内容正文:
2024-2025学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019必修第二册)
专题11 复数的概念11题型分类
一、复数的有关概念
1.复数的引入
为了解决这样的方程在实数系中无解的问题,我们引入一个新数i,规定:
①,即i是方程的根;
②实数可以和数i进行加法和乘法运算,且加法和乘法的运算律仍然成立.
在此规定下,实数a与i相加,结果记作a+i;实数b与i相乘,结果记作bi;实数a与bi相加,结果
记作a+bi.注意到所有实数以及i都可以写成a+bi(a,b∈R)的形式,从而这些数都在扩充后的新数集中.
2.复数
(1)定义:我们把形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满足i2=-1.
(2)表示方法:复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R),其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部.
3.复数集
(1)定义:全体复数所构成的集合叫做复数集.
(2)表示:通常用大写字母C表示.
二、复数的分类
1.复数z=a+bi(a,b∈R)
2.复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系.
三、复数相等的充要条件
设a,b,c,d都是实数,则a+bi=c+di⇔a=c且b=d,a+bi=0⇔a=b=0.
四、复平面
五、复数的几何意义
1.复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点Z(a,b).
2.复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
六、复数的模
1.定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
2.记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
3.公式:|z|=|a+bi|=.
(一)
复数的概念
复数a+bi(a,b∈R)中,实数a和b分别叫做复数的实部和虚部.特别注意,b为复数的虚部而不是虚部的系数,b连同它的符号叫做复数的虚部.
题型1:虚数单位及其性质
1.(2025高一·河北张家口月考) .
【答案】0
【分析】利用虚数单位的性质进行计算即可.
【解析】,
故答案为:0.
2.(2025高一·江苏徐州·期中)已知为虚数单位,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】根据的次方运算的周期性可得答案.
【解析】,
故选:A
3.(2025高一·全国·随堂练习)计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)0
【分析】根据的计算公式,即可化简求值.
【解析】(1)原式;
(2)原式,
.
4.(2025高一·黑龙江牡丹江月考) .
【答案】/
【分析】利用的性质计算可得答案.
【解析】∵,∴,
则,故原式.
故答案为:.
题型2:复数的实部与虚部
5.(2024高二·广东月考)若复数,则复数的虚部为( )
A.5 B.-5 C.5 D.-5
【答案】B
【分析】根据复数的概念求出答案.
【解析】的虚部为-5.
故选:B
6.(2025高二·云南·期中)已知,,若,则z的虚部是( )
A.-2 B.1 C.-2i D.2i
【答案】A
【分析】根据复数相等求得,然后利用共轭复数的概念求虚部,即可求解.
【解析】由,可得,所以,所以的虚部是.
故选:A.
7.(2025高一·全国·课堂例题)分别写出下列各复数的实部与虚部.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
(9);
(10);
(11);
(12).
【答案】(1)实部为,虚部为
(2)实部为,虚部为
(3)实部为,虚部为
(4)实部为,虚部为
(5)实部为,虚部为
(6)实部为,虚部为
(7)实部为,虚部为
(8)实部为,虚部为
(9)实部为,虚部为
(10)实部为,虚部为
(11)实部为,虚部为
(12)实部为,虚部为
【分析】根据复数的实部和虚部的概念进行求解.
【解析】(1)的实部为,虚部为
(2)的实部为,虚部为
(3)的实部为,虚部为
(4)实部为,虚部为
(5)的实部为,虚部为
(6)的实部为,虚部为
(7)的实部为,虚部为
(8)的实部为,虚部为
(9)的实部为,虚部为
(10)的实部为,虚部为
(11)的实部为,虚部为
(12)的实部为,虚部为
(二)
复数的分类
复数的分类:复数z=a+bi(a,b∈R)
解决复数分类问题的方法与步骤
(1)化标准式:解题时一定要先看复数是否为a+bi(a,b∈R)的形式,以确定实部和虚部.
(2)定条件:复数的分类问题可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部和虚部满足的方程(不等式)即可.
(3)下结论:设所给复数为z=a+bi(a,b∈R),
①z为实数⇔b=0.
②z为虚数⇔b≠0.
③z为纯虚数⇔a=0且b≠0.
题型3:复数的分类
8.(2025高一·全国月考)符合下列条件的复数一定存在吗?若存在,请举出例子;若不存在,请说明理由.
(1)实部为的虚数;
(2)虚部为的虚数;
(3)虚部为的纯虚数;
(4)实部为的纯虚数.
【答案】(1)存在且不唯一,如(只要符合题意即可);
(2)存在且不唯一,如(只要符合题意即可);
(3)存在且唯一,即;
(4)不存在,因为纯虚数的实部为0.
【分析】根据复数的概念直接举例即可说明四个问题.
【解析】(1)依题意只需要实部为,虚部为任意不为的实数即可,
存在且不唯一,如(只要符合题意即可);
(2)依题意只需要虚部为,实部为任意实数即可,
存在且不唯一,如(只要符合题意即可);
(3)依题意,纯虚数实部为,虚部只能是,
存在且唯一,即;
(4)不存在,因为纯虚数的实部为0.
9.(2025高一·山东青岛·期末)已知是虚数单位,复数是纯虚数,则实数的值为( )
A.2 B.-2 C. D.4
【答案】A
【分析】因为是实数,所以复数的实部是,虚部是,直接由实部等于0,虚部不等于0求解的值.
【解析】解:由是纯虚数,得,解得.
故选:A.
10.(2025高一·全国月考)向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由复数的几何意义即可得解.
【解析】
由复数的几何意义知:对应的复数为.
故选:A.
11.(2025高一·上海奉贤月考)若复数是实数,则实数 .
【答案】
【分析】复数是实数,则虚部为0,可求实数的值.
【解析】复数是实数,则有,解得.
故答案为:.
12.(2025高一·陕西宝鸡·期中)当实数取什么值时,复数是下列数?
(1)实数;
(2)虚数;
(3)纯虚数.
【答案】(1)或
(2)且
(3)
【分析】
(1)令复数虚部等于0,即可求得答案;
(2)令复数的虚部不等于0,即可求得答案;
(3)根据纯虚数的概念,令实部等于0,虚部不为0,即可求得答案.
【解析】(1)
由题意复数,
当,即或时,所给复数是实数.
(2)
当,即且时,所给复数是虚数.
(3)
当,即时,所给复数是纯虚数.
13.(2025高一·天津和平·期末)若是纯虚数,则实数的值等于( )
A.0或2 B.2或 C. D.2
【答案】C
【分析】根据纯虚数的定义计算得解.
【解析】因为是纯虚数,所以,解得;
故选:C.
14.(2025高一·全国·课堂例题)复数,当实数m取什么值时,
(1)是实数;
(2)是虚数;
(3)是纯虚数.
【答案】(1)或
(2)且且
(3)
【分析】(1)根据复数是实数,列出方程,解方程即可得解;
(2)根据复数是虚数,列出方程,解方程即可得出答案;
(3)根据复数是纯虚数,列出方程,解方程即可得出答案.
【解析】(1)因为复数为实数,所以,即或,
所以或时,复数为实数.
(2)因为为虚数,则,解得且且,
所以且且时,复数为纯虚数.
(3)因为为纯虚数,则,解得,
所以时,复数为纯虚数.
(三)
复数相等的充要条件
复数相等的充要条件
设a,b,c,d都是实数,则a+bi=c+di⇔a=c且b=d,a+bi=0⇔a=b=0.
复数相等问题的解题技巧
(1)必须是复数的代数形式才可以根据实部与实部相等,虚部与虚部相等列方程组求解.
(2)根据复数相等的条件,将复数问题转化为实数问题,为应用方程思想提供了条件,同时这也是复数问题实数化思想的体现.
(3)如果两个复数都是实数,可以比较大小,否则是不能比较大小的.
题型4:复数相等的充要条件
15.(2025高一·全国·课堂例题)求满足下列条件的实数x,y的值:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3),或
(4)
【分析】(1)根据实部与虚部对应关系解方程即可
(2)令实部为0且虚部为0解方程即可;
(3)根据实部与虚部对应关系解方程即可;
(4)令实部为0且虚部为0解方程即可.
【解析】(1)由,可得
(2)由,可得
(3)由,可得,或
(4)由,可得
16.(2025高一·全国·随堂练习)求适合下列方程的实数x,y的值:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】根据复数相等即可得到方程组,解出即可.
【解析】(1)由题意得,解得.
(2)由题意得,解得.
17.(2025高一·全国·课堂例题)已知,求实数,的值.
【答案】
【分析】利用复数相等的概念求解.
【解析】解根据两个复数相等的充要条件,可得
整理得解得
18.(2025高一·全国月考)若,,则复数等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用复数相等的条件即可得解.
【解析】由,得,则,
根据复数相等的充要条件得,解得,
故.
故选:B.
题型5:复数中的比较大小
19.(2025高一·全国月考)已知,且,则 .
【答案】或/或
【分析】
根据题意可得,再结合,即可得解.
【解析】
因为,
所以,
由②解得或,
当时,,解得,
又因,所以或,
当时,,解得,
又,所以不存在这样的,
综上所述,或.
故答案为:或.
20.(2025高一·全国月考)设,,且,若,则 .
【答案】1
【分析】由不等关系确定两个数是实数,求出参数值,并检验满足题意.
【解析】由于,,
所以且.
所以,解得,
此时,,满足.
故答案为:1.
21.(2025高二·贵州黔东南·期中)已知,,且,则实数 .
【答案】-2
【分析】根据可以判断,均为实数得出,再根据不等式限制取值范围即可
【解析】由题意知,均为实数,则,即或.又,则,则,故.
故答案为:-2
(四)
复数的几何意义
复数的几何意义
1.复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点Z(a,b).
2.复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
利用复数与点的对应关系解题的步骤
(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数z=a+bi(a,b∈R)可以用复平面内的点Z(a,b)来表示,是解决此类问题的根据.
(2)列出方程:此类问题可建立复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程(组)或不等式(组)求解.
复数与平面向量的对应关系
(1)根据复数与平面向量的对应关系,可知当平面向量的起点在原点时,向量的终点对应的复数即为向量对应的复数.反之复数对应的点确定后,从原点引出的指向该点的有向线段,即为复数对应的向量.
(2)解决复数与平面向量一一对应的问题时,一般以复数与复平面内的点一一对应为工具,实现复数、复平面内的点、向量之间的转化.
题型6:复数的坐标表示
22.(2025高三·河北沧州月考)若复数,其中,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】D
【分析】写出复数的实部与虚部,再判断其正负,再结合复数的几何意义判断即可.
【解析】因为,实部为,虚部为,
因为,所以,,
所以复数在复平面内对应的点为位于第四象限.
故选:D
23.(2025高一·新疆哈密·期末)四边形ABCD是复平面内的平行四边形,三点对应的复数分别是,,,则点D对应的复数为 .
【答案】/
【分析】利用复数的几何意义,结合平面向量相等的性质即可得解.
【解析】依题意,因为三点对应的复数分别是,,,
所以,
因为是平行四边形,所以,设,
则,故,解得,
所以,则点D对应的复数为.
故答案为: .
24.(2025高一·全国月考)复平面上给定四个点可以构成一个平行四边形,其中四个点对应的复数分别为,,,则 .
【答案】或或
【分析】根据复数求对应点,再应用构成平行四边形,分情况计算即可.
【解析】因为,,,又因为可以构成一个平行四边形,分情况可得
当为平行四边形,则;
当为平行四边形,则,即
当为平行四边形,则,即
故答案为: 或或
25.(2025高一·全国·随堂练习)在复平面内作出表示下列复数的点:
(1);
(2);
(3);
(4)5.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
(4)答案见解析
【分析】根据复数的几何意义,可得复数在复平面对应的点的坐标,即可求解.
【解析】(1)解:如图所示,根据复数的几何意义,可得复数在复平面对应的点为.
(2)解:如图所示,根据复数的几何意义,可得在复平面对应的点为.
(3)解:如图所示,根据复数的几何意义,可得复数 在复平面对应的点为
(4)解:如图所示,根据复数的几何意义,可得复数在复平面对应的点为
题型7:根据复数坐标特征求参数
26.(2025高一·全国月考)复数在复平面内的对应点在第四象限,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据复数的几何意义可知,解不等式组即可
【解析】解:因为复数在复平面内对应的点在第四象限,所以解得.
故答案为:
27.(2025高一·全国·单元测试)若复数在复平面内对应的点位于虚轴上,则实数的取值集合为 .
【答案】
【分析】根据复平面的概念以及复数的坐标表示列式可求出结果.
【解析】因为为实数,且复数在复平面内对应的点位于虚轴上,
所以,解得或.
故答案为:.
28.(2025高一·全国·随堂练习)设复数和复平面内的点Z对应,若点Z的位置满足下列要求,分别求实数m的取值范围,并写出你的求解思路:
(1)不在实轴上;
(2)在虚轴上;
(3)在实轴下方(不包括实轴);
(4)在虚轴右侧(不包括虚轴);
(5)第三象限.
【答案】(1)且.
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】根据题意,结合复数的几何意义,以及点所在的位置,列出方程(不等式),即可求解.
【解析】(1)由复数和复平面内的点Z对应,
因为复数不在实轴上,则满足,解得且.
(2)因为复数和复平面内的点Z对应,
因为复数在虚轴上,则满足,解得.
(3)因为复数和复平面内的点Z对应,
因为复数在实轴下方(不包括实轴),则满足,解得.
(4)因为复数和复平面内的点Z对应,
因为复数在虚轴右侧(不包括虚轴),则满足,解得.
(5)因为复数和复平面内的点Z对应,
因为复数第三象限,则满足,解得.
29.(2025高一·辽宁大连·期中)复数对应的点在第四象限,则角是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
【答案】B
【分析】利用复数的几何意义可得出,利用象限角与三角函数值符号的基本关系判断可得出结论.
【解析】因为复数对应的点在第四象限,则,
因此,角是第二象限角.
故选:B.
30.(2025高三·全国月考)已知复数,若在复平面内对应的点在第二象限,则m的取值范围为 .
【答案】
【分析】由已知得出,根据复数的几何意义,列出不等式组,求解即可得出答案.
【解析】由已知可得,.
根据复数的几何意义可得,,
解得或,
所以实数m的取值范围为.
故答案为:.
31.(2025高一·安徽宿州·期中)在复平面内,复数为虚数单位的共轭复数对应的点在第 象限.
【答案】三
【分析】先由已知条件写出的共轭复数,再根据它所对应的点来判断所在象限即可.
【解析】由复数为虚数单位的共轭复数为:
,
所以对应的点为,
因为,
所以,所以,
因为,
所以,所以,
故复数的共轭复数对应的点在第三象限,
故答案为:三.
32.(2025高二·广东东莞月考)已知复数在复平面上对应的点为Z,
(1)求点Z在实轴上时,实数m的取值;
(2)求点Z在虚轴上时,实数m的取值;
(3)求点Z在第一象限时,实数m的取值范围.
【答案】(1)或;
(2)或;
(3)或.
【分析】(1)由实轴上点对应的复数虚部为0求解;
(2)由虚轴上的点对应的实部为0求解;
(3)根据第一象限中点的坐标对应实部、虚部正负列不等式组求解.
【解析】(1)因为点Z在实轴上,所以虚部,
解得或.
(2)点Z在虚轴上时,复数的实部为0,
所以,解得或.
(3)点Z在第一象限,复数的实部与虚部都大于0,
即,解得或.
题型8:复数与复平面内的向量
33.(2025高一·全国·课堂例题)写出下列复数对应的向量:
,,,
【答案】;;;
【分析】借助复数的几何意义逐个计算即可得.
【解析】由的实部为,虚部为,故其对应的向量为;
由的实部为,虚部为,故其对应的向量为;
由的实部为,虚部为,故其对应的向量为;
由的实部为,虚部为,故其对应的向量为.
34.(2025高一·全国月考)复数与分别表示向量与,则向量表示的复数是 .
【答案】
【分析】由复数的几何意义得出向量与的坐标,再由向量的运算得出的坐标,进而得出其复数.
【解析】∵复数与分别表示向量与,
∴
又,
∴向量表示的复数是
故答案为:
35.(2025高一·河北张家口月考)已知复数(为虚数单位)在复平面内对应的点分别为,将向量绕着点(为复平面内的原点)逆时针旋转得到向量,则对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】依题意可得,,向量与向量关于轴对称,即可求出的坐标,从而求出,再写出其对应的复数即可.
【解析】依题意可得,,,
由图知,向量与向量关于轴对称,,
,
所以对应的复数为.
故选:.
36.(2025高一·全国月考)在复平面内,是原点,向量对应的复数为,与关于轴对称,则点对应的复数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由对称性结合复数的几何意义得出点对应的复数.
【解析】设向量对应的复数为,对应复平面的坐标为.
因为向量对应的复数为,所以对应复平面的坐标为.
因为与关于轴对称,所以.
即向量对应的复数为,因为点为坐标原点,所以点对应的复数是.
故选:D
37.(2025·北京东城·模拟预测)在复平面内,是原点,向量对应的复数是,将绕点按逆时针方向旋转,则所得向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由复数的几何意义结合图象可得.
【解析】
如图,由题意可知,与轴夹角为,
绕点逆时针方向旋转后到达轴上点,又,
所以的坐标为,所以对应的复数为.
故选:A.
(五)
复数的模及其应用
复数的模
1.定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
2.记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
3.公式:|z|=|a+bi|=.
复数模的计算
(1)计算复数的模时,应先确定复数的实部和虚部,再利用模长公式计算.虽然两个虚数不能比较大小,但它们的模可以比较大小.
(2)设出复数的代数形式,利用模的定义转化为实数问题求解.
题型9:复数的模
38.(2025·全国·模拟预测)若,z为纯虚数,且,则( )
A. B.5 C. D.3
【答案】A
【分析】根据复数相等及复数的模求解即可.
【解析】因为z为纯虚数,
所以设,
由得,
所以,解得,
所以,则,
故选:A.
39.(2025高一·辽宁·期末)已知,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数的模的计算公式计算即可.
【解析】因为,所以.
故选:B
40.(2025高二·全国月考)已知在复平面内对应的点在第四象限,则复数z的模的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据在复平面内对应的点在第四象限,求出m的范围,再根据复数的模结合二次函数的性质即可得出答案.
【解析】解:因为在复平面内对应的点在第四象限,
所以,解得,
,
因为,所以,则,
所以复数z的模的取值范围是.
故选:A.
41.(2025高三·安徽月考)若,其中a,,是虚数单位,则( )
A.2 B. C.3 D.5
【答案】B
【分析】利用复数相等的条件,求出,由复数模的公式计算.
【解析】若,即,
得,解得,
所以.
故选:B
42.(2025高一·全国·单元测试)已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
直接利用复数的求模公式求解即可.
【解析】
复数,则,
故选:B
43.(2025高三·上海虹口·期中)设复数(i为虚数单位)且,若,则 .
【答案】
【分析】由诱导公式、复数模的求法列方程求得,结合角的范围可得,再应用倍角正切公式求值即可.
【解析】由题设,则,
所以,又,则,,
所以,则.
故答案为:
44.(2025·全国·模拟预测)已知复数(为虚数单位),若,则实数a的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【分析】利用复数模的定义建立不等式即可求得实数a的值.
【解析】由题意,,
可得,整理得,所以,所以,
故选:D.
题型10:与复数模有关的图形问题
45.(2025高一·全国·单元测试)已知复数满足,且复数在复平面内的对应点为.
(1)确定点的集合构成图形的形状;
(2)求的最大值和最小值.
【答案】(1)点的集合是以点为圆心,2为半径的圆
(2)最大值为7,最小值为3
【分析】(1)根据复数模的几何意义确定点的集合构成图形的形状.
(2)根据复数模的几何意义,结合圆的几何性质求得正确答案.
【解析】(1)设复数在复平面内的对应点为,
则,
故点的集合是以点为圆心,2为半径的圆,如下图所示.
(2)设复数在复平面内的对应点为,则,如下图所示,
,
则的最大值即的最大值是;
的最小值即的最小值是.
46.(2025高一·全国月考)已知复数;
(1)若,求实数的值;
(2)若复数,且满足,求复数在复平面内所对应的点到的距离的最大值.
【答案】(1);或.
(2)6
【分析】(1)根据复数相等即可求解;
(2)先确定复数在复平面内所对应的点的轨迹,再数形结合即可求解.
【解析】(1)因为,所以,
由解得,
由解得或,
故实数的值为,实数的值为或.
(2)因为,所以,
所以,
即复数在复平面内所对应的点的轨迹是以为圆心,半径的圆,
如图所示:
所以复数在复平面内所对应的点到的距离的最大值为
.
47.(2025高一·广东江门月考)若,为虚数单位,在复平面内所对应的点为,且,
(1)求满足上述条件的点的集合是什么图形并且求该图形的方程;
(2)的最小值.
【答案】(1)点在以对应的点为圆心,1为半径的圆上;;(2)3.
【分析】(1)由复数的几何意义可得复数对应的点在以对应的点为圆心,1为半径的圆上,从而可写出其方程,
(2)由复数的几何意义可知表示点到对应的点的距离,其最小值是
【解析】(1)由得,
因此复数对应的点在以对应的点为圆心,1为半径的圆上,
方程为:
如图所示.
(2)设,则是点到对应的点的距离.又,
∴由图知.
48.(2025高一·广东东莞·期末)设复数i,i,记复数与分别对应复平面内的点和.
(1)根据复数及其运算的几何意义,求和两点间的距离;
(2)已知(为正实数)表示动点的集合是以点为圆心,为半径的圆.那么满足条件的点的集合是什么图形?并求出该图形的面积.
【答案】(1);(2)以点(1,1)为圆心、半径分别为1和3的两个圆所形成的圆环形图形(含边界);.
【分析】(1)求出,即得解;
(2)表示的动点的集合是以点(1,1)为圆心、1为半径的圆,方程表示的动点的集合是以点(1,1)为圆心、3为半径的圆,即得解.
【解析】解:(1)复数i,i,分别对应向量,,
所以
(2)由题知方程表示的动点的集合是以点(1,1)为圆心、1为半径的圆,
方程表示的动点的集合是以点(1,1)为圆心、3为半径的圆,
故不等式表示的动点的集合是以点(1,1)为圆心、半径分别为1和3的两个圆所形成的圆环形图形(含边界),
所以该圆环形图形的面积为.
(六)
共轭复数
(1)定义
一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也复数z的共轭复数用表示,即若z=a+bi,则=a-bi.特别地,实数a的共轭复数仍是a本身.
(2)几何意义
互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于实轴对称(如图).特别地,实数和它的共轭复数在复平面内所对应的点重合,且在实轴上.
(3)性质
①.
②实数的共轭复数是它本身,即,利用这个性质可证明一个复数为实数.
题型11:共轭复数
49.(2025高一·四川内江·期末)设复数,则的共轭复数在复平面内对应的点在第( )
A.一象限 B.二象限
C.三象限 D.四象限
【答案】A
【分析】利用共轭复数的定义结合复数的几何意义可得出结论.
【解析】由题意可知,复数的共轭复数为,
则复数在复平面内对应的点的坐标为,位于第一象限.
故选:A.
50.(2025高三·全国月考)若为虚数单位,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
【答案】B
【分析】利用复数的代数运算计算出复数,可得,从而求出其在复平面内对应的点所在的象限.
【解析】解:,=,在复平面内对应的点为在第二象限
故选:B
【点睛】本题考查了复数的运算,考查共轭复数问题,是一道基础题.
51.(2025高二·江苏扬州月考)已知复数,那么的虚部是 .
【答案】-4
【分析】首先求,再根据复数的相关定义求复数的虚部.
【解析】,,
的虚部是.
故答案为:
52.(2025高三·北京顺义·期中)在复平面内,对应的点的坐标是,则的共轭复数( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先根据复数的几何意义写出复数;再根据共轭复数的定义即可得出结果.
【解析】因为复数对应的点的坐标是
所以
则
故选:B
53.(2025高二·广东江门月考)设,,是虚数单位,若复数与互为共轭复数,则实数复数,的值为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】由共轭复数的概念直接求解即可.
【解析】因为复数与互为共轭复数,所以,
故选:B.
54.(2025高一·新疆喀什·期末)设复数,则的共轭复数的模为( )
A.7 B.1 C.5 D.25
【答案】C
【分析】根据共轭复数的定义得出的共轭复数,即可根据复数的模的求法得出答案.
【解析】复数的共轭复数为,
则其模,
故选:C.
55.(2025高二·安徽滁州月考)在中,点分别对应复数,则点对应复数的共轭复数是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用复数的几何意义及平行四边形的性质计算即可.
【解析】由题意可得,
设的对角线的交点为,点的坐标为,
由中点坐标公式得,
所以点,即点对应的复数为,
故其共轭复数.
故选:B
一、单选题
1.(2025·贵州遵义·模拟预测)在复平面内,复数对应的向量,则( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】由复数的坐标表示和模长计算可得.
【详解】由题意可得,
所以.
故选:A.
2.(24-25高三下·河北张家口·开学考试)已知为虚数单位,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件,利用指数幂的运算及虚数单位的运算,即可求解.
【详解】因为,所以的虚部为,
故选:D.
3.(24-25高三下·湖南长沙·阶段练习)若(i为虚数单位),则( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【分析】根据模长公式即可求解.
【详解】由可得,
故,
故选:C
4.(2025·广东佛山·模拟预测)已知复数与在复平面内对应的点关于直线对称,则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
【分析】写出复数对应点的坐标即可得到答案.
【详解】在复平面内对应的点为,其关于直线的对称点为,
所以,则,所以其在复平面内对应的点为,位于第一象限.
故选:A
5.(河南省名校学术联盟2025届高三下学期模拟冲刺(六)数学试题)已知复数,若为实数,则( )
A.2 B.5 C.3 D.1
【答案】B
【分析】根据复数为实数计算得出,再计算求出模长即可.
【详解】因为复数为实数,
则,即得,
则.
故选:B.
6.(江西省西路片七校2024-2025学年高三下学期第二次联考数学试题)在复平面内,复数绕原点逆时针旋转得,则复数的虚部为( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【分析】根据复数得出对应点,再结合旋转得出复数即可求出虚部.
【详解】表示点,顺时针转到第四象限,
对应点为,所以复数的虚部为.
故选:A.
7.(2025·四川南充·二模)已知复数,则( )
A.0 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】通过复数的运算求出,进而根据模长公式计算即可.
【详解】 因为,
所以,所以.
故选:C.
8.(2025·河南南阳·模拟预测)已知复数的虚部是实部的3倍,则( )
A.4 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,结合复数的概念列式求出,进而求出复数的模.
【详解】由复数的虚部是实部的3倍,得,解得,
所以,.
故选:B
9.(2025·云南昆明·一模)在复平面内,复数,对应的两点之间的距离为( )
A.1 B. C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据题意找到复数在复平面内对应的点,最后由两点间的距离公式即可求解.
【详解】复数在复平面内对应的点为,
复数在复平面内对应的点为,
则由两点间的距离公式求得两点之间的距离为,
故选:B.
10.(24-25高三下·河北沧州·阶段练习)已知复数z满足,则的最大值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用复数的几何意义求出最大值.
【详解】在复平面内,z与对应的点,关于x轴对称,
而满足条件的点的集合是以为圆心,2为半径的圆,该圆关于x轴对称,
因此,由复数的几何意义知表示点与点的距离,
又圆上的点到的距离最大值为5,
所以的最大值为5.
故选:B
11.(2025·四川巴中·一模)已知复数z在复平面内满足,则复数z对应的点的集合所形成图形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】由,可知在复平面内z对应的点Z的集合确定的图形为以为圆心,1为半径的圆环及内部,
故在复平面内z对应的点Z的集合确定的图形面积为
故选:B
12.(24-25高三上·贵州贵阳·期末)已知复数在复平面内对应的点的坐标为,且满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设复数,结合复数的模长运算和几何意义可得.
【详解】设复数,则,
所以,
所以在复平面上,表示到点的距离为1,即表示以为圆心,1为半径的圆,
故选:D.
13.(2025·江苏南通·一模)在复平面内,复数(i为虚数单位)与点对应,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的几何意义得到方程组,然后相加,结合同角三角函数关系式和两角差的余弦公式计算即可.
【详解】,
,,,
故选:C.
二、多选题
14.(24-25高二上·浙江金华·期中)已知复数,以下说法正确的是( )
A.z的实部是3 B.
C. D.在复平面内对应的点在第一象限
【答案】ABC
【分析】根据复数实部的概念判断A的真假;计算复数的模判断B的真假;根据共轭复数的概念判断C的真假;根据复数的几何意义判断D的真假.
【详解】对A:复数的实部为3,故A正确;
对B:因为,故B正确;
对C:根据共轭复数的概念,,故C正确;
对D:因为在复平面内对应的点的坐标为,位于第四象限,故D错误.
故选:ABC
15.(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知复数,,则下列结论正确的是( )
A.若为纯虚数,则
B.若在复平面内对应的点位于第四象限,则
C.若,则
D.若,则
【答案】BC
【分析】利用纯虚数的概念判断A;根据复数的几何意义判断B;根据共轭复数的概念判断C;根据复数模的公式判断D.
【详解】若为纯虚数,则且,解得,故A错误;
若在复平面内对应的点位于第四象限,则且,解得,
即,故B正确;
若,则,得,故C正确;
若,则,得,故D错误.
故选:BC.
16.(24-25高三上·广东肇庆·阶段练习)已知复数,,则下列结论正确的是( )
A.若为纯虚数,则
B.若在复平面内对应的点位于第二象限,则
C.若,则
D.若,则
【答案】BC
【分析】对于A,若为纯虚数,则的实部为0,虚部不为0,列出方程求解即可;对于B,若在复平面内对应的点位于第二象限,则实部小于0且虚部大于0,列出不等式求解即可;对于C,若,求出,进而求其共轭复数;对于D,若,求出,咋求模即可.
【详解】对于A,若为纯虚数,即且,则,故A错误;
对于B,若在复平面内对应的点位于第二象限,则解得,即,故B正确;
对于C,若,则,则,故C正确;
对于D,若,则,故D 错误.
故选:BC.
17.(24-25高一下·全国·单元测试)在复平面内,若所对应的点位于第二象限,则实数m的值可以是( )
A. B. C.3 D.4
【答案】AB
【分析】先把复数整理成,根据复数对应的点位于第二象限列式,求出实数的取值范围,再逐一验证即可.
【详解】整理得,对应的点位于第二象限,
则,解得.
故选:AB
18.(24-25高一下·全国·课后作业)若,则复数在复平面内对应的点不可能在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】AB
【详解】因为,所以,,
所以复数在复平面内对应的点不可能在第一和第二象限,
故选:AB.
三、填空题
19.(2024·上海青浦·一模)在复平面内,复数 (其中 是虚数单位)的共轭复数对应的点位于第 象限.
【答案】四
【分析】求出复数的共轭复数即可得解.
【详解】因为,
所以,
所以复数对应的点在第四象限.
故答案为:四
20.(2024·上海宝山·一模)设为虚数单位,若为纯虚数,则实数 .
【答案】
【分析】根据已知条件,列出方程即可求解.
【详解】因为为纯虚数,所以,即,
所以.
故答案为:
21.(24-25高一下·全国·课后作业)已知关于x,y的方程组有实数解,则实数a,b的值分别为 .
【答案】1,2
【分析】根据复数相等列方程组计算求参即可.
【详解】设是方程组的实数解.由已知及复数相等,
得由①②得
代入③④得所以实数a,b的值分别为1,2.
故答案为:.
22.(23-24高一下·江苏宿迁·阶段练习)已知复数为纯虚数(其中为虚数单位),则 .
【答案】/
【分析】根据复数类型,结合同角三角函数关系,即可求得结果.
【详解】由题意,,且,所以,且;
又,所以.
故答案为:.
23.(2025高三下·全国·专题练习)在复平面内,向量对应的复数是,向量对应的复数是,则向量对应的复数是 .
【答案】
【分析】利用复数的几何意义,结合向量运算即可得解.
【详解】由向量对应的复数是,得,由向量对应的复数是,得,
因此,所以向量对应的复数是.
故答案为:
24.(2025高三·全国·专题练习)复数z满足,则复数z的模的范围是
【答案】
【分析】利用复数的几何意义得z对应的点的轨迹为以为圆心半径为的圆,将题意转化为圆上的点到原点的距离,进而可得结果.
【详解】表示z对应的点的轨迹为以为圆心半径为的圆,
故复数z的模即圆上的点到原点的距离,则,
故z的模的范围是.
故答案为:
四、解答题
25.(23-24高二上·北京怀柔·期中)已知复数.
(1)若复数为纯虚数,求实数的值;
(2)若复数在复平面内对应点位于第二象限,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据纯虚数的定义即可求解,
(2)根据复数的几何意义,结合第二象限点的特征即可求解.
【详解】(1)因为复数为纯虚数,所以,
解的
解得,;
(2)因为复数在复平面内对应的点在第二象限,所以
解之得
得.
所以实数的取值范围为.
26.(24-25高一下·全国·课后作业)已知复数.
(1)若z是实数,求实数m的值;
(2)若z是虚数,求实数m的取值范围;
(3)若z是纯虚数,求实数m的值.
【答案】(1)或
(2)且
(3)
【分析】(1)根据复数为实数的充要条件列式求解即可.
(2)根据复数为虚数的充要条件列式求解即可.
(3)根据复数为纯虚数的充要条件列式求解即可.
【详解】(1)若z是实数,则,解得或.
(2)若z是虚数,则,解得且.
(3)若z是纯虚数,则解得.
27.(24-25高一下·全国·课后作业)(1)若,求实数x,y的值;
(2)已知成立,求实数a的值.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)根据复数相等的充要条件列方程组求解即可;
(2)先化简整理复数,然后根据复数为0的充要条件列方程组求解即可.
【详解】(1)由复数相等的充要条件,得,解得;
(2)因为,,
所以,
可得,解得,或,
所以.
28.(24-25高一下·全国·课后作业)已知x为实数,复数.
(1)当x为何值时,复数z的模最小?
(2)当复数z的模最小时,复数z在复平面内对应的点Z位于函数的图象上,其中,,求的最小值及取得最小值时m,n的值.
【答案】(1)
(2)的最小值为,,.
【分析】(1) 利用复数的模的计算公式,结合二次函数的性质求最值.
(2) 先求出模最小时复数对应的点,代入函数得到关系式,再利用均值定理求最值.
【详解】(1),
当且仅当时,复数z的模最小,为.
(2)当复数z的模最小时,.
又点Z位于函数的图象上,所以.
又,,所以,
当且仅当时等号成立.又,,,
所以,.所以的最小值为,
此时,.
29.(24-25高一下·全国·课后作业)设O为坐标原点,已知向量,分别对应复数,,且,(其中),若可以与任意实数比较大小.
(1)求向量对应的复数;
(2)设中点为Z,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出的表达式,根据为实数的条件求出的值,进而得到和,再根据向量与复数的对应关系求出向量对应的复数;
(2)利用中点坐标公式求出中点对应的复数,最后根据复数的模的计算公式求出
【详解】(1).
可与任意实数比较大小,为实数,
,解得.,,
向量对应的复数为.
(2)的中点Z对应的复数为,.
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2024-2025学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019必修第二册)
专题11 复数的概念11题型分类
一、复数的有关概念
1.复数的引入
为了解决这样的方程在实数系中无解的问题,我们引入一个新数i,规定:
①,即i是方程的根;
②实数可以和数i进行加法和乘法运算,且加法和乘法的运算律仍然成立.
在此规定下,实数a与i相加,结果记作a+i;实数b与i相乘,结果记作bi;实数a与bi相加,结果
记作a+bi.注意到所有实数以及i都可以写成a+bi(a,b∈R)的形式,从而这些数都在扩充后的新数集中.
2.复数
(1)定义:我们把形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满足i2=-1.
(2)表示方法:复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R),其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部.
3.复数集
(1)定义:全体复数所构成的集合叫做复数集.
(2)表示:通常用大写字母C表示.
二、复数的分类
1.复数z=a+bi(a,b∈R)
2.复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系.
三、复数相等的充要条件
设a,b,c,d都是实数,则a+bi=c+di⇔a=c且b=d,a+bi=0⇔a=b=0.
四、复平面
五、复数的几何意义
1.复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点Z(a,b).
2.复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
六、复数的模
1.定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
2.记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
3.公式:|z|=|a+bi|=.
(一)
复数的概念
复数a+bi(a,b∈R)中,实数a和b分别叫做复数的实部和虚部.特别注意,b为复数的虚部而不是虚部的系数,b连同它的符号叫做复数的虚部.
题型1:虚数单位及其性质
1.(2025高一·河北张家口月考) .
2.(2025高一·江苏徐州·期中)已知为虚数单位,则( )
A. B. C.1 D.
3.(2025高一·全国·随堂练习)计算:
(1);
(2).
4.(2025高一·黑龙江牡丹江月考) .
题型2:复数的实部与虚部
5.(2024高二·广东月考)若复数,则复数的虚部为( )
A.5 B.-5 C.5 D.-5
6.(2025高二·云南·期中)已知,,若,则z的虚部是( )
A.-2 B.1 C.-2i D.2i
7.(2025高一·全国·课堂例题)分别写出下列各复数的实部与虚部.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
(9);
(10);
(11);
(12).
(二)
复数的分类
复数的分类:复数z=a+bi(a,b∈R)
解决复数分类问题的方法与步骤
(1)化标准式:解题时一定要先看复数是否为a+bi(a,b∈R)的形式,以确定实部和虚部.
(2)定条件:复数的分类问题可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部和虚部满足的方程(不等式)即可.
(3)下结论:设所给复数为z=a+bi(a,b∈R),
①z为实数⇔b=0.
②z为虚数⇔b≠0.
③z为纯虚数⇔a=0且b≠0.
题型3:复数的分类
8.(2025高一·全国月考)符合下列条件的复数一定存在吗?若存在,请举出例子;若不存在,请说明理由.
(1)实部为的虚数;
(2)虚部为的虚数;
(3)虚部为的纯虚数;
(4)实部为的纯虚数.
9.(2025高一·山东青岛·期末)已知是虚数单位,复数是纯虚数,则实数的值为( )
A.2 B.-2 C. D.4
10.(2025高一·全国月考)向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
11.(2025高一·上海奉贤月考)若复数是实数,则实数 .
12.(2025高一·陕西宝鸡·期中)当实数取什么值时,复数是下列数?
(1)实数;
(2)虚数;
(3)纯虚数.
13.(2025高一·天津和平·期末)若是纯虚数,则实数的值等于( )
A.0或2 B.2或 C. D.2
14.(2025高一·全国·课堂例题)复数,当实数m取什么值时,
(1)是实数;
(2)是虚数;
(3)是纯虚数.
(三)
复数相等的充要条件
复数相等的充要条件
设a,b,c,d都是实数,则a+bi=c+di⇔a=c且b=d,a+bi=0⇔a=b=0.
复数相等问题的解题技巧
(1)必须是复数的代数形式才可以根据实部与实部相等,虚部与虚部相等列方程组求解.
(2)根据复数相等的条件,将复数问题转化为实数问题,为应用方程思想提供了条件,同时这也是复数问题实数化思想的体现.
(3)如果两个复数都是实数,可以比较大小,否则是不能比较大小的.
题型4:复数相等的充要条件
15.(2025高一·全国·课堂例题)求满足下列条件的实数x,y的值:
(1);
(2);
(3);
(4).
16.(2025高一·全国·随堂练习)求适合下列方程的实数x,y的值:
(1);
(2).
17.(2025高一·全国·课堂例题)已知,求实数,的值.
18.(2025高一·全国月考)若,,则复数等于( )
A. B. C. D.
题型5:复数中的比较大小
19.(2025高一·全国月考)已知,且,则 .
20.(2025高一·全国月考)设,,且,若,则 .
21.(2025高二·贵州黔东南·期中)已知,,且,则实数 .
(四)
复数的几何意义
复数的几何意义
1.复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点Z(a,b).
2.复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
利用复数与点的对应关系解题的步骤
(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数z=a+bi(a,b∈R)可以用复平面内的点Z(a,b)来表示,是解决此类问题的根据.
(2)列出方程:此类问题可建立复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程(组)或不等式(组)求解.
复数与平面向量的对应关系
(1)根据复数与平面向量的对应关系,可知当平面向量的起点在原点时,向量的终点对应的复数即为向量对应的复数.反之复数对应的点确定后,从原点引出的指向该点的有向线段,即为复数对应的向量.
(2)解决复数与平面向量一一对应的问题时,一般以复数与复平面内的点一一对应为工具,实现复数、复平面内的点、向量之间的转化.
题型6:复数的坐标表示
22.(2025高三·河北沧州月考)若复数,其中,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
23.(2025高一·新疆哈密·期末)四边形ABCD是复平面内的平行四边形,三点对应的复数分别是,,,则点D对应的复数为 .
24.(2025高一·全国月考)复平面上给定四个点可以构成一个平行四边形,其中四个点对应的复数分别为,,,则 .
25.(2025高一·全国·随堂练习)在复平面内作出表示下列复数的点:
(1);
(2);
(3);
(4)5.
题型7:根据复数坐标特征求参数
26.(2025高一·全国月考)复数在复平面内的对应点在第四象限,则实数的取值范围是 .
27.(2025高一·全国·单元测试)若复数在复平面内对应的点位于虚轴上,则实数的取值集合为 .
28.(2025高一·全国·随堂练习)设复数和复平面内的点Z对应,若点Z的位置满足下列要求,分别求实数m的取值范围,并写出你的求解思路:
(1)不在实轴上;
(2)在虚轴上;
(3)在实轴下方(不包括实轴);
(4)在虚轴右侧(不包括虚轴);
(5)第三象限.
29.(2025高一·辽宁大连·期中)复数对应的点在第四象限,则角是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
30.(2025高三·全国月考)已知复数,若在复平面内对应的点在第二象限,则m的取值范围为 .
31.(2025高一·安徽宿州·期中)在复平面内,复数为虚数单位的共轭复数对应的点在第 象限.
32.(2025高二·广东东莞月考)已知复数在复平面上对应的点为Z,
(1)求点Z在实轴上时,实数m的取值;
(2)求点Z在虚轴上时,实数m的取值;
(3)求点Z在第一象限时,实数m的取值范围.
题型8:复数与复平面内的向量
33.(2025高一·全国·课堂例题)写出下列复数对应的向量:
,,,
34.(2025高一·全国月考)复数与分别表示向量与,则向量表示的复数是 .
35.(2025高一·河北张家口月考)已知复数(为虚数单位)在复平面内对应的点分别为,将向量绕着点(为复平面内的原点)逆时针旋转得到向量,则对应的复数为( )
A. B. C. D.
36.(2025高一·全国月考)在复平面内,是原点,向量对应的复数为,与关于轴对称,则点对应的复数是( )
A. B. C. D.
37.(2025·北京东城·模拟预测)在复平面内,是原点,向量对应的复数是,将绕点按逆时针方向旋转,则所得向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
(五)
复数的模及其应用
复数的模
1.定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
2.记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
3.公式:|z|=|a+bi|=.
复数模的计算
(1)计算复数的模时,应先确定复数的实部和虚部,再利用模长公式计算.虽然两个虚数不能比较大小,但它们的模可以比较大小.
(2)设出复数的代数形式,利用模的定义转化为实数问题求解.
题型9:复数的模
38.(2025·全国·模拟预测)若,z为纯虚数,且,则( )
A. B.5 C. D.3
39.(2025高一·辽宁·期末)已知,则( )
A.1 B. C. D.
40.(2025高二·全国月考)已知在复平面内对应的点在第四象限,则复数z的模的取值范围是( )
A. B. C. D.
41.(2025高三·安徽月考)若,其中a,,是虚数单位,则( )
A.2 B. C.3 D.5
42.(2025高一·全国·单元测试)已知复数,则( )
A. B. C. D.
43.(2025高三·上海虹口·期中)设复数(i为虚数单位)且,若,则 .
44.(2025·全国·模拟预测)已知复数(为虚数单位),若,则实数a的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
题型10:与复数模有关的图形问题
45.(2025高一·全国·单元测试)已知复数满足,且复数在复平面内的对应点为.
(1)确定点的集合构成图形的形状;
(2)求的最大值和最小值.
46.(2025高一·全国月考)已知复数;
(1)若,求实数的值;
(2)若复数,且满足,求复数在复平面内所对应的点到的距离的最大值.
47.(2025高一·广东江门月考)若,为虚数单位,在复平面内所对应的点为,且,
(1)求满足上述条件的点的集合是什么图形并且求该图形的方程;
(2)的最小值.
48.(2025高一·广东东莞·期末)设复数i,i,记复数与分别对应复平面内的点和.
(1)根据复数及其运算的几何意义,求和两点间的距离;
(2)已知(为正实数)表示动点的集合是以点为圆心,为半径的圆.那么满足条件的点的集合是什么图形?并求出该图形的面积.
(六)
共轭复数
(1)定义
一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也复数z的共轭复数用表示,即若z=a+bi,则=a-bi.特别地,实数a的共轭复数仍是a本身.
(2)几何意义
互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于实轴对称(如图).特别地,实数和它的共轭复数在复平面内所对应的点重合,且在实轴上.
(3)性质
①.
②实数的共轭复数是它本身,即,利用这个性质可证明一个复数为实数.
题型11:共轭复数
49.(2025高一·四川内江·期末)设复数,则的共轭复数在复平面内对应的点在第( )
A.一象限 B.二象限
C.三象限 D.四象限
50.(2025高三·全国月考)若为虚数单位,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
51.(2025高二·江苏扬州月考)已知复数,那么的虚部是 .
52.(2025高三·北京顺义·期中)在复平面内,对应的点的坐标是,则的共轭复数( )
A. B.
C. D.
53.(2025高二·广东江门月考)设,,是虚数单位,若复数与互为共轭复数,则实数复数,的值为( )
A., B.,
C., D.,
54.(2025高一·新疆喀什·期末)设复数,则的共轭复数的模为( )
A.7 B.1 C.5 D.25
55.(2025高二·安徽滁州月考)在中,点分别对应复数,则点对应复数的共轭复数是( )
A. B.
C. D.
一、单选题
1.(2025·贵州遵义·模拟预测)在复平面内,复数对应的向量,则( )
A. B. C. D.1
2.(24-25高三下·河北张家口·开学考试)已知为虚数单位,则的虚部为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三下·湖南长沙·阶段练习)若(i为虚数单位),则( )
A. B.1 C. D.
4.(2025·广东佛山·模拟预测)已知复数与在复平面内对应的点关于直线对称,则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
5.(河南省名校学术联盟2025届高三下学期模拟冲刺(六)数学试题)已知复数,若为实数,则( )
A.2 B.5 C.3 D.1
6.(江西省西路片七校2024-2025学年高三下学期第二次联考数学试题)在复平面内,复数绕原点逆时针旋转得,则复数的虚部为( )
A. B.1 C. D.
7.(2025·四川南充·二模)已知复数,则( )
A.0 B. C.2 D.
8.(2025·河南南阳·模拟预测)已知复数的虚部是实部的3倍,则( )
A.4 B. C.3 D.
9.(2025·云南昆明·一模)在复平面内,复数,对应的两点之间的距离为( )
A.1 B. C.4 D.5
10.(24-25高三下·河北沧州·阶段练习)已知复数z满足,则的最大值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
11.(2025·四川巴中·一模)已知复数z在复平面内满足,则复数z对应的点的集合所形成图形的面积为( )
A. B. C. D.
12.(24-25高三上·贵州贵阳·期末)已知复数在复平面内对应的点的坐标为,且满足,则( )
A. B.
C. D.
13.(2025·江苏南通·一模)在复平面内,复数(i为虚数单位)与点对应,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
14.(24-25高二上·浙江金华·期中)已知复数,以下说法正确的是( )
A.z的实部是3 B.
C. D.在复平面内对应的点在第一象限
15.(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知复数,,则下列结论正确的是( )
A.若为纯虚数,则
B.若在复平面内对应的点位于第四象限,则
C.若,则
D.若,则
16.(24-25高三上·广东肇庆·阶段练习)已知复数,,则下列结论正确的是( )
A.若为纯虚数,则
B.若在复平面内对应的点位于第二象限,则
C.若,则
D.若,则
17.(24-25高一下·全国·单元测试)在复平面内,若所对应的点位于第二象限,则实数m的值可以是( )
A. B. C.3 D.4
18.(24-25高一下·全国·课后作业)若,则复数在复平面内对应的点不可能在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
三、填空题
19.(2024·上海青浦·一模)在复平面内,复数 (其中 是虚数单位)的共轭复数对应的点位于第 象限.
20.(2024·上海宝山·一模)设为虚数单位,若为纯虚数,则实数 .
21.(24-25高一下·全国·课后作业)已知关于x,y的方程组有实数解,则实数a,b的值分别为 .
22.(23-24高一下·江苏宿迁·阶段练习)已知复数为纯虚数(其中为虚数单位),则 .
23.(2025高三下·全国·专题练习)在复平面内,向量对应的复数是,向量对应的复数是,则向量对应的复数是 .
24.(2025高三·全国·专题练习)复数z满足,则复数z的模的范围是
四、解答题
25.(23-24高二上·北京怀柔·期中)已知复数.
(1)若复数为纯虚数,求实数的值;
(2)若复数在复平面内对应点位于第二象限,求实数的取值范围.
26.(24-25高一下·全国·课后作业)已知复数.
(1)若z是实数,求实数m的值;
(2)若z是虚数,求实数m的取值范围;
(3)若z是纯虚数,求实数m的值.
27.(24-25高一下·全国·课后作业)(1)若,求实数x,y的值;
(2)已知成立,求实数a的值.
28.(24-25高一下·全国·课后作业)已知x为实数,复数.
(1)当x为何值时,复数z的模最小?
(2)当复数z的模最小时,复数z在复平面内对应的点Z位于函数的图象上,其中,,求的最小值及取得最小值时m,n的值.
29.(24-25高一下·全国·课后作业)设O为坐标原点,已知向量,分别对应复数,,且,(其中),若可以与任意实数比较大小.
(1)求向量对应的复数;
(2)设中点为Z,求.
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