内容正文:
第04讲 7.2.2 复数的乘、除运算
课程标准
学习目标
①掌握复数代数形式的乘法和除法运算。
②理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律。
1.在熟悉课本能容的基础上,掌握复数代数形式的乘法和除法运算;
2.在学习中逐步加强理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律;
知识点01:复数代数形式的乘法运算
(1)复数的乘法法则
我们规定,复数乘法法则如下: 设,是任意两个复数,那么它们的乘积为
,
即
(2)复数乘法满足的运算律
复数乘法的交换律、结合律、分配律
(交换律)
(结合律)
(分配律)
【即学即练1】(2024·湖南湘西·模拟预测)若复数满足,则( )
A. B. C. D.
知识点02:复数代数形式的乘方
(1)复数的乘方
复数的乘方就是相同复数的乘积
(2)复数乘方的运算律
根据复数乘法的运算律,实数范围内的正整数指数幂的运算律在复数范围内仍然成立,即对任意的,,有:
①
②
③
知识点03:共轭复数的性质
设,()
①;②为实数;③且为纯虚数
④;⑤,,
【即学即练2】(24-25高三上·河北邢台·期中)若复数z满足,则( )
A. B. C. D.
知识点04:复数代数形式的除法运算
(1)定义
规定复数的除法是乘法的逆运算,即把满足(,)的复数叫做复数除以复数的商,记作或
(2)复数的除法法则
()
由此可见,两个复数相除(除数不为0),所得的商是一个确定的复数.
【即学即练3】(湖南省湘东十校联盟2024-2025学年高三上学期10月联考数学试题)已知复数(i为虚数单位),则( )
A.0 B. C. D.2
题型01 复数代数形式的乘法运算
【典例1】(2024·甘肃庆阳·一模)已知复数,则的实部为( )
A. B. C. D.
【典例2】(24-25高三上·广西南宁·阶段练习)已知,且,其中是虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高三上·四川德阳·阶段练习)已知复数,若复数为纯虚数,则实数的值为( )
A. B. C. D.2
【变式2】(24-25高二上·贵州遵义·阶段练习)若复数,则的实部与虚部之积为 .
题型02 复数的乘方
【典例1】(23-24高三上·广西桂林·阶段练习)若复数满足,则的实部与虚部之和为( )
A. B. C.1 D.
【典例2】(2024·河北保定·三模)设(是虚数单位),则( )
A. B. C.2 D.
【变式1】(24-25高二上·湖北·阶段练习)已知为虚数单位,的虚部为( )
A. B. C. D.1
【变式2】(24-25高三上·云南昆明·阶段练习)在复平面内,复数,则的虚部为( )
A.1 B. C. D.
题型03 复数范围内的因式分解
【典例1】(23-24高三·全国·课后作业)在复数范围内分解因式: .
【典例2】(23-24高一·上海·课堂例题)在复数范围内分解因式:
(1);
(2);
(3).
【变式1】(23-24高一·全国·课后作业)在复数范围内因式分解: .
【变式2】(23-24高一下·吉林·期中)(1)已知复数满足,求;
(2)在复数范围内因式分解:.
题型04 复数范围内方程的根
【典例1】(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)已知是关于的方程的一个虚根,则( )
A. B.2 C. D.1
【典例2】(2025·黑龙江齐齐哈尔·一模)已知是关于x的方程的一个根,,则( )
A.0 B.2 C.1 D.4
【变式1】(24-25高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知是关于的方程的一个根,则( )
A.20 B.22 C.30 D.32
【变式2】(24-25高三上·上海·开学考试)若是关于的实系数方程的一根,则的值为( )
A.-1 B.1 C.0 D.4
题型05共轭复数的概念及计算
【典例1】(24-25高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知复数满足,则( )
A. B. C.5 D.10
【典例2】(2024·湖南衡阳·一模)复数满足,则的实部为( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高三上·河北·阶段练习)已知复数,则的共轭复数是( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高二上·湖北·阶段练习)复数满足,若,则( )
A. B.1 C. D.
题型06 复数的除法运算
【典例1】(24-25高二上·贵州遵义·阶段练习)在复平面内,复数 (i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
【典例2】(河南省豫西北教研联盟(许洛平)2024-2025学年高三第一次质量检测数学试题)已知复数满足,则 .
【变式1】(河北省邯郸市联考2024-2025学年高三上学期高考单科模拟综合卷(三)(10月)数学试题)已知复数z满足(其中为虚数单位),则复数( )
A. B. C. D.
【变式2】(河北省保定市2024-2025学年高三上学期10月期中考试数学试题)已知是的共轭复数,则( )
A.0 B. C.2 D.
题型07根据复数乘、除法运算结果求参数
【典例1】(23-24高一·上海·课堂例题)计算下列复数的模:
(1);
(2);
(3).
【典例2】(23-24高一下·黑龙江鸡西·期中)计算
(1)
(2)
(3).
【变式1】(24-25高一下·全国·单元测试)计算:
(1);
(2).
【变式2】(23-24高一下·天津河东·期中)计算:
(1);
(2);
题型08复数四则运算的创新应用
【典例1】1.(23-24高一下·重庆·期末)我们知道复数有三角形式,其中为复数的模,为辐角主值.由复数的三角形式可得出,若,,则.其几何意义是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.已知在复平面的上半平面内有一个菱形,其边长为,,点所对应的复数分别为,,.
(1)若,求出,;
(2)如图,若,以为边作正方形.
(ⅰ)若在下方,是否存在复数使得长度为,若存在,求出复数;若不存在,说明理由;
(ⅱ)若在上方,且向量,求的范围.
【变式1】(23-24高一下·贵州铜仁·期末)任意一个复数的代数形式都可写成三角形式,即,其中为虚数单位,,,,.棣莫弗定理由法国数学家棣莫弗(1667~1754)创立,指的是设两个复数用三角函数形式表示为:,,则,,且.若令,则能导出复数乘方公式:.请用以上知识解决以下问题:
(1)试将写成三角形式;
(2)已知,,,求的值;
(3)设,,,当时,求的最大值和最小值.
A夯实基础 B能力提升
A夯实基础
一、单选题
1.(2024·广东·模拟预测)已知复数,则( )
A. B. C.5 D.13
2.(24-25高三上·甘肃白银·阶段练习)若,则的虚部为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·北京朝阳·阶段练习)已知,则 ( )
A.0 B.1 C. D.2
4.(24-25高三上·河北承德·阶段练习)已知复数在复平面内对应的点为,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·江苏苏州·阶段练习)若复数,则复数的共轭在复平面内对应的点位于第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
6.(24-25高三上·海南省直辖县级单位·阶段练习)若复数z满足(i为虚数单位),则z的模( )
A. B.1 C. D.5
7.(23-24高三上·湖北荆门·阶段练习)已知复数在复平面内的对应点为,则的虚部为( )
A. B. C. D.
8.(2024·广东广州·模拟预测)已知复数(其中为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(23-24高一下·青海·期末)已知复数,则( )
A. B.
C.的虚部是 D.在复平面内对应的点位于第四象限
10.(24-25高三上·江苏南京·开学考试)已知复数,下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则的虚部为
C.若,则 D.若,则
三、填空题
11.(23-24高二上·上海·阶段练习)已知是虚数单位,则 .
12.(24-25高三上·上海·阶段练习)若复数 (为虚数单位) 是纯虚数,则实数m= 。
四、解答题
13.(24-25高二上·全国·开学考试)已知复数.
(1)若,求;
(2)在复平面内,复数对应的向量分别是,其中是原点,求的大小.
14.(23-24高一下·重庆九龙坡·期中)(1)已知复数是关于x的方程的一个根,求实数p,t的值.
(2)已知平面向量,,满足,求与的夹角的余弦值.
B能力提升
15.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)设是虚数,是实数,且,.
(1)求的值以及的实部的取值范围;
(2)求证为纯虚数;
(3)求的最小值,
16.(23-24高二下·江苏·期末)已知为复数,且为纯虚数,.
(1)求复数;
(2)若复数满足,求的最大值.
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第04讲 7.2.2 复数的乘、除运算
课程标准
学习目标
①掌握复数代数形式的乘法和除法运算。
②理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律。
1.在熟悉课本能容的基础上,掌握复数代数形式的乘法和除法运算;
2.在学习中逐步加强理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律;
知识点01:复数代数形式的乘法运算
(1)复数的乘法法则
我们规定,复数乘法法则如下: 设,是任意两个复数,那么它们的乘积为
,
即
(2)复数乘法满足的运算律
复数乘法的交换律、结合律、分配律
(交换律)
(结合律)
(分配律)
【即学即练1】(2024·湖南湘西·模拟预测)若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘法运算
【分析】根据复数的乘法运算可得答案.
【详解】若复数满足,
则.
故选:D.
知识点02:复数代数形式的乘方
(1)复数的乘方
复数的乘方就是相同复数的乘积
(2)复数乘方的运算律
根据复数乘法的运算律,实数范围内的正整数指数幂的运算律在复数范围内仍然成立,即对任意的,,有:
①
②
③
知识点03:共轭复数的性质
设,()
①;②为实数;③且为纯虚数
④;⑤,,
【即学即练2】(24-25高三上·河北邢台·期中)若复数z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数的除法法则可求,从而可求.
【详解】由题意得,.
故选:B.
知识点04:复数代数形式的除法运算
(1)定义
规定复数的除法是乘法的逆运算,即把满足(,)的复数叫做复数除以复数的商,记作或
(2)复数的除法法则
()
由此可见,两个复数相除(除数不为0),所得的商是一个确定的复数.
【即学即练3】(湖南省湘东十校联盟2024-2025学年高三上学期10月联考数学试题)已知复数(i为虚数单位),则( )
A.0 B. C. D.2
【答案】B
【知识点】复数加减法的代数运算、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】先运用除法运算进行化简,再结合共轭复数概念,减法计算即可.
【详解】,则,
故选:B.
题型01 复数代数形式的乘法运算
【典例1】(2024·甘肃庆阳·一模)已知复数,则的实部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求复数的实部与虚部、复数代数形式的乘法运算、复数的乘方
【分析】根据复数的乘法法则求的代数形式,再求其实部即可.
【详解】因为,
所以,
所以的实部为.
故选:B.
【典例2】(24-25高三上·广西南宁·阶段练习)已知,且,其中是虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算
【分析】根据题意,由复数的运算代入计算,结合复数相等列出方程,即可得到结果.
【详解】由可得,即,
所以,解得,则.
故选:D
【变式1】(24-25高三上·四川德阳·阶段练习)已知复数,若复数为纯虚数,则实数的值为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【知识点】已知复数的类型求参数、复数代数形式的乘法运算
【分析】计算,根据纯虚数的定义计算可得的值.
【详解】,
因为复数为纯虚数,所以,解得:.
故选:A
【变式2】(24-25高二上·贵州遵义·阶段练习)若复数,则的实部与虚部之积为 .
【答案】
【知识点】求复数的实部与虚部、复数代数形式的乘法运算
【分析】运用复数乘法进行化简计算,再根据实部虚部概念计算即可.
【详解】,则虚部为,实部为,乘积为:.
故答案为:.
题型02 复数的乘方
【典例1】(23-24高三上·广西桂林·阶段练习)若复数满足,则的实部与虚部之和为( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的乘方、复数的除法运算
【分析】根据题意,利用复数的运算法则,化简求得,结合复数的概念,即可求解.
【详解】由复数,可得,则,
所以复数的实部与虚部之和为.
故选:D.
【典例2】(2024·河北保定·三模)设(是虚数单位),则( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【知识点】复数的乘方、共轭复数的概念及计算
【分析】根据虚数单位的乘方的性质,结合共轭复数的定义、复数的乘方运算法则进行求解即可.
【详解】因为,
所以,
所以,
故选:C
【变式1】(24-25高二上·湖北·阶段练习)已知为虚数单位,的虚部为( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【知识点】复数的基本概念、复数代数形式的乘法运算、复数的乘方、复数的除法运算
【分析】根据复数乘方、乘法、除法运算法则结合复数的概念运算即可得出结果.
【详解】根据复数的乘方可知,
则,其虚部为.
故选:C
【变式2】(24-25高三上·云南昆明·阶段练习)在复平面内,复数,则的虚部为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的乘方、共轭复数的概念及计算
【分析】计算出,得到共轭复数,求出虚部.
【详解】复数,则z的共轭复数,
所以的虚部为.
故选:B.
题型03 复数范围内的因式分解
【典例1】(23-24高三·全国·课后作业)在复数范围内分解因式: .
【答案】
【知识点】复数范围内分解因式
【分析】根据复数范围内的分解因式方法计算直接得出.
【详解】,
,
,
,
,
故答案为:.
【典例2】(23-24高一·上海·课堂例题)在复数范围内分解因式:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】复数范围内方程的根、复数范围内分解因式
【分析】(1)直接根据复数范围的要求分解因式即可.
(2)直接根据复数范围的要求分解因式即可.
(3)先应用求根公式再写成两个因式相乘;
【详解】(1);
(2);
(3)令,,
解方程可得:,,
所以.
【变式1】(23-24高一·全国·课后作业)在复数范围内因式分解: .
【答案】或
【知识点】复数范围内分解因式
【分析】将式子变形,构造出平方差形式在因式分解.
【详解】因为,
所以
①,
②,
故答案为:或.
【变式2】(23-24高一下·吉林·期中)(1)已知复数满足,求;
(2)在复数范围内因式分解:.
【答案】(1); (2).
【知识点】复数的除法运算、复数范围内分解因式
【分析】
(1)根据复数的运算法则,准确运算,即可求解;
(2)利用求根公式求得方程的根,进而得到的因式分解.
【详解】解:(1)由复数满足,
可得.
(2)由判别式,
所以方程的两个根为,
则.
题型04 复数范围内方程的根
【典例1】(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)已知是关于的方程的一个虚根,则( )
A. B.2 C. D.1
【答案】C
【知识点】复数范围内方程的根
【分析】根据实系数一元二次方程虚数根共轭和韦达定理可求的值.
【详解】因为是关于的方程的一个虚根,
所以是关于的方程的另一个虚根,
所以,解得.
故选:C
【典例2】(2025·黑龙江齐齐哈尔·一模)已知是关于x的方程的一个根,,则( )
A.0 B.2 C.1 D.4
【答案】D
【知识点】复数范围内方程的根
【分析】根据实系数一元二次方程根的性质,结合一元二次方程根与系数的关系进行求解即可.
【详解】因为是关于x的方程的一个根,,
所以是关于x的方程的一个根,
于是有,
故选:D
【变式1】(24-25高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知是关于的方程的一个根,则( )
A.20 B.22 C.30 D.32
【答案】D
【知识点】复数范围内方程的根
【分析】根据虚根成对原理可知方程的另一个虚根为,再由韦达定理计算可得.
【详解】因为是关于的方程的一个根,
所以方程的另一个虚根为,
所以,解得,所以.
故选:D.
【变式2】(24-25高三上·上海·开学考试)若是关于的实系数方程的一根,则的值为( )
A.-1 B.1 C.0 D.4
【答案】C
【知识点】复数范围内方程的根
【分析】将方程的根代入方程进行运算化简,然后利用复数相等的条件即得答案.
【详解】由题意可得,即,
所以.
故选:C
题型05共轭复数的概念及计算
【典例1】(24-25高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知复数满足,则( )
A. B. C.5 D.10
【答案】B
【知识点】求复数的模、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数的除法,整理其为标准式,结合共轭复数以及模长公式,可得答案.
【详解】由题意可得,则其共轭复数,
所以.
故选:B.
【典例2】(2024·湖南衡阳·一模)复数满足,则的实部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求复数的实部与虚部、求复数的模、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】设出,,,由复数的运算求解即可.
【详解】设,,,
,
,
所以的实部为,
故选:C.
【变式1】(24-25高三上·河北·阶段练习)已知复数,则的共轭复数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】由复数的四则运算及共轭复数的概念即可求解.
【详解】由,
可得:,
所以的共轭复数是.
故选:C.
【变式2】(24-25高二上·湖北·阶段练习)复数满足,若,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【知识点】求复数的模、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据共轭复数的概念得到,根据条件用表示,化简之后求模长.
【详解】∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:C.
题型06 复数的除法运算
【典例1】(24-25高二上·贵州遵义·阶段练习)在复平面内,复数 (i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】A
【知识点】复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】利用复数的除法运算求出即可判断作答.
【详解】根据题意知,,
所以在复平面内,复数对应的点在第一象限.
故选:A
【典例2】(河南省豫西北教研联盟(许洛平)2024-2025学年高三第一次质量检测数学试题)已知复数满足,则 .
【答案】/
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】先利用复数的四则运算求出复数,再求其模长即得.
【详解】由,可得,
则.
故答案为:.
【变式1】(河北省邯郸市联考2024-2025学年高三上学期高考单科模拟综合卷(三)(10月)数学试题)已知复数z满足(其中为虚数单位),则复数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】复数的除法运算
【分析】根据复数的乘法除法原则计算即可.
【详解】.
故选:A.
【变式2】(河北省保定市2024-2025学年高三上学期10月期中考试数学试题)已知是的共轭复数,则( )
A.0 B. C.2 D.
【答案】B
【知识点】复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数的运算法则求得,再根据共轭复数的定义求解即可.
【详解】,
则.
故选:B.
题型07根据复数乘、除法运算结果求参数
【典例1】(23-24高一·上海·课堂例题)计算下列复数的模:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算、复数的乘方、复数的除法运算
【分析】(1)根据复数的加法运算法则,结合复数模的运算公式进行求解即可;
(2)根据完全平方公式,结合复数乘法运算法则、复数模的运算公式进行求解即可;
(3)根据完全平方公式,结合复数除法运算法则、复数模的运算公式进行求解即可
【详解】(1)因为,
所以
(2)因为
所以;
(3)因为
所以.
【典例2】(23-24高一下·黑龙江鸡西·期中)计算
(1)
(2)
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】复数加减法的代数运算、复数代数形式的乘法运算、复数的乘方、复数的除法运算
【分析】(1)根据复数的加减法法则求解;
(2)根据复数的乘除法法则求解;
(3)根据复数的乘法法则求解.
【详解】(1)
;
(2)
(3).
【变式1】(24-25高一下·全国·单元测试)计算:
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的乘方、复数的除法运算
【分析】(1)(2)利用复数的乘法、乘方及除法运算求解即得.
【详解】(1)原式.
(2)原式.
【变式2】(23-24高一下·天津河东·期中)计算:
(1);
(2);
【答案】(1)
(2)
【知识点】复数加减法的代数运算、复数代数形式的乘法运算、复数的乘方、复数的除法运算
【分析】(1)利用复数的除法运算法则求解即可;
(2)利用复数的四则运算法则化简求解即可.
【详解】(1)原式.
(2)原式.
题型08复数四则运算的创新应用
【典例1】1.(23-24高一下·重庆·期末)我们知道复数有三角形式,其中为复数的模,为辐角主值.由复数的三角形式可得出,若,,则.其几何意义是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.已知在复平面的上半平面内有一个菱形,其边长为,,点所对应的复数分别为,,.
(1)若,求出,;
(2)如图,若,以为边作正方形.
(ⅰ)若在下方,是否存在复数使得长度为,若存在,求出复数;若不存在,说明理由;
(ⅱ)若在上方,且向量,求的范围.
【答案】(1),,
(2)(ⅰ)存在,,(ⅱ)的范围为.
【知识点】求复数的模、复数乘、除运算的三角表示
【分析】(1)由已知可得,结合复数乘法的几何意义求,,由此可得结论;
(2)设,,
(ⅰ)先求,再求,由条件列方程求,由此可得结论;
(ⅱ)求,化简关系可得,由此可求范围.
【详解】(1)连接,因为四边形,,
所以,又,
所以,即,
因为,
所以,
,
所以,,
(2)设,,
则,
设对应的复数为,则,
(ⅰ)设对应的复数为,
,
设对应的复数为,
所以,
所以,
由已知可得,
所以,又,所以,
所以,
(ⅱ)设对应的复数为,
所以,
所以,又,,,
所以
所以,
所以,
所以,又,
所以,
所以的范围为.
【点睛】方法点睛:“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.
【变式1】(23-24高一下·贵州铜仁·期末)任意一个复数的代数形式都可写成三角形式,即,其中为虚数单位,,,,.棣莫弗定理由法国数学家棣莫弗(1667~1754)创立,指的是设两个复数用三角函数形式表示为:,,则,,且.若令,则能导出复数乘方公式:.请用以上知识解决以下问题:
(1)试将写成三角形式;
(2)已知,,,求的值;
(3)设,,,当时,求的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)的最大值是3,最小值是0.
【知识点】求复数的模、复数的三角形式、复数乘、除运算的三角表示、三角表示下复数的几何意义
【分析】(1)运用复数的三角形式得到;
(2)数形结合,运用余弦定理求出,进而求出,结合定义求解即可.
(3)设,,依题意,可得,从而可求得的最大值和最小值.
【详解】(1)运用复数的三角形式得到.
(2)如图,设复数对应向量为,设复数对应向量为,
则在,运用余弦定理,,
又,
(3),设,,
则,
,,,
,.
【点睛】关键点点睛:本题第三问关键是转化,从而得到三角函数问题,进而得解.
A夯实基础 B能力提升
A夯实基础
一、单选题
1.(2024·广东·模拟预测)已知复数,则( )
A. B. C.5 D.13
【答案】B
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算
【分析】先化简的表达式,然后求得的模.
【详解】,
所以.
故选:B
2.(24-25高三上·甘肃白银·阶段练习)若,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算
【分析】利用复数除法运算计算即得.
【详解】由,得,所以的虚部为.
故选:D
3.(23-24高二上·北京朝阳·阶段练习)已知,则 ( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算
【分析】利用复数的乘法求出,再求出复数的模.
【详解】依题意,,则.
故选:C
4.(24-25高三上·河北承德·阶段练习)已知复数在复平面内对应的点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数的除法运算
【分析】根据复数的概念和运算法则计算可得.
【详解】由题意,因为,所以,
故选:B.
5.(24-25高三上·江苏苏州·阶段练习)若复数,则复数的共轭在复平面内对应的点位于第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】应用复数乘法公式求出,再得到其共轭复数,由几何意义即可判断.
【详解】因为,所以,
又因为,所以复数的共轭在复平面内对应的点位于第二象限.
故选:B.
6.(24-25高三上·海南省直辖县级单位·阶段练习)若复数z满足(i为虚数单位),则z的模( )
A. B.1 C. D.5
【答案】B
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式求解即可.
【详解】由,
得,
所以.
故选:B.
7.(23-24高三上·湖北荆门·阶段练习)已知复数在复平面内的对应点为,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的坐标表示、复数的除法运算
【分析】根据条件得到,再利用复数的运算,得到,即可求解.
【详解】因为复数在复平面内的对应点为,所以,
则,所以的虚部为,
故选:C.
8.(2024·广东广州·模拟预测)已知复数(其中为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【分析】借助复数运算法则结合模长定义计算即可得.
【详解】,
故.
故选:C.
二、多选题
9.(23-24高一下·青海·期末)已知复数,则( )
A. B.
C.的虚部是 D.在复平面内对应的点位于第四象限
【答案】ABC
【知识点】求复数的实部与虚部、求复数的模、复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】先化简,再结合复数的概念,共轭复数,复数的模,复数在复平面内对应的点分别判断各个选项即可.
【详解】因为,
则,,的虚部是,
在复平面内对应的点为,位于第三象限
故ABC正确,D错误.
故选:ABC.
10.(24-25高三上·江苏南京·开学考试)已知复数,下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则的虚部为
C.若,则 D.若,则
【答案】AB
【知识点】复数的乘方、求复数的模、求复数的实部与虚部、复数的基本概念
【分析】根据复数的运算及概念,直接判断AB,举例判断CD.
【详解】A.设,由得,那么也是实数,正确;
B.设,由得,那么的虚部为,正确;
C.若,则,此时,错误;
D.若,为实数,所以不一定是实数,错误.
故选:AB
三、填空题
11.(23-24高二上·上海·阶段练习)已知是虚数单位,则 .
【答案】
【知识点】复数的除法运算
【分析】由复数的四则运算化简即可.
【详解】
故答案为:
12.(24-25高三上·上海·阶段练习)若复数 (为虚数单位) 是纯虚数,则实数m= 。
【答案】0或
【知识点】复数的除法运算、复数代数形式的乘法运算、已知复数的类型求参数、复数的分类及辨析
【分析】利用复数的运算法则和纯虚数的定义即可得出.
【详解】复数,
复数是纯虚数,则有,解得或.
故答案为:0或.
四、解答题
13.(24-25高二上·全国·开学考试)已知复数.
(1)若,求;
(2)在复平面内,复数对应的向量分别是,其中是原点,求的大小.
【答案】(1)
(2)
【知识点】向量夹角的计算、求复数的模、复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算
【分析】(1)根据共轭复数定义和复数的乘除运算法则化简求出,再求其模长即得;
(2)利用复数的几何意义求出,和,由两向量的夹角公式即可求得.
【详解】(1)
(2)依题意向量
于是有
为与的夹角,
,
14.(23-24高一下·重庆九龙坡·期中)(1)已知复数是关于x的方程的一个根,求实数p,t的值.
(2)已知平面向量,,满足,求与的夹角的余弦值.
【答案】(1)或;(2)
【知识点】复数范围内方程的根、向量夹角的计算
【分析】(1)根据题意复数满足方程,带入化简后利用复数相等列出等式即可求解;
(2)由条件得,进而求出,再分别求出与的坐标和模长,再用夹角公式求解即可.
【详解】(1)因为复数是关于x的方程的一个根,
所以,
整理得,
当时,代入可得,
当时,有,
解得,
综上:或 .
(2)由已知,化简可得,
即,所以 ,
∴, .
∴,
设与的夹角为,
则,
即与的夹角的余弦值为.
B能力提升
15.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)设是虚数,是实数,且,.
(1)求的值以及的实部的取值范围;
(2)求证为纯虚数;
(3)求的最小值,
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)1
【知识点】复数的除法运算、求复数的模、复数的分类及辨析、基本不等式求和的最小值
【分析】(1)设,借助复数运算法则及复数模长公式计算即可得解;
(2)结合(1)中所得计算可得的实部为零,即可得证;
(3)结合(1)、(2)中所得,化简计算后结合基本不等式即可得.
【详解】(1)设,
则
因为是实数,所以,即,
因为,所以,即,且,
由,得,解得,
即的实部的取值范围为;
(2)∵,
,
因为,,
所以为纯虚数;
(3)
,
由,
故,
当且仅当,即时,取最小值1.
16.(23-24高二下·江苏·期末)已知为复数,且为纯虚数,.
(1)求复数;
(2)若复数满足,求的最大值.
【答案】(1)或
(2)
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题、由复数模求参数、已知复数的类型求参数
【分析】(1)解法一:设,根据除法运算和模长关系求,即可得复数;解法二:设设,可得,根据纯虚数的概念以及模长关系求,即可得复数;
(2)由题意可知:,设复数在复平面内对应的点分别为,可知点在以点为圆心,为半径的圆上或圆内,结合圆的性质分析求解.
【详解】(1)解法一:因为纯虚数,设,
则,
可得,解得,
所以或;
解法二:设,
则,
因为为纯虚数 则,解得,且,
又因为,解得,
所以或.
(2)因为,即,
设复数在复平面内对应的点分别为,O为坐标原点,
则,可知点在以点为圆心,为半径的圆上或圆内,
由题意可知:,
则,所以的最大值.
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