内容正文:
7.2复数的四则运算
【考点梳理】
· 考点一:复数加减法的代数运算
· 考点二:复数加减法的几何意义
· 考点三:复数代数形式的乘法除法运算
· 考点四:复数的和乘方
· 考点五:复数范围内解方程
· 考点六:共轭复数问题
· 考点七:复数的综合问题
【知识梳理】
知识点一 复数加法与减法的运算法则
1.设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则
(1)z1+z2=(a+c)+(b+d)i; (2)z1-z2=(a-c)+(b-d)i.
2.对任意z1,z2,z3∈C,有
(1)z1+z2=z2+z1; (2)(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
知识点二 复数加减法的几何意义
如图,设复数z1,z2对应向量分别为,,四边形OZ1ZZ2为平行四边形,向量与复数z1+z2对应,向量与复数z1-z2对应.
知识点三 复数乘法的运算法则和运算律
1.复数的乘法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
2.复数乘法的运算律
对任意复数z1,z2,z3∈C,有
交换律
z1z2=z2z1
结合律
(z1z2)z3=z1(z2z3)
乘法对加法的分配律
z1(z2+z3)=z1z2+z1z3
知识点四 复数除法的法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R,且c+di≠0)是任意两个复数,则==+i(c+di≠0).
【题型归纳】
题型一:复数加减法的代数运算
1.(23-24高一下·广东湛江·期末)若,则( )
A.3 B. C.5 D.
2.(24-25高一下·全国)计算:
(1);
(2);
(3).
3.(23-24高一下·全国·课堂例题)计算:
(1);
(2);
(3).
题型二:复数加减法的几何意义
4.(23-24高一下·河南南阳·期末)已知复数,满足,且,则( )
A. B. C.5 D.
5.(22-23高一下·江苏常州·期末)已知,,,则( )
A. B. C. D.
6.(22-23高一下·河南郑州)复数与分别表示向量与,则表示向量的复数为( )
A. B. C. D.
题型三:复数代数形式的乘法除法运算
7.(24-25高一下·全国·单元测试)计算:
(1);
(2).
8.(24-25高一下·全国·课堂例题)计算:
(1); (2).
9.(23-24高一下·黑龙江鸡西·期中)计算
(1) (2) (3).
题型四:复数的乘方
10.(24-25高一下·全国·单元测试)已知,则的值为( )
A.i B. C. D.
11.(24-25高一下·全国·期中)在复平面内,复数(为虚数单位)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
12.(23-24高一下·江苏无锡·阶段练习)已知复数(是虚数单位),则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
题型五:复数范围内解方程
13.(23-24高一下·吉林·期中)已知复数是关于x的一元二次方程的一个根,则( )
A. B. C.4 D.8
14.(23-24高一下·上海黄浦·期末)已知(i是虚数单位)是实系数一元二次方程的一个根,那么p,q的值分别是( ).
A. B.
C. D.
15.(23-24高一下·河南安阳)已知p,q为实数,是关于x的方程的一个根,则的值为( )
A.14 B.-14 C.38 D.-38
题型六:共轭复数问题
16.(23-24高一下·内蒙古)若,则z的共轭复数为( )
A.3+i B.3-i C.1+3i D.1-3i
17.(23-24高一下·广东惠州·阶段练习)若复数,则复数在复平面所对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
18.(23-24高一下·甘肃临夏·期末)若复数,共轭复数为,则( )
A.-1 B.-i C.1 D.i
题型七:复数的综合问题
19.(23-24高一下·安徽黄山·期中)已知复数(其中为虚数单位),若复数的共轭复数为,且.
(1)求复数;
(2)求复数;
(3)若是关于的方程的一个根,求实数,的值,并求出方程的另一个复数根.
20.(23-24高一下·河北·期中)在复平面内复数,,其所对应的点为,,为坐标原点,是虚数单位.
(1)求与;
(2)当为何值时,关于的二次方程有一个实根.
21.(24-25高一下·全国)已知复数(i是虚数单位,),且为纯虚数(是z的共轭复数).
(1)设复数,求;
(2)设复数,且复数在复平面内所对应的点在第一象限,求实数a的取值范围.
【高分演练】
一、单选题
22.(24-25高一下·全国·单元测试)复数(i为虚数单位)的虚部为( )
A.1 B. C. D.0
23.(2025·广东广州·模拟预测)已知复数z在复平面内对应的点的坐标是,则( )
A. B. C. D.
24.(24-25高一下·全国)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
25.(24-25高三下·江西)若(为虚数单位)是关于方程的一个根,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
26.(23-24高一下·安徽黄山·期中)若复数的共轭复数对应的点在第一象限,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.
27.(24-25高一下·全国)已知复数,,若所对应的点在实轴上,则的值为( )
A.1010 B.1011 C.1012 D.1013
28.(23-24高一下·江苏无锡·期末)已知为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A.是纯虚数
B.若,则是方程的一个复数根
C.若,则
D.若复数满足,则复数在复平面内对应的点所构成的图形面积为
29.(23-24高一下·云南昆明·期末)在复平面内,复数 (为虚数单位)的共轭复数是( )
A. B. C. D.
30.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)已知复数(为虚数单位),则( )
A.8 B.9 C.10 D.100
31.(23-24高一下·湖北武汉·期中)复数在复平面内对应的点在第四象限,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
32.(24-25高一下·全国·课后作业)下列关于复数的四个命题,其中为真命题的是( )
A. B.
C.z的共轭复数为 D.z的虚部为
33.(24-25高三上·甘肃白银·期末)已知两个复数满足,且,则下面选项正确的是( )
A. B.
C. D.
34.(23-24高一下·安徽黄山·期中)已知复数(是虚数单位),则下列结论正确的是( )
A.复数的虚部等于 B.
C. D.若是实数,是纯虚数,则
35.(23-24高一下·江苏无锡·期中)已知为复数,有以下四个命题,其中真命题的序号是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.若,则
36.(24-25高三上·云南德宏)设,为复数,则下列说法中正确的有( )
A.若,,其中,,,,且,,则
B.若()为纯虚数,则
C.若关于的方程,,的一个虚根为,则
D.若,,则复数在复平面内对应的点位于第三象限
三、填空题
37.(24-25高一下·全国)若,且为纯虚数,则复数 .
38.(24-25高一下·全国·)已知复数,,若,则实数的取值范围为 .
39.(24-25高一·上海·课堂例题)若关于的方程有实根,则实数的值为 .
40.(24-25高三上·江苏无锡·阶段练习)复平面上两个点,分别对应两个复数,,它们满足下列两个条件:①;②两点,连线的中点对应的复数为,若为坐标原点,则的面积为 .
四、解答题
41.(24-25高一下·全国·单元测试)(1)计算:;
(2)已知,求的模.
42.(24-25高一下·全国·单元测试)已知,复数.
(1)若对应的点在第一象限,求的取值范围;
(2)若的共轭复数与复数相等,求的值.
43.(24-25高一下·上海·单元测试)设为关于x的方程的虚根,i为虚数单位.
(1)当复数时,求m,n的值;
(2)若,在复平面上,设复数z所对应的点为P,复数所对应的点为Q,试求的取值范围.
44.(23-24高一下·湖北武汉·期中)知复数,复数在复平面内对应的点为
(1)若复数是关于的方程的一个根,,求的值:
(2)若复数满足,求复数的共轭复数.
45.(23-24高一下·山东菏泽)已知复数,,.
(1)若,求角;
(2)复数,对应的向量分别是,,
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)存在使等式成立,求实数的取值范围.
2
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7.2复数的四则运算
【考点梳理】
考点一:复数加减法的代数运算
考点二:复数加减法的几何意义
考点三:复数代数形式的乘法除法运算
考点四:复数的和乘方
考点五:复数范围内解方程
考点六:共轭复数问题
考点七:复数的综合问题
【知识梳理】
知识点一 复数加法与减法的运算法则
1.设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则
(1)z1+z2=(a+c)+(b+d)i; (2)z1-z2=(a-c)+(b-d)i.
2.对任意z1,z2,z3∈C,有
(1)z1+z2=z2+z1; (2)(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
知识点二 复数加减法的几何意义
如图,设复数z1,z2对应向量分别为,,四边形OZ1ZZ2为平行四边形,向量与复数z1+z2对应,向量与复数z1-z2对应.
知识点三 复数乘法的运算法则和运算律
1.复数的乘法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
2.复数乘法的运算律
对任意复数z1,z2,z3∈C,有
交换律
z1z2=z2z1
结合律
(z1z2)z3=z1(z2z3)
乘法对加法的分配律
z1(z2+z3)=z1z2+z1z3
知识点四 复数除法的法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R,且c+di≠0)是任意两个复数,则==+i(c+di≠0).
【题型归纳】
题型一:复数加减法的代数运算
1.(23-24高一下·广东湛江·期末)若,则( )
A.3 B. C.5 D.
【答案】C
【分析】根据题意求得,进而求模长.
【详解】因为,则,
所以.
故选:C.
2.(24-25高一下·全国)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用复数的加法运算可得答案;
(2)利用复数的加法运算可得答案;
(3)利用复数的减法运算可得答案.
【详解】(1);
(2);
(3).
3.(23-24高一下·全国·课堂例题)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据题意由复数的加减法运算法则,代入计算,即可得到结果.
【详解】(1);
(2);
(3).
题型二:复数加减法的几何意义
4.(23-24高一下·河南南阳·期末)已知复数,满足,且,则( )
A. B. C.5 D.
【答案】C
【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,由勾股定理逆定理知道,
为直角三角形,且.
作长方形,如图所示,
则对应的复数为,故.
故选:C.
5.(22-23高一下·江苏常州·期末)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数加减运算的几何意义运算求解.
【详解】在复平面中,设分别与向量对应,
由题意可得,,
因为,
即,解得,即.
故选:B.
6.(22-23高一下·河南郑州)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】D
【分析】根据及向量的复数表示,运算得到答案.
【详解】复数与分别表示向量与,
因为,所以表示向量的复数为.
故选:D.
题型三:复数代数形式的乘法除法运算
7.(24-25高一下·全国·单元测试)计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】利用复数的乘法、乘方及除法运算求解即得.
【详解】(1).
(2)原式.
8.(24-25高一下·全国·课堂例题)计算:
(1); (2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据复数的除法和乘法运算可得结果.
(2)根据复数的除法和乘法运算可得结果.
【详解】(1)因为,
所以.
(2).
9.(23-24高一下·黑龙江鸡西·期中)计算
(1) (2) (3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【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).
题型四:复数的乘方
10.(24-25高一下·全国·单元测试)已知,则的值为( )
A.i B. C. D.
【答案】B
【分析】先计算,再由幂的运算求解即可.
【详解】因为,所以,
所以
故选:B
11.(24-25高一下·全国·期中)在复平面内,复数(为虚数单位)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】C
【分析】根据复数的四则运算及几何意义直接可得解.
【详解】因为,
所以复数对应的点是,在第三象限,
故选:C.
12.(23-24高一下·江苏无锡·阶段练习)已知复数(是虚数单位),则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】D
【分析】利用复数乘方,除法法则化简得到,从而确定所在象限.
【详解】,
故在复平面内对应的点坐标为,位于第四象限.
故选:D
题型五:复数范围内解方程
13.(23-24高一下·吉林·期中)已知复数是关于x的一元二次方程的一个根,则( )
A. B. C.4 D.8
【答案】A
【分析】根据已知条件,复数和是关于x的一元二次方程的两个根,结合方程的根与系数关系即可求解.
【详解】复数是关于x的一元二次方程的一个根,
则方程的另一根为,
故,解得.
故选:A.
14.(23-24高一下·上海黄浦·期末)已知(i是虚数单位)是实系数一元二次方程的一个根,那么p,q的值分别是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】将代入方程,即可求解.
【详解】由题意可知,,
则,
即,得,.
故选:A
15.(23-24高一下·河南安阳)已知p,q为实数,是关于x的方程的一个根,则的值为( )
A.14 B.-14 C.38 D.-38
【答案】C
【分析】把根代入方程,利用复数相等可求答案.
【详解】由题意,即,
,解得,所以.
故选:C
题型六:共轭复数问题
16.(23-24高一下·内蒙古)若,则z的共轭复数为( )
A.3+i B.3-i C.1+3i D.1-3i
【答案】A
【分析】计算出,利用复数乘法法则计算出,利用共轭复数的定义得到答案.
【详解】,
故,.
故选:A
17.(23-24高一下·广东惠州·阶段练习)若复数,则复数在复平面所对应的点在( )
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,则,代入,利用复数的乘除计算即可.
【详解】解:设,则,
,
复数在复平面内对应的点在第二象限.
故选:B.
18.(23-24高一下·甘肃临夏·期末)若复数,共轭复数为,则( )
A.-1 B.-i C.1 D.i
【答案】C
【分析】先求出其共轭复数为,然后由复数的乘法运算求解即可.
【详解】复数,则其共轭复数为,
所以.
故答案为:C
题型七:复数的综合问题
19.(23-24高一下·安徽黄山·期中)已知复数(其中为虚数单位),若复数的共轭复数为,且.
(1)求复数;
(2)求复数;
(3)若是关于的方程的一个根,求实数,的值,并求出方程的另一个复数根.
【答案】(1)
(2)
(3),,另一根为
【分析】(1)化简复数,再根据共轭复数的概念求解;
(2)根据复数的除法的运算求解;
(3)将代入方程运算求出,代回方程求解.
【详解】(1),
所以复数的共轭复数为.
(2)因为,
所以
所以.
(3)若是关于的方程的一个根,则,
即,
所以
解得:,,
则,即,
所以方程另一根为.
20.(23-24高一下·河北·期中)在复平面内复数,,其所对应的点为,,为坐标原点,是虚数单位.
(1)求与;
(2)当为何值时,关于的二次方程有一个实根.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据条件,利用复数的运算,即可求出;再利用复数的几何意义,得,,即可求解;
(2)设是方程的一个实根,利用复数相等,得到,即可求解.
【详解】(1)因为,,
所以,又,
得到,,所以.
(2)设是方程的一个实根,则.
根据复数相等的意义知
解得:,,.
所以,当时,原方程有一实根.
21.(24-25高一下·全国)已知复数(i是虚数单位,),且为纯虚数(是z的共轭复数).
(1)设复数,求;
(2)设复数,且复数在复平面内所对应的点在第一象限,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)化简,由其为纯虚数求出的值,将代入化简,从而可求出其模;
(2)将代入化简,再由复数在复平面内所对应的点在第一象限,列不等式组可求出实数a的取值范围.
【详解】(1),
.
又为纯虚数,
,解得,
所以,
.
(2)由(1)知,
.
又复数在复平面内所对应的点在第一象限,
,解得,
即实数a的取值范围是.
【高分演练】
一、单选题
22.(24-25高一下·全国·单元测试)复数(i为虚数单位)的虚部为( )
A.1 B. C. D.0
【答案】B
【分析】由复数的除法运算和虚部的概念即可求解;
【详解】因为,
所以复数z的虚部为.
故选:B
23.(2025·广东广州·模拟预测)已知复数z在复平面内对应的点的坐标是,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的乘法以及共轭复数的定义,可得答案.
【详解】由题意可得,则.
故选:D.
24.(24-25高一下·全国·课后作业)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
【分析】利用复数的四则运算化简,利用复数的几何意义即可得解.
【详解】由复数,
可得其在复平面内对应的点为,位于第二象限.
故选:B.
25.(24-25高三下·江西九江·阶段练习)若(为虚数单位)是关于方程的一个根,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】将代入方程,利用复数的运算法则和复数相等的概念求解即可.
【详解】因为是关于方程的一个根,
所以,整理得,
所以,解得,
故选:D
26.(23-24高一下·安徽黄山·期中)若复数的共轭复数对应的点在第一象限,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】B
【分析】由共轭复数的定义求出,再根据复数的几何意义求解.
【详解】由题,,对应的点在第一象限,
则,可得,又为整数,所以.
故选:B.
27.(24-25高一下·全国·课后作业)已知复数,,若所对应的点在实轴上,则的值为( )
A.1010 B.1011 C.1012 D.1013
【答案】C
【分析】利用复数对应点的性质求解即可.
【详解】因为复数,,
所以,
因为所对应的点在实轴上,所以,
解得,故C正确.
故选:C
28.(23-24高一下·江苏无锡·期末)已知为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A.是纯虚数
B.若,则是方程的一个复数根
C.若,则
D.若复数满足,则复数在复平面内对应的点所构成的图形面积为
【答案】C
【分析】根据虚数运算法则和复数的分类,可判定A错误;根据复数的运算法则,可判定B错误;根据复数模的计算公式,可判定C正确;根据复数的几何意义,结合圆的面积公式,可判定D正确.
【详解】对于A中,由,不是纯虚数,所以A不正确;
对于B中,由,可得,
因为,
所以不是方程的一个复根,所以B不正确;
对于C中,设复数,可得,
所以,
又由,所以,所以C正确;
对于D中,设,由,可得,
所以复数在复平面内对应的点构成的图形为一个圆环,
其中小圆的半径为,大圆的半径为,其面积为,所以D错误.
故选:C.
29.(23-24高一下·云南昆明·期末)在复平面内,复数 (为虚数单位)的共轭复数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据复数的四则运算求解.
【详解】由题意可得:.
故选:A.
30.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)已知复数(为虚数单位),则( )
A.8 B.9 C.10 D.100
【答案】C
【分析】先得到,从而求得.
【详解】,所以,
故选:C.
31.(23-24高一下·湖北武汉·期中)复数在复平面内对应的点在第四象限,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】将复数化为一般形式,利用复数的几何意义可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围.
【详解】复数,
由此复数在复平面内对应的点在第四象限,有,解得.
故选:A.
二、多选题
32.(24-25高一下·全国·课后作业)下列关于复数的四个命题,其中为真命题的是( )
A. B.
C.z的共轭复数为 D.z的虚部为
【答案】BC
【分析】 算出,根据复数的基本概念即可判断答案.
【详解】 ,
,,z的共轭复数为,z的虚部为1.
故选:BC.
33.(24-25高三上·甘肃白银·期末)已知两个复数满足,且,则下面选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】根据复数的运算法则,模长的计算,以及共轭复数的求解,对每个选项进行逐一分析,即可判断和选择.
【详解】对A:,故A错误;
对B:,故B正确;
对C:,故,故C错误;
对D:,故D正确;
故选:BD.
34.(23-24高一下·安徽黄山·期中)已知复数(是虚数单位),则下列结论正确的是( )
A.复数的虚部等于 B.
C. D.若是实数,是纯虚数,则
【答案】CD
【分析】先化简复数,然后根据复数的虚部概念,纯虚数,共轭复数,及复数的运算逐项判定,即可求解.
【详解】由题意,复数,
对于A项:,所以复数的虚部等于,故A错误;
对于B项:,故B错误;
对于C项:,故C正确;
对于D项:因为是纯虚数且是实数,即为纯虚数,所以,解得,故D正确.
故选:CD.
35.(23-24高一下·江苏无锡·期中)已知为复数,有以下四个命题,其中真命题的序号是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.若,则
【答案】BCD
【分析】利用复数的意义判断AD;由模的计算判断BC.
【详解】对于A,是复数,如,由不全是实数的两个复数不能比较大小,A错误;
设,
对于B,由,得,则,
因此,,B正确;
对于C,,
,C正确;
对于D,由,得都是实数,因此,D正确.
故选:BCD
36.(24-25高三上·云南德宏·阶段练习)设,为复数,则下列说法中正确的有( )
A.若,,其中,,,,且,,则
B.若()为纯虚数,则
C.若关于的方程,,的一个虚根为,则
D.若,,则复数在复平面内对应的点位于第三象限
【答案】BD
【分析】对于A:根据复数不能比较大小即可判断;对于B:根据纯虚数的概念列式求解;对于C:可知另一个虚根为,利用韦达定理运算求解;对于D:可得,结合复数的几何意义分析判断.
【详解】对于选项A:因为,可知,不可能均为实数,故不能比较大小,故A错误;
对于选项B:若()为纯虚数,
则,解得,故B正确;
对于选项C:若关于的方程,,的一个虚根为,
则另一个虚根为,
可得,所以,故C错误;
对于选项D:若,,则,
复数在复平面内对应的点为,位于第三象限,故D正确;
故选:BD.
三、填空题
37.(24-25高一下·全国·课后作业)若,且为纯虚数,则复数 .
【答案】
【分析】设(x,),然后根据题意列方程组可求出,从而可求出复数.
【详解】设复数(x,),则.
由题意知或.
故答案为:
38.(24-25高一下·全国·课后作业)已知复数,,若,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据复数的加法运算结合复数的概念可得,运算求解即可.
【详解】由题意可得:,
因为,可得,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
39.(24-25高一·上海·课堂例题)若关于的方程有实根,则实数的值为 .
【答案】或
【分析】根据复数相等的定义求解.
【详解】设原方程的实根为,则,即,
所以,解得或,
故答案为:或.
40.(24-25高三上·江苏无锡·阶段练习)复平面上两个点,分别对应两个复数,,它们满足下列两个条件:①;②两点,连线的中点对应的复数为,若为坐标原点,则的面积为 .
【答案】8
【分析】令,,且,结合条件求参数,进而确定的位置关系及模长,即可求的面积.
【详解】令,,且,
由,则,即,故①,
由两点,连线的中点对应的复数为,则,即②,
联立①②,可得,且,即,,
由,即,故为直角三角形,
又,,故的面积为.
故答案为:8
四、解答题
41.(24-25高一下·全国·单元测试)(1)计算:;
(2)已知,求的模.
【答案】(1)0;(2).
【分析】根据复数代数形式的乘除运算以及乘方运算法则计算,结合模长定义即可解.
【详解】(1)原式.
(2),
的模为.
42.(24-25高一下·全国·单元测试)已知,复数.
(1)若对应的点在第一象限,求的取值范围;
(2)若的共轭复数与复数相等,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由实部虚部均大于0,联立关于的不等式组即可求解;
(2)写出的共轭复数,再由复数与复数的实部与虚部相等,列方程组求解的值.
【详解】(1)由题意得,解得,
所以的取值范围是.
(2)因为,
所以,
因为与复数相等,
所以,解得.
43.(24-25高一下·上海·单元测试)设为关于x的方程的虚根,i为虚数单位.
(1)当复数时,求m,n的值;
(2)若,在复平面上,设复数z所对应的点为P,复数所对应的点为Q,试求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由题意可知:方程的两根分别为:,结合韦达定理分析求解;
(2)设,利用韦达定理可得,设,,,根据两点间距离公式结合三角函数的最值分析求解.
【详解】(1)当时,则,
可得方程的两根分别为:,
则,解得,.
(2)当时,方程为,
设,则,,
可得,为方程的两根,
则,
设,,,
由复数的几何意义可知:,
则,
其中,,
因为,可得,
所以的取值范围为.
44.(23-24高一下·湖北武汉·期中)知复数,复数在复平面内对应的点为
(1)若复数是关于的方程的一个根,,求的值:
(2)若复数满足,求复数的共轭复数.
【答案】(1)20
(2)
【分析】(1)将代入一元二次方程即可得到方程组,解出即可;
(2)根据复数的除法和共轭复数的概念即可得到答案.
【详解】(1)由题意得,
因为复数是关于的方程的一个根,
所以,
,
,
解得,所以.
(2),
.
45.(23-24高一下·山东菏泽·阶段练习)已知复数,,.
(1)若,求角;
(2)复数,对应的向量分别是,,
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)存在使等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(ⅰ),(ⅱ)
【分析】(1)利用复数相等的性质和特殊角的三角函数值,结合角度的范围即可求解;
(2)(ⅰ)利用向量的数量积结合两角差的正弦公式,再由角度的范围即可求出的取值范围;
(ⅱ)利用向量数量积的坐标运算化简等式,转化为和三角函数得表达式,求出三角函数的整体范围,进而计算的取值范围.
【详解】(1),,且,
,,即,,
又,故.
(2)(ⅰ)由复数的坐标表示可得,,,
,
又,则.
当时,取最大值为,当时,取最小值为,
的取值范围为;
(ⅱ),,
,
又,则,
化简得,,
,由小问(ⅰ)的结论可知,
,解得或,
综上所述,的取值范围为:.
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