内容正文:
专题06 复数
知识点1 :复数的概念
1.虚数单位i:(1)i2=-1;(2)i和实数在一起,服从实数的运算律.
2.代数形式:a+bi(a、b∈R),其中a叫实部,b叫虚部.
3.复数的分类
复数z=a+bi(a、b∈R)中,
z是实数⇔b=0, z是虚数⇔b≠0
z是纯虚数⇔.
4.复数相等的条件
a+bi=c+di(a、b、c、d∈R)⇔a=c且b=d.
特别a+bi=0(a、b∈R)⇔a=0且b=0.
知识点2:复数的几何意义
1.建立直角坐标系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,除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.原点对应复数0,建立复平面后,复平面内的点与复数集构成一一对应关系.以原点O为起点,复数z在复平面内的对应点Z为终点的向量,与复数z一一对应,的模叫做复数z的模.
2.a+bi与a-bi(a、b∈R)互为共轭复数.
在复平面内,表示两个共轭复数的点关于实轴对称;反之,如果表示两个复数的点在复平面内关于实轴对称,则这两个复数互为共轭复数.
3.复数的模:复数z=a+bi(a,b∈R,i为虚数单位)对应的向量为,则向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|z|或|a+bi|.即|z|=|a+bi|=,其中a,b∈R.复数z=a+bi(a,b∈R)的模就是复数z=a+bi在复平面内对应的点Z(a,b)到坐标原点的距离
3.复数z的方程在复平面上表示的图形
(1)a≤|z|≤b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)|z-(a+bi)|=r(r>0)表示以(a,b)为圆心,r为半径的圆.
知识点3 :复数的加法与减法
1.运算法则
z1=a+bi,z2=c+di,(a、b、c、d∈R).
z1±z2=(a±c)+(b±d)i;
2.复数加法的运算律:对任意z1,z2,z3∈C,有
(1)交换律:z1+z2=z2+z1;
(2)结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)
3.复数加、减法的几何意义
加法
复数z1+z2是以,为邻边的平行四边形的对角线OZ所表示的向量所对应的复数
减法
复数z1-z2是从向量的终点指向向量的终点的向量所对应的复数
知识点4 :复数的乘法与除法
1.运算法则
z1=a+bi,z2=c+di,(a、b、c、d∈R).
(1)z1·z2=(ac-bd)+(ad+bc)i;
(2)=+i.
2.复数乘法的运算律:对于任意z1,z2,z3∈C,有
交换律
z1z2=z2z1
结合律
(z1z2)z3=z1(z2z3)
分配律
z1(z2+z3)=z1z2+z1z3
3.实系数一元二次方程在复数范围内的解集
a,b,cϵR,a≠0,ax2+bx+c=0
(1)当∆=b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根;
(2)当∆=b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根;
(3)∆=b2-4ac<0时,方程有两个互为共轭的虚数根;
4.一元二次方程根与系数的关系仍成立.
*知识点5 :复数的三角形式及其运算
1.一般地,任何一个复数z=a+bi都可以表示成r(cos θ+isin θ)的形式,其中,r是复数z的模;θ是以x轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线OZ)为终边的角,叫做复数z=a+bi的辐角,我们规定在0≤θ<2π范围内的辐角θ的值为辐角的主值,通常记作arg z.r(cos θ+isin θ)叫做复数z=a+bi的三角表示式,简称三角形式.a+bi叫做复数的代数表示式,简称代数形式.
2.乘法与除法运算公式:若复数z1=r1(cos θ1+isin θ1),z2=r2(cos θ2+isin θ2),且z1≠z2,则
(1)z1z2=r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)=
r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]
(2) =
=[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)].
3.拓广:
(1)有限个复数相乘,结论亦成立.
即z1·z2…zn=r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)…rn(cos θn+isin θn)=r1·r2…rn[cos(θ1+θ2+…+θn)+isin(θ1+θ2+…+θn)].
(2)当z1=z2=…=zn=z时,即r1=r2=…=rn=r,θ1=θ2=…=θn=θ,有zn=[r(cos θ+isin θ)]n=rn(cos nθ+isin nθ),这就是复数三角形式的乘方法则,即:模数乘方,辐角n倍.
题型归纳
【题型01 复数的概念】
满分技法
(1)复数的代数形式:
若z=a+bi,只有当a、b∈R时,a才是z的实部,b才是z的虚部,且注意虚部不是bi,而是b.
(2)不要将复数与虚数的概念混淆,实数也是复数,实数和虚数是复数的两大构成部分.学习本章必须准确理解复数的概念.
(3)虚数单位i的性质
①i2=-1.
②i与实数之间可以运算,亦适合加、减、乘的运算律.
③由于i2<0与实数集中a2≥0(a∈R)矛盾,所以实数集中很多结论在复数集中不再成立.
1.(23-24高一下·云南·期中)设,则的实部与虚部之和为( )
A. B.2 C.1 D.
2.(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.
3.(上海市奉贤区2023-2024学年高三下学期高三三模数学试卷)复数的虚部是 .
【题型02复数的相等】
满分技法
复数相等的充要条件是“化复为实”的主要依据,多用来求解参数的值.步骤是:分别分离出两个复数的实部和虚部,利用实部与虚部分别相等列方程组求解.
4.(23-24高二上·贵州六盘水·期末)已知复数且,其中为虚数单位,则( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.0
5.(23-24高一下·安徽·阶段练习)已知,其中,i为虚数单位.则实数 , .
6.(23-24高一下·河南郑州·期中)已知复数,,并且,则 .
【题型03 复数的分类】
满分技法
(1)复数z=a+bi(a,b∈R),z为实数⇔b=0,z为虚数⇔b≠0,z为纯虚数⇔.
(2)集合表示:
7.(2024·辽宁大连·二模)设,则“”是“复数为纯虚数”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
8.(23-24高一下·安徽·阶段练习)复数,其中.
(1)若复数z为实数,求a的值;
(2)若复数z为虚数,求a的取值范围;
(3)若复数z为纯虚数,求a的值
【题型04复数的加、减、乘、除的运算】
满分技法
(1)复数的加法、减法、乘法运算可以类比多项式的运算.
(2)复数的除法运算是分子、分母同乘以分母的共轭复数,即分母实数化.
(3)在含有z,z,|z|中至少两个的复数方程中,可设z=a+bi,a,b∈R,变换方程,利用两复数相等的充要条件得出关于a,b的方程组,求出a,b,从而得出复数z.
(4)注意应用: (1+i)2=2i,(1-i)2=-2i,=-i,=i,=-i.
9.(2024·北京·高考真题)已知,则( ).
A. B. C. D.
10.(2024·全国·高考真题)若,则( )
A. B. C. D.
11.(2023·全国·高考真题)( )
A.1 B.2 C. D.5
12.(2023·全国·高考真题)设,则( )
A.-1 B.0 · C.1 D.2
13.(2023·全国·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.
14.(2024·上海·高考真题)已知虚数,其实部为1,且,则实数为 .
【题型05复数及其加、减法的几何意义】
满分技法
复数的加减法的几何意义实质上是平行四边形法则和三角形法则.由减法的几何意义知|z-z1|表示复平面上两点Z与Z1之间的距离.
15.(23-24高一下·山东青岛·期中)在复平面内,复数对应的点为,复数对应的点为,则对应的复数为( )
A. B. C. D.
16.(2024高一下·全国·专题练习)在复平面内,已知复数满足,且,则 .
【题型06复数的模及其几何意义】
满分技法
(1)复数模的几何意义就是复数z=a+bi所对应的点Z(a,b)到原点(0,0)的距离.
(2)复数形式的基本轨迹
①|z-z1|=r表示复数对应的点的轨迹是以z1对应的点为圆心,半径为r的圆;
②|z-z1|=|z-z2|表示以复数z1,z2的对应点为端点的线段的垂直平分线;
17.(2023高一·上海·专题练习)已知复数且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
18.(多选)(2024·湖南·二模)设为非零复数,则下列命题中正确的是( )
A. B.
C. D.若,则的最大值为2
19.(23-24高一下·吉林延边·期中)已知复数满足,则复数在复平面内对应点的集合所构成的图形面积为
【题型07实系数一元二次方程有关问题】
满分技法
注意发挥判别式的作用,有虚数根时互为共轭复数
20.(2024·湖南衡阳·三模)已知是关于的方程(其中p、q为实数)的一个根,则的值为 .
21.(2024·河南·三模)在复数范围内,方程的解集为 .
22.(2024·上海·三模)已知关于的一元二次方程有两个虚根,且,则实数的值为 .
23.(23-24高一下·安徽宿州·期中)(1)在复数范围内解方程:;
(2)已知关于的方程,其中为实数,若(是虚数单位)是该方程的根,求与的值.
【题型08复数的三角形式及其运算】
满分技法
1.复数的代数形式化为三角形式的步骤
(1)先求复数的模.
(2)决定辐角所在的象限.
(3)根据象限求出辐角.
(4)求出复数的三角形式.
2.两个复数相乘,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.
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.
24.(2023高一下·上海·专题练习)的三角形式是( )
A. B.
C. D.
25.(22-23高一·全国·随堂练习)计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
过关检测
1.(2024·全国·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.2
2.(2024·全国·高考真题)若,则( )
A. B. C.10 D.
3.(多选)(23-24高一下·河南南阳·阶段练习)已知复数在复平面上对应的点为,则( )
A.的虚部为 B.
C. D.是纯虚数
4.(2024·天津·高考真题)已知是虚数单位,复数 .
5.(23-24高一下·河南开封·阶段练习)复数的虚部为 .
6.(22-23高一下·江苏南京·期中)将在复数范围内因式分解为 .
7.(23-24高一下·福建厦门·阶段练习)已知i为虚数单位,若复数满足,则的取值范围是 .
8.(24-25高一上·全国·课后作业)设,,求x,y的值.
9.(23-24高一下·陕西咸阳·阶段练习)已知是虚数单位,复数,.
(1)当复数z为纯虚数时,求m的值;
(2)当复数z在复平面内对应的点在第三象限时,求m的取值范围.
10.(23-24高一下·陕西西安·阶段练习)已知复数,,其中,.
(1)若是纯虚数,求的值.
(2)、能否为某实系数一元二次方程的两个虚根?若能,求出的值;若不能,请说明理由.
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专题06 复数
知识点1 :复数的概念
1.虚数单位i:(1)i2=-1;(2)i和实数在一起,服从实数的运算律.
2.代数形式:a+bi(a、b∈R),其中a叫实部,b叫虚部.
3.复数的分类
复数z=a+bi(a、b∈R)中,
z是实数⇔b=0, z是虚数⇔b≠0
z是纯虚数⇔.
4.复数相等的条件
a+bi=c+di(a、b、c、d∈R)⇔a=c且b=d.
特别a+bi=0(a、b∈R)⇔a=0且b=0.
知识点2:复数的几何意义
1.建立直角坐标系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,除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.原点对应复数0,建立复平面后,复平面内的点与复数集构成一一对应关系.以原点O为起点,复数z在复平面内的对应点Z为终点的向量,与复数z一一对应,的模叫做复数z的模.
2.a+bi与a-bi(a、b∈R)互为共轭复数.
在复平面内,表示两个共轭复数的点关于实轴对称;反之,如果表示两个复数的点在复平面内关于实轴对称,则这两个复数互为共轭复数.
3.复数的模:复数z=a+bi(a,b∈R,i为虚数单位)对应的向量为,则向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|z|或|a+bi|.即|z|=|a+bi|=,其中a,b∈R.复数z=a+bi(a,b∈R)的模就是复数z=a+bi在复平面内对应的点Z(a,b)到坐标原点的距离
3.复数z的方程在复平面上表示的图形
(1)a≤|z|≤b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)|z-(a+bi)|=r(r>0)表示以(a,b)为圆心,r为半径的圆.
知识点3 :复数的加法与减法
1.运算法则
z1=a+bi,z2=c+di,(a、b、c、d∈R).
z1±z2=(a±c)+(b±d)i;
2.复数加法的运算律:对任意z1,z2,z3∈C,有
(1)交换律:z1+z2=z2+z1;
(2)结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)
3.复数加、减法的几何意义
加法
复数z1+z2是以,为邻边的平行四边形的对角线OZ所表示的向量所对应的复数
减法
复数z1-z2是从向量的终点指向向量的终点的向量所对应的复数
知识点4 :复数的乘法与除法
1.运算法则
z1=a+bi,z2=c+di,(a、b、c、d∈R).
(1)z1·z2=(ac-bd)+(ad+bc)i;
(2)=+i.
2.复数乘法的运算律:对于任意z1,z2,z3∈C,有
交换律
z1z2=z2z1
结合律
(z1z2)z3=z1(z2z3)
分配律
z1(z2+z3)=z1z2+z1z3
3.实系数一元二次方程在复数范围内的解集
a,b,cϵR,a≠0,ax2+bx+c=0
(1)当∆=b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根;
(2)当∆=b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根;
(3)∆=b2-4ac<0时,方程有两个互为共轭的虚数根;
4.一元二次方程根与系数的关系仍成立.
*知识点5 :复数的三角形式及其运算
1.一般地,任何一个复数z=a+bi都可以表示成r(cos θ+isin θ)的形式,其中,r是复数z的模;θ是以x轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线OZ)为终边的角,叫做复数z=a+bi的辐角,我们规定在0≤θ<2π范围内的辐角θ的值为辐角的主值,通常记作arg z.r(cos θ+isin θ)叫做复数z=a+bi的三角表示式,简称三角形式.a+bi叫做复数的代数表示式,简称代数形式.
2.乘法与除法运算公式:若复数z1=r1(cos θ1+isin θ1),z2=r2(cos θ2+isin θ2),且z1≠z2,则
(1)z1z2=r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)=
r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]
(2) =
=[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)].
3.拓广:
(1)有限个复数相乘,结论亦成立.
即z1·z2…zn=r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)…rn(cos θn+isin θn)=r1·r2…rn[cos(θ1+θ2+…+θn)+isin(θ1+θ2+…+θn)].
(2)当z1=z2=…=zn=z时,即r1=r2=…=rn=r,θ1=θ2=…=θn=θ,有zn=[r(cos θ+isin θ)]n=rn(cos nθ+isin nθ),这就是复数三角形式的乘方法则,即:模数乘方,辐角n倍.
题型归纳
【题型01 复数的概念】
满分技法
(1)复数的代数形式:
若z=a+bi,只有当a、b∈R时,a才是z的实部,b才是z的虚部,且注意虚部不是bi,而是b.
(2)不要将复数与虚数的概念混淆,实数也是复数,实数和虚数是复数的两大构成部分.学习本章必须准确理解复数的概念.
(3)虚数单位i的性质
①i2=-1.
②i与实数之间可以运算,亦适合加、减、乘的运算律.
③由于i2<0与实数集中a2≥0(a∈R)矛盾,所以实数集中很多结论在复数集中不再成立.
1.(23-24高一下·云南·期中)设,则的实部与虚部之和为( )
A. B.2 C.1 D.
【答案】C
【分析】由复数实部、虚部的概念分别计算实部、虚部,求和得到答案.
【详解】的实部为,虚部为2,所以实部与虚部之和为1,
故选:C.
2.(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
【分析】根据题意,可知,结合倍角公式解方程即可.
【详解】由题意,可知,
所以,
解得或,
因为,所以或或.
故选:D
3.(上海市奉贤区2023-2024学年高三下学期高三三模数学试卷)复数的虚部是 .
【答案】
【分析】根据复数虚部的定义即可得解
【详解】复数的虚部是.
故答案为:.
【题型02复数的相等】
满分技法
复数相等的充要条件是“化复为实”的主要依据,多用来求解参数的值.步骤是:分别分离出两个复数的实部和虚部,利用实部与虚部分别相等列方程组求解.
4.(23-24高二上·贵州六盘水·期末)已知复数且,其中为虚数单位,则( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.0
【答案】A
【分析】先化简复数,然后根据复数相等求出,可得答案.
【详解】,
因为,即,
所以,即,
所以.
故选:A.
5.(23-24高一下·安徽·阶段练习)已知,其中,i为虚数单位.则实数 , .
【答案】 1
【分析】根据复数相等,列方程组,求解,即可得答案.
【详解】由题意,得,解得,
故答案为:1;-1
6.(23-24高一下·河南郑州·期中)已知复数,,并且,则 .
【答案】
【分析】由复数相等,可用含的二次式子表示出,进一步结合的值域即可求解.
【详解】由题意,所以,
从而,
注意到的取值范围是,所以的取值范围是.
故答案为:.
【题型03 复数的分类】
满分技法
(1)复数z=a+bi(a,b∈R),z为实数⇔b=0,z为虚数⇔b≠0,z为纯虚数⇔.
(2)集合表示:
7.(2024·辽宁大连·二模)设,则“”是“复数为纯虚数”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由复数为纯虚数求得的值,再根据充分必要条件关系判断.
【详解】因为复数为纯虚数,所以,解得,
所以是复数为纯虚数的充要条件.
故选:A.
8.(23-24高一下·安徽·阶段练习)复数,其中.
(1)若复数z为实数,求a的值;
(2)若复数z为虚数,求a的取值范围;
(3)若复数z为纯虚数,求a的值
【答案】(1)或
(2)且
(3)
【分析】(1)由已知可得,计算即可;
(2)由已知可得,计算即可;
(3)由已知可得,计算即可.
【详解】(1)由复数z为实数,得,
解得或
(2)由复数z为虚数,得,
解得且
(3)由复数z为纯虚数,得
解得.
【题型04复数的加、减、乘、除的运算】
满分技法
(1)复数的加法、减法、乘法运算可以类比多项式的运算.
(2)复数的除法运算是分子、分母同乘以分母的共轭复数,即分母实数化.
(3)在含有z,z,|z|中至少两个的复数方程中,可设z=a+bi,a,b∈R,变换方程,利用两复数相等的充要条件得出关于a,b的方程组,求出a,b,从而得出复数z.
(4)注意应用: (1+i)2=2i,(1-i)2=-2i,=-i,=i,=-i.
9.(2024·北京·高考真题)已知,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】直接根据复数乘法即可得到答案.
【详解】由题意得.
故选:C.
10.(2024·全国·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.
11.(2023·全国·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.
12.(2023·全国·高考真题)设,则( )
A.-1 B.0 · C.1 D.2
【答案】C
【分析】根据复数的代数运算以及复数相等即可解出.
【详解】因为,
所以,解得:.
故选:C.
13.(2023·全国·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意首先计算复数的值,然后利用共轭复数的定义确定其共轭复数即可.
【详解】由题意可得,
则.
故选:B.
14.(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,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.
【题型05复数及其加、减法的几何意义】
满分技法
复数的加减法的几何意义实质上是平行四边形法则和三角形法则.由减法的几何意义知|z-z1|表示复平面上两点Z与Z1之间的距离.
15.(23-24高一下·山东青岛·期中)在复平面内,复数对应的点为,复数对应的点为,则对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用向量减法法则得到,求出对应的复数.
【详解】由题意得,故对应的复数为.
故选:B
16.(2024高一下·全国·专题练习)在复平面内,已知复数满足,且,则 .
【答案】
【分析】
利用复数的几何意义,把复数和平面向量建立一一对应关系,再利用向量的模长加减运算数形结合求解即可.
【详解】设对应的复数为,对应的复数为,
则对应的复数为,对应的复数为,
因为,且,
所以为等腰直角三角形,且.
作正方形AOBC,如图所示,
则对应的复数为,故.
故答案为:
【题型06复数的模及其几何意义】
满分技法
(1)复数模的几何意义就是复数z=a+bi所对应的点Z(a,b)到原点(0,0)的距离.
(2)复数形式的基本轨迹
①|z-z1|=r表示复数对应的点的轨迹是以z1对应的点为圆心,半径为r的圆;
②|z-z1|=|z-z2|表示以复数z1,z2的对应点为端点的线段的垂直平分线;
17.(2023高一·上海·专题练习)已知复数且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用复数的几何意义,将问题转化为圆上一点到定点的距离的最小值即可.
【详解】设,,
则复数对应的点在以原点为圆心,以1为半径的圆上,
如图,
的几何意义是点到点的距离,
的最小值是复数对应的点到原点的距离减去半径1,
即.
故选:B.
18.(多选)(2024·湖南·二模)设为非零复数,则下列命题中正确的是( )
A. B.
C. D.若,则的最大值为2
【答案】BD
【分析】
对于A,结合题意进行判断,举反例即可, 对于B,设,先求出共轭复数和模的平方,求解即可,故B正确,对于C,举反例证明即可,对于D,利用画出图形,利用几何意义求解即可.
【详解】对于A,设,当均不为0时,为虚数,而为实数,所以不成立,故A错误;
对于B,则,所以,
而,所以成立,故B正确;
对于C,设,又,所以,故C错误.
对于D,则复数对应的点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,
的几何意义为复数对应的点与两点间的距离,
所以,如图可知,当点为时,最大,取最大值,
则最大值为2,故D正确.
故选:BD.
19.(23-24高一下·吉林延边·期中)已知复数满足,则复数在复平面内对应点的集合所构成的图形面积为
【答案】
【分析】设,根据复数的模得到,即可求出所构成的图形的面积.
【详解】设,若,则,
则点在以坐标原点为圆心,大圆半径为,小圆半径为的圆环区域内(包括边界),
则复数在复平面内对应点的集合所构成的图形的面积为.
故答案为:
【题型07实系数一元二次方程有关问题】
满分技法
注意发挥判别式的作用,有虚数根时互为共轭复数
20.(2024·湖南衡阳·三模)已知是关于的方程(其中p、q为实数)的一个根,则的值为 .
【答案】
【分析】思路一:把代入方程中,再利用复数相等求出、,即可得解.
思路二:依题意根据虚根成对原理可得也是关于的方程的一个根,利用韦达定理求出、,即可得解.
【详解】方法一:由已知可得,即,
所以,解得,所以.
方法二:因为是关于的方程(其中p、q为实数)的一个根,
所以也是该方程的一个根,
由韦达定理得,解得,所以.
故答案为:.
21.(2024·河南·三模)在复数范围内,方程的解集为 .
【答案】
【分析】先移项,再进行因式分解,在复数范围内求解,把看作,即可求得方程的解.
【详解】由,得,得或,则或.
故答案为:.
22.(2024·上海·三模)已知关于的一元二次方程有两个虚根,且,则实数的值为 .
【答案】3
【分析】由题意可得,求出的范围,再利用一元二次方程的求根公式求出,然后利用列方程可求出的值.
【详解】因为关于的一元二次方程有两个虚根,
所以,即,得或,
所以中,
因为,
整理得,解得或(舍),故,
所以实数的值为3.
故答案为:3
23.(23-24高一下·安徽宿州·期中)(1)在复数范围内解方程:;
(2)已知关于的方程,其中为实数,若(是虚数单位)是该方程的根,求与的值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用判别式法求解一元二次方程即可.
(2)利用一元二次方程两个根共轭的性质求出另一个根,再利用根与系数的关系建立方程求解参数即可.
【详解】(1)
方程的根为
(2)是方程的根,也是方程的根
由实系数一元二次方程根与系数的关系得
,解得,
故的值为4,的值为.
【题型08复数的三角形式及其运算】
满分技法
1.复数的代数形式化为三角形式的步骤
(1)先求复数的模.
(2)决定辐角所在的象限.
(3)根据象限求出辐角.
(4)求出复数的三角形式.
2.两个复数相乘,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.
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.
24.(2023高一下·上海·专题练习)的三角形式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用复数三角形式的意义求解即得.
【详解】,故B正确;
经检验,ACD都错误.
故选:B
25.(22-23高一·全国·随堂练习)计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
【答案】(1);
(2);
(3);
(4)
(5);
(6).
【分析】(1)(2)(3)(4)(5)利用三角形式的复数乘法、除法、乘方运算法则求解即得.
(6)把复数化成三角形式,再利用三角形式的复数运算计算即得.
【详解】(1).
(2).
(3)
.
(4).
(5).
(6)
.
过关检测
1.(2024·全国·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【分析】先根据共轭复数的定义写出,然后根据复数的乘法计算.
【详解】依题意得,,故.
故选:D
2.(2024·全国·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
3.(多选)(23-24高一下·河南南阳·阶段练习)已知复数在复平面上对应的点为,则( )
A.的虚部为 B.
C. D.是纯虚数
【答案】CD
【分析】根据给定条件,求出复数,再逐项判断即可.
【详解】对于A,由复数在复平面上对应的点为,得,其虚部为,A错误;
对于B,,B错误;
对于C,,C正确;
对于D,,为纯虚数,D正确.
故选:CD
4.(2024·天津·高考真题)已知是虚数单位,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:.
5.(23-24高一下·河南开封·阶段练习)复数的虚部为 .
【答案】2
【分析】利用复数的运算法则求解出复数,再利用虚部的定义得到答案即可.
【详解】因为,所以复数的虚部为2.
故答案为:2
6.(22-23高一下·江苏南京·期中)将在复数范围内因式分解为 .
【答案】
【分析】先求解判别式,再利用求根公式得出两个根,写出因式分解式即可.
【详解】令,
,所以,
即.
故答案为: .
7.(23-24高一下·福建厦门·阶段练习)已知i为虚数单位,若复数满足,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,求出复数在复平面内对应点的轨迹,再利用几何意义求出范围.
【详解】由,得复数在复平面内对应点的轨迹是以点为圆心,2为半径的圆,
是点到定点的距离,而,因此,,
所以的取值范围是.
故答案为:
8.(24-25高一上·全国·课后作业)设,,求x,y的值.
【答案】
【分析】根据相等复数的条件建立方程组,解之即可求解.
【详解】由题意知,,
由复数相等的定义,得,解得,
所以.
9.(23-24高一下·陕西咸阳·阶段练习)已知是虚数单位,复数,.
(1)当复数z为纯虚数时,求m的值;
(2)当复数z在复平面内对应的点在第三象限时,求m的取值范围.
【答案】(1)0
(2)
【分析】(1)根据复数为纯虚数的概念列方程求解即可;
(2)根据复数的几何意义列不等式组求解即可.
【详解】(1)当z为纯虚数时,有,解得.
(2)当z在复平面内对应的点在第三象限时,
有,解得,
所以m的取值范围为.
10.(23-24高一下·陕西西安·阶段练习)已知复数,,其中,.
(1)若是纯虚数,求的值.
(2)、能否为某实系数一元二次方程的两个虚根?若能,求出的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1).
(2)不能,理由见详解.
【分析】(1)先求得关于m的表达形式,然后根据纯虚数的概念列出方程组,求解即得.
(2)根据实系数一元二次方程的两个虚根互为共轭,其实部相等虚部互为相反数,得到方程组求解即得.
【详解】(1)由,,可得.
因为是纯虚数,所以,解得.
(2)不能.假设、是实系数一元二次方程的两个虚根,则,
根据求根公式,不妨令,,显然、互为共轭复数,所以,无实数解.
所以、不能为某实系数一元二次方程的两个虚根.
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