内容正文:
专题06 复数
一.复数的概念与分类
1.(23-24高一下·广东广州·期中)若复数,则的共轭复数的虚部为( )
A. B. C.6 D.
2.(23-24高一下·江苏盐城·月考)若复数为纯虚数,则复数的共轭复数为( )
A. B. C. D.所以,所
3.(23-24高一下·安徽芜湖·期中)若复数是实数,则等于( )
A.1 B. C. D.不存在
4.(23-24高一下·江苏镇江·期中)已知复数的实部与虚部互为相反数,则的取值不可能为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高一下·安徽铜陵·期中)(多选)已知复数在复平面内对应的点为,则下列结论正确的是( )
A.若,则z为纯虚数 B.若,则z为实数
C.若,则点Z在直线上 D.若,则点Z在第三象限
二.复数与点一一对应
1.(23-24高一下·山东济宁·期中)复数(为虚数单位),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
2.(23-24高一下·湖南·月考)已知是虚数单位,当时,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
3.(23-24高一下·安徽定远·月考)若为第四象限角,则复数(为虚数单位)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
4.(23-24高一下·福建圃田·月考)若(是虚数单位,)对应的点在复平面内位于第四象限,则( )
A. B. C. D.或
5.(23-24高一下·广东广州·月考)已知是虚数单位,若复数在复平面内所对应的点位于第一象限,则的取值范围为 .
三.复数与向量一一对应
1.(23-24高一下·江苏连云港·期中)复数与分别表示向量与,则表示向量的复数为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·重庆·期中)复数与分别表示向量与,则向量表示的复数是 .
3.(23-24高一下·河北张家口·月考)设复数,在复平面内对应的向量分别为、,则向量对应的复数所对应的点的坐标为 .
4.(23-24高一下·广西南宁·期中)如图,在复平面内,复数,对应的向量分别是,,则 .
5.(23-24高一下·内蒙古鄂尔多斯·期中)已知复数,其中,是虚数单位.
(1)若,求与的值.
(2)设复数在复平面上对应向量分别为,若且,求的单调区间.
四.复数模的运算与求参
1.(23-24高一下·河北·期中)若,则 .
2.(23-24高一下·吉林·期中)若复数,,则( )
A. B. C.2 D.5
3.(23-24高一下·重庆璧山·月考)已知复数满足,且,则( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·辽宁·期中)在复平面内,复数对应的点关于直线对称,若,则( )
A. B.5 C. D.1
5.(23-24高一下·河南郑州·期中)复数满足,则( )
A. B. C. D.5
五.复数的四则运算
1.(23-24高一下·山西运城·月考)已知复数,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·福建福州·期中)若,则( )
A. B. C.1 D.2
3.(23-24高一下·河南新乡·期中)已知,则复数( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·广东茂名·期中)(多选)已知复数满足,则( )
A.的实部是 B. C. D.
5.(2024高一下·全国·专题练习)已知复数,,满足,,为虚数单位,则 .
六.复数高次幂的周期性
1.(23-24高一下·北京·期中)i表示虚数单位,则 .
2.(23-24高一下·北京·期中)若复数,则的虚部为 .
3.(2024·全国·模拟预测)已知,则( )
A.i B. C. D.
4.(22-23高一下·河北衡水·期末)若复数:,则 .
5.(22-23高一下·全国·单元测试)若是奇数,则 .
七.与复数模有关的轨迹问题
1.(22-23高三上·江苏·期末)若复数满足,则复数在复平面内对应点组成图形的面积为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高一下·河南濮阳·期中)复数满足(为虚数单位),则的最小值为( )
A.3 B.4 C. D.5
3.(23-24高一下·福建南平·期中)若,则的最大值为 .
4.(23-24高一下·浙江绍兴·月考)已知,且,为虚数单位,则的最大值是 .
5.(23-24高一下·山西运城·月考)已知复数满足,则的最大值为 .
八.模与共轭复数的综合辨析
1.(23-24高一下·重庆渝中·期中)(多选)已知复数,下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
2.(23-24高一下·山东济宁·期中)(多选)已知复数满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.的虚部为2 D.
3.(23-24高一下·江西九江·月考)(多选)已知复数,,下列结论正确的有( )
A. B.若,则
C. D.若,则点的集合所构成的图形的面积为
4.(23-24高一下·重庆·期中)(多选)已知复数则下列结论正确的是( )
A.若则 B.若则
C. D.
5.(23-24高一下·福建莆田·期中)(多选)设,,为复数,,下列命题中正确的是( )
A.若则 B.若则
C.若则 D.
九.复数范围内的解方程
1.(23-24高一下·安徽·月考)已知关于的实系数二次方程的一根为(其中是虚数单位),则 .
2.(23-24高一下·陕西西安·期中)已知方程有实根,且,则复数的共轭复数等于( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·广东·期中)已知是关于复数z的方程(m,)的一根,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
4.(23-24高一下·广东广州·期中)(多选)已知复数是关于的方程的两根,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.若,则
5.(23-24高一下·江苏连云港·期中)(多选)已知,是关于的方程的两根,其中,.若(为虚数单位),则( )
A. B.
C. D.
十.复数的新定义题型
1.(23-24高一下·山东青岛·期中)(多选)欧拉公式(其中为虚数单位)被誉为最美数学公式.依据欧拉公式,下列选项正确的有( )
A.复数对应的点位于第三象限 B.为纯虚数
C.复数的模等于 D.的共轭复数为
2.(23-24高一下·河北张家口·月考)(多选)任何一个复数(其中)都可以表示成:的形式.法国数学家棣莫弗发现:,我们称这个结论为棣莫弗定理.根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.当,时,复数为纯虚数
B.当,时,
C.当,时,
D.
3.(23-24高一下·河南濮阳·月考)(多选)欧拉公式(其中为虚数单位,)是由18世纪瑞士著名数学家欧拉创立的,它把自然对数的底数、虚数单位、三角函数联系在一起,充分体现了数学的和谐美.已知实数指数幂的运算性质同样也适用于复数指数幂,根据欧拉公式,下列说法正确的是( )
A.
B.对任意,与互为共轭复数
C.对任意,在复平面内对应的点都在同一个圆上
D.复数的实部为
4.(23-24高一下·福建泉州·期中)(多选)在复数域内,大小成为了没有意义的量,那么我们能否赋予它一个定义呢,在实数域内,我们通常用绝对值来描述大小,而复数域中也相应的有复数的模长来代替绝对值,于是,我们只需定义复数的正负即可,我们规定复数的“长度”即为模长,规定在复平面轴上方的复数为正,在轴下方的复数为负,在轴上的复数即为实数大小.“大小”用符号+“长度”表示,我们用来表示复数的“大小”,例如:,则下列说法正确的是( )
A.在复平面内表示一个圆
B.若,则方程无解
C.若为虚数,且,则
D.复数满足,则的取值范围为
5.(2024·山东潍坊·二模)(多选)定义域是复数集的子集的函数称为复变函数,就是一个多项式复变函数.给定多项式复变函数之后,对任意一个复数,通过计算公式,可以得到一列值.如果存在一个正数,使得对任意都成立,则称为的收敛点;否则,称为的发散点.则下列选项中是的收敛点的是( )
A. B. C. D.
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专题06 复数
一.复数的概念与分类
1.(23-24高一下·广东广州·期中)若复数,则的共轭复数的虚部为( )
A. B. C.6 D.
【答案】C
【解析】因为,则,所以的虚部为6.故选:C.
2.(23-24高一下·江苏盐城·月考)若复数为纯虚数,则复数的共轭复数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为为纯虚数,
所以,解得,
所以,所以.故选:B
3.(23-24高一下·安徽芜湖·期中)若复数是实数,则等于( )
A.1 B. C. D.不存在
【答案】A
【解析】因为是实数,所以,解得,故选:A
4.(23-24高一下·江苏镇江·期中)已知复数的实部与虚部互为相反数,则的取值不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,可知,
所以,解得或,
因为,所以或或.故选:D
5.(23-24高一下·安徽铜陵·期中)(多选)已知复数在复平面内对应的点为,则下列结论正确的是( )
A.若,则z为纯虚数 B.若,则z为实数
C.若,则点Z在直线上 D.若,则点Z在第三象限
【答案】BC
【解析】对于A,当时,,是实数,故A错误;
对于B,当时,,是实数,故B正确;
对于C,当时,,所以,
所以点在直线上,故C正确;
对于D,由,得,由,得,
所以不存在点在第三象限,故D错误.故选:BC.
二.复数与点一一对应
1.(23-24高一下·山东济宁·期中)复数(为虚数单位),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
【答案】B
【解析】因为复数,
所以复数在复平面内对应的点为,位于第二象限.故选:B.
2.(23-24高一下·湖南·月考)已知是虚数单位,当时,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】A
【解析】,
又,,所对应的点在第一象限.故选:A.
3.(23-24高一下·安徽定远·月考)若为第四象限角,则复数(为虚数单位)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】因为为第四象限角,所以,,
复数对应的点为,为第四象限角.故选:D
4.(23-24高一下·福建圃田·月考)若(是虚数单位,)对应的点在复平面内位于第四象限,则( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【解析】复数表示的点为,
由题设知,解得.故选:B.
5.(23-24高一下·广东广州·月考)已知是虚数单位,若复数在复平面内所对应的点位于第一象限,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】因为复数在复平面内所对应的点为,位于第一象限,
所以,解得,
即实数的取值范围为.
三.复数与向量一一对应
1.(23-24高一下·江苏连云港·期中)复数与分别表示向量与,则表示向量的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】复数与分别表示向量与,
因为,所以表示向量的复数为.故选:C.
2.(23-24高一下·重庆·期中)复数与分别表示向量与,则向量表示的复数是 .
【答案】
【解析】∵复数与分别表示向量与,
∴,,
又,
∴向量表示的复数是.
3.(23-24高一下·河北张家口·月考)设复数,在复平面内对应的向量分别为、,则向量对应的复数所对应的点的坐标为 .
【答案】
【解析】因为,在复平面内对应的向量分别为、,
所以,,
则,
所以向量对应的复数所对应的点的坐标为.
4.(23-24高一下·广西南宁·期中)如图,在复平面内,复数,对应的向量分别是,,则 .
【答案】
【解析】由图可知,所以,,所以,
所以.
5.(23-24高一下·内蒙古鄂尔多斯·期中)已知复数,其中,是虚数单位.
(1)若,求与的值.
(2)设复数在复平面上对应向量分别为,若且,求的单调区间.
【答案】(1)或;(2)递增区间为,,递减区间为.
【解析】(1)由及,
得,则且,
解,,得或,
当时,,当时,,
所以或.
(2)依题意,,由,
得,因此
,由,得,
由或,得或,
由,得,
所以的单调递增区间为,,递减区间为.
四.复数模的运算与求参
1.(23-24高一下·河北·期中)若,则 .
【答案】2
【解析】由题意得,,则,解得.
2.(23-24高一下·吉林·期中)若复数,,则( )
A. B. C.2 D.5
【答案】B
【解析】因为,,
所以.故选:B
3.(23-24高一下·重庆璧山·月考)已知复数满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设,由得即,,
由得,得,
所以,
,故选:A.
4.(23-24高一下·辽宁·期中)在复平面内,复数对应的点关于直线对称,若,则( )
A. B.5 C. D.1
【答案】C
【解析】因为,所以其对应点为,
关于直线对称的点为,则,
所以,故选:C.
5.(23-24高一下·河南郑州·期中)复数满足,则( )
A. B. C. D.5
【答案】C
【解析】由得复数对应的点到点和距离相等,
所以复数对应的点在直线上;
由得复数对应的点到点和距离相等,
所以复数对应的点在直线上;
因为直线和直线的交点为,所以,所以.故选:C.
五.复数的四则运算
1.(23-24高一下·山西运城·月考)已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以.故选:A.
2.(23-24高一下·福建福州·期中)若,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【解析】由题设知,故,
故,故选:D
3.(23-24高一下·河南新乡·期中)已知,则复数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】依题意,.故选:A
4.(23-24高一下·广东茂名·期中)(多选)已知复数满足,则( )
A.的实部是 B. C. D.
【答案】ABC
【解析】因为,所以,
所以,
所以的实部是,虚部为,,,故A、B、C正确;
,故D错误.故选:ABC
5.(2024高一下·全国·专题练习)已知复数,,满足,,为虚数单位,则 .
【答案】
【解析】设(),(),
由,得,
即,整理得,
又,因此,
所以.
六.复数高次幂的周期性
1.(23-24高一下·北京·期中)i表示虚数单位,则 .
【答案】1
【解析】.
2.(23-24高一下·北京·期中)若复数,则的虚部为 .
【答案】
【解析】因为,,
所以,
所以的虚部为.
3.(2024·全国·模拟预测)已知,则( )
A.i B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,
所以.故选:A.
4.(22-23高一下·河北衡水·期末)若复数:,则 .
【答案】2
【解析】因为,,,,且,
所以,
,所以.
5.(22-23高一下·全国·单元测试)若是奇数,则 .
【答案】
【解析】因为,,
而,所以,
所以当是奇数时,.
七.与复数模有关的轨迹问题
1.(22-23高三上·江苏·期末)若复数满足,则复数在复平面内对应点组成图形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在复平面对应的点是半径为2的圆及圆内所有点,,故选:D.
2.(22-23高一下·河南濮阳·期中)复数满足(为虚数单位),则的最小值为( )
A.3 B.4 C. D.5
【答案】B
【解析】设,
复数的对应点在以原点为圆心,半径的圆上运动,
表示点与复数的对应点的距离,
故选:B.
3.(23-24高一下·福建南平·期中)若,则的最大值为 .
【答案】3
【解析】令且,又,
所以,即,
所以复数z对应点在以为圆心,半径为1的圆上,
又表示圆上点到原点的距离,而圆心到原点距离为,
所以的最大值为.
4.(23-24高一下·浙江绍兴·月考)已知,且,为虚数单位,则的最大值是 .
【答案】
【解析】设,由,
则,
表示的是圆心为,半径为的圆,
而,
表示的是圆上一点到的距离,
如图所示,显然最大距离是与圆心的连线加上半径长,
即最大值为.
5.(23-24高一下·山西运城·月考)已知复数满足,则的最大值为 .
【答案】/
【解析】设复数,由,得,
整理得,于是,即,,
由,
得复平面内表示复数的对应点在以表示复数的对应点为圆心,1为半径的圆上,
表示这个圆上的点到表示复数的对应点的距离,
距离的最大值是.
八.模与共轭复数的综合辨析
1.(23-24高一下·重庆渝中·期中)(多选)已知复数,下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BC
【解析】对于A,取,,而,A错误;
对于B,设,
,由,
得,,B正确;
对于C,由及已知得,设,
,解得,
则,C正确;
对于D,取,,而,D错误.故选:BC
2.(23-24高一下·山东济宁·期中)(多选)已知复数满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.的虚部为2 D.
【答案】ABD
【解析】对于A,因为,所以,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,因为,所以,所以的虚部为,C错误;
对于D,因为,所以,
又,所以,D正确.故选:ABD
3.(23-24高一下·江西九江·月考)(多选)已知复数,,下列结论正确的有( )
A. B.若,则
C. D.若,则点的集合所构成的图形的面积为
【答案】ACD
【解析】设,则,
对于A,,A正确;
对于B,取,满足,而,B错误;
对于C,,
,C正确;
对于D,是复平面内表示复数的点的集合是
以为圆心,为半径的圆及内部,
因此点的集合所构成的图形的面积为,D正确.故选:ACD
4.(23-24高一下·重庆·期中)(多选)已知复数则下列结论正确的是( )
A.若则 B.若则
C. D.
【答案】CD
【解析】对于A,不妨取,则,但是,A错误;
对于B,取,则,,B错误;
对于C,设,则,
所以
,C正确;
对于D,设,则,
因为,所以,
又,所以,D正确.故选:CD
5.(23-24高一下·福建莆田·期中)(多选)设,,为复数,,下列命题中正确的是( )
A.若则 B.若则
C.若则 D.
【答案】ABD
【解析】设(),
对于A,若,则,
因为,结合复数相等的知识,所以,所以选项A正确;
对于B,由,所以,
所以,
,
,
同理:,所以,所以选项B正确;
对于C,令,,但是,所以选项C错误;
对于D,设分别表示复数,
由,若不共线时,
如图:,即,
若共线且反向时,如图: 易知,
若共线且同向时,如图:易知,
综上:,所以选项D正确.故选:ABD.
九.复数范围内的解方程
1.(23-24高一下·安徽·月考)已知关于的实系数二次方程的一根为(其中是虚数单位),则 .
【答案】0
【解析】由二次方程求根公式可知虚根是成对出现的,
故都是方程的解,
所以.
2.(23-24高一下·陕西西安·期中)已知方程有实根,且,则复数的共轭复数等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知,,,
即,
则,得,
所以,.故选:B
3.(23-24高二下·广东·期中)已知是关于复数z的方程(m,)的一根,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【解析】因为是关于复数z的方程的一根,
所以也是关于复数z的方程的一根,
则,,
所以,所以.故选:C.
4.(23-24高一下·广东广州·期中)(多选)已知复数是关于的方程的两根,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.若,则
【答案】ACD
【解析】,所以方程的根为,
不妨设,,
可知,故A正确;
由韦达定理知,所以,故C正确;
所以,
因为,所以,故B错误;
时,,,
计算可得,,
,,
所以,故D正确;故选:ACD.
5.(23-24高一下·江苏连云港·期中)(多选)已知,是关于的方程的两根,其中,.若(为虚数单位),则( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】A/B:由题意可得,即,
所以,故,故A、B正确;
C:利用AB解析可得,故C错误;
D:利用AB解析由可得,
所以,而,故D错误;故选:AB.
十.复数的新定义题型
1.(23-24高一下·山东青岛·期中)(多选)欧拉公式(其中为虚数单位)被誉为最美数学公式.依据欧拉公式,下列选项正确的有( )
A.复数对应的点位于第三象限 B.为纯虚数
C.复数的模等于 D.的共轭复数为
【答案】BC
【解析】对于A,由题知,而,
则复数对应的点位于第二象限,故A错误;
对于B,,则为纯虚数,故B正确;
对于C,,
则的模为,故C正确;
对于D,,其共轭复数为,故D错误,故选:BC.
2.(23-24高一下·河北张家口·月考)(多选)任何一个复数(其中)都可以表示成:的形式.法国数学家棣莫弗发现:,我们称这个结论为棣莫弗定理.根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.当,时,复数为纯虚数
B.当,时,
C.当,时,
D.
【答案】BCD
【解析】对于A,,,为实数,A错误;
对于B,,,B正确;
对于C,,,C正确;
对于D,,则,D正确.故选:BCD
3.(23-24高一下·河南濮阳·月考)(多选)欧拉公式(其中为虚数单位,)是由18世纪瑞士著名数学家欧拉创立的,它把自然对数的底数、虚数单位、三角函数联系在一起,充分体现了数学的和谐美.已知实数指数幂的运算性质同样也适用于复数指数幂,根据欧拉公式,下列说法正确的是( )
A.
B.对任意,与互为共轭复数
C.对任意,在复平面内对应的点都在同一个圆上
D.复数的实部为
【答案】BCD
【解析】对于A:因为,所以,故A错误;
对于B:,,
所以对任意,与互为共轭复数,故B正确;
对于C:因为,所以在复平面内对应的点为,
又,
所以在复平面内对应的点在以坐标原点为圆心,为半径的圆上,故C正确;
对于D:的实部为,故D正确.故选:BCD
4.(23-24高一下·福建泉州·期中)(多选)在复数域内,大小成为了没有意义的量,那么我们能否赋予它一个定义呢,在实数域内,我们通常用绝对值来描述大小,而复数域中也相应的有复数的模长来代替绝对值,于是,我们只需定义复数的正负即可,我们规定复数的“长度”即为模长,规定在复平面轴上方的复数为正,在轴下方的复数为负,在轴上的复数即为实数大小.“大小”用符号+“长度”表示,我们用来表示复数的“大小”,例如:,则下列说法正确的是( )
A.在复平面内表示一个圆
B.若,则方程无解
C.若为虚数,且,则
D.复数满足,则的取值范围为
【答案】BCD
【解析】A:根据已知条件表示模长为1,在复平面位于轴上方的复数,
所以并不是一个圆,故A错误;
B:若,则方程为一个实数,所以无解,故B正确;
C:若为虚数,且,设,则,
所以,所以,故C正确;
D:设,根据复数的新定义有,
所以,且,所以,
所以是,
所以,故D正确;故选:BCD.
5.(2024·山东潍坊·二模)(多选)定义域是复数集的子集的函数称为复变函数,就是一个多项式复变函数.给定多项式复变函数之后,对任意一个复数,通过计算公式,可以得到一列值.如果存在一个正数,使得对任意都成立,则称为的收敛点;否则,称为的发散点.则下列选项中是的收敛点的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】对A,由可得数列,,,…不合题意,故A错误;
对B,由可得数列,,,…
则存在一个正数,使得对任意都成立,满足题意,故B正确;
对C,由可得数列,,,…不满足题意,故C错误;
对D,由可得数列…
因为,
存在一个正数,使得对任意都成立,满足题意,故D正确;故选:BD
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