025·福建泉州·模拟预测)已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
14.(2025·江苏南通·模拟预测)设为复数,则( )
A. B.
C. D.
15.(2025·贵州贵阳·模拟预测)已知复数,则( )
A.若复数z为实数,则
B.若复数z为纯虚数,则
C.当时,
D.复数z在复平面内对应的点不可能在第二象限
三、填空题
16.(2023·北京·三模)设是纯虚数,若复数在复平面内对应的点位于实轴上,则