内容正文:
复 数
课标要求;
1.通过方程的解,认识复数.
2.理解复数的代数表示及其几何意义,理解两个复数相等的含义.
3.掌握复数的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义.
考情分析;
近几年高考在此处都有命题,主要考查复数及其有关概念、复数的四则运算,预计2025年高考会考查复数运算,属于低档题目.
理一理
1. 复数的有关概念
(1) 复数的定义
形如的数叫做复数,其中实部是① ,虚部是② .
(2) 复数的分类
复数分类如下:
= =
(3) 复数相等
⑨ 且 .
(4) 共轭复数
与共轭 ⑩ 且 .
(5) 复数的模
向量的模叫做复数的模或绝对值,记作⑪ 或⑫ ,即⑬ .
[提醒] 一个复数为纯虚数,不仅要求实部为0,还要求虚部不为0.
2.复数的几何意义
(1)复数复平面内的点.
(2)复数平面向量.
[提醒] 复数 的对应点的坐标为,而不是.
3. 复数的运算
(1) 复数的加、减、乘、除运算法则:设,,,,,.
(2) 复数加法的运算律,设,,,则复数加法满足以下运算律:
①交换律:⑰ ;
②结合律:⑱ .
(3) 复数乘法的运算律:设,,,则复数乘法满足以下运算律:
①交换律:⑲ ;
②结合律:⑳ ;
③分配律:㉑ .
记一记
1.,,.
2.,,,,.
3.,,.
用一用
1. 已知复数,则的共轭复数( )
A. B. C. D.
[解析]选.因为,,所以,则.故选.
2. 若复数(为虚数单位),则
[解析]因为,则,所以.
核心考点⇄师生共研
考点一 复数的有关概念
例1
(1) [2023·全国甲卷]设,,则( )
A. B. C. 1 D. 2
[解析]因为,
所以 且,
解得.故选.
(2) 如果复数是纯虚数,那么实数的值为
[解析],因为此复数为纯虚数,
所以
解得 或.
解题技法
解决复数概念问题的两个注意事项
对点训练
1. 已知(,,为虚数单位),则 的共轭复数为( )
A. B. C. D.
[解析]选.由,得,即,
所以 解得 所以,则其共轭复数为.
2. (多选)若复数,其中为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A. 的虚部为 B.
C. 为纯虚数 D. 的共轭复数为
[解析]选.,的虚部为,,故,正确;因为,所以 为纯虚数,故 正确;的共轭复数为,故 错误.
考点二 复数的几何意义
例2
(1) 如图,在复平面内,复数,对应的向量分别是,,则对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
[解析]由复数的几何意义知,,则,在复平面内对应的点的坐标为,位于第三象限.故选.
(2) 已知,则的最大值是
[解析]设,,,在复平面内对应的点为,则有,即,则点 在以 为圆心,2为半径的圆上.
,,表示点 与点 的距离,如图所示,
由图可知,,即 的最大值为7.
解题技法
复数的几何意义及应用
(1)复数、复平面上的点及向量相互联系,即.
(2)由于复数、点、向量之间建立了一一对应的关系,因此可把复数、向量与解析几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直观.
对点训练
1. 已知复数,则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
[解析]选.,故,对应点的坐标为,所以 在复平面内对应的点位于第四象限.
2. 设复数满足,在复平面内对应的点的坐标为,则( )
A. B.
C. D.
[解析]选.因为 在复平面内对应的点的坐标为,所以.因为,所以,所以.
考点三 复数的运算
例3
(1) [2023·新课标Ⅰ卷]已知,则( )
A. B. C. 0 D. 1
[解析]因为,所以,所以.故选.
(2) [2024·山东潍坊统考]若复数满足,则( )
A. B. C. D.
[解析]由题意,得.故选.
解题技法
复数代数形式运算的策略
对点训练
1. 已知为虚数单位,则( )
A. 5 B. C. D.
[解析]选.方法一:.故选.
方法二:.故选.
2. 设复数满足,则( )
A. B. C. D.
[解析]选.由,得,所以.故选.
课后达标⇄分级演练
A 基础达标
1. 设,若复数的虚部与复数的虚部相等,则( )
A. B. C. D.
[解析]选.由题意得,则,因此.故选.
2. [2024·河北石家庄质检]复数在复平面内对应的点为,则( )
A. 8 B. 4 C. D.
[解析]选.由题可得,所以,则,所以.故选.
3. [2024·重庆调研]已知,则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
[解析]选.因为,所以,所以,则 在复平面内对应的点为,位于第二象限.故选.
4. [2024·辽宁沈阳模拟]已知(是虚数单位)是关于的方程的一个根,则( )
A. 9 B. 1 C. D.
[解析]选.已知(是虚数单位)是关于 的方程 的一个根,则,即,即 解得 故.故选.
5. 在复平面内,已知复数与对应的点关于轴对称,则( )
A. B. C. D.
[解析]选.设,则,,因为复数 与 对应的点关于 轴对称,
所以 解得 则,.故选.
6. 复数满足(为虚数单位),为复数的共轭复数,则下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
[解析]选.由题意,得,,,则,,,.故选.
7. (多选)若复数满足(其中是虚数单位),则下列说法正确的是( )
A. 的虚部为 B. 的模为
C. 的共轭复数为 D. 在复平面内对应的点位于第四象限
[解析]选.由 得,所以 的虚部为,错误;的模为,正确;的共轭复数为,错误;在复平面内对应的点为,位于第四象限,正确.
8. (多选)已知复数满足,且复数在复平面内对应的点在第一象限,则下列结论正确的是( )
A. 复数的虚部为 B.
C. D. 复数的共轭复数为
[解析]选.设,,且,,因为,即,所以 解得 所以.对于,复数 的虚部为,故 不正确;对于,,故 正确;对于,因为,,所以,故 正确;对于,的共轭复数为,故 不正确.
9. 已知复数满足(为虚数单位),则的模为
[解析]由题知,,则.
10. 已知,若为实数,则 ,
[解析],因为 为实数,所以,解得,所以.
11. (人教A版必修第二册P80习题7.2 T2改编)已知复数,,在复平面内对应的点分别为,,,若四边形为平行四边形(为复平面的坐标原点),则复数的模为
[解析]设,则,而,,
由题知,,
即 解得 所以.
12. 已知,且,为虚数单位,则的最大值是
[解析]由题意得,在复平面内对应的点 在以 为圆心,1为半径的圆上,表示点 到点 的距离,,所以.
B 综合运用
13. [2024·江苏南京、盐城模拟]若复数满足,则复数在复平面内对应点组成的图形的面积为( )
A. B. C. D.
[解析]选.令,则,即,所以复数 在复平面内对应的点在以 为圆心,2为半径的圆内(含边界),所以复数 在复平面内对应点组成的图形的面积为 .故选.
14. 已知复数数列满足,,,为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
[解析]选.因为,,所以,,,, ,所以数列 是以4为周期的周期数列,所以.故选.
15. (多选)已知为虚数单位,若,则可以是( )
A. 2 020 B. 2 022 C. 2 024 D. 2 026
[解析]选.因为,,所以,
所以若 成立,则 为偶数即可.故选.
16. [2024·辽宁东北育才学校模考]18世纪末期,挪威测量学家韦塞尔首次利用坐标平面上的点来表示复数,使复数及其运算具有了几何意义.例如,,即复数的模的几何意义为在复平面内对应的点到原点的距离.在复平面内,若复数对应的点为,为曲线上的动点,则与之间的最小距离为4.
[解析]因为,所以.又因为曲线 表示以 为圆心,1为半径的圆,且,故 与 之间的最小距离为.
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复 数
课标要求;
1.通过方程的解,认识复数.
2.理解复数的代数表示及其几何意义,理解两个复数相等的含义.
3.掌握复数的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义.
考情分析;
近几年高考在此处都有命题,主要考查复数及其有关概念、复数的四则运算,预计2025年高考会考查复数运算,属于低档题目.
理一理
1. 复数的有关概念
(1) 复数的定义
形如的数叫做复数,其中实部是① ,虚部是② .
(2) 复数的分类
复数分类如下:
= =
(3) 复数相等
⑨ 且 .
(4) 共轭复数
与共轭 ⑩ 且 .
(5) 复数的模
向量的模叫做复数的模或绝对值,记作⑪ 或⑫ ,即⑬ .
[提醒] 一个复数为纯虚数,不仅要求实部为0,还要求虚部不为0.
2.复数的几何意义
(1)复数复平面内的点.
(2)复数平面向量.
[提醒] 复数 的对应点的坐标为,而不是.
3. 复数的运算
(1) 复数的加、减、乘、除运算法则:设,,,,,.
(2) 复数加法的运算律,设,,,则复数加法满足以下运算律:
①交换律:⑰ ;
②结合律:⑱ .
(3) 复数乘法的运算律:设,,,则复数乘法满足以下运算律:
①交换律:⑲ ;
②结合律:⑳ ;
③分配律:㉑ .
记一记
1.,,.
2.,,,,.
3.,,.
用一用
1. 已知复数,则的共轭复数( )
A. B. C. D.
2. 若复数(为虚数单位),则
核心考点⇄师生共研
考点一 复数的有关概念
例1
(1) [2023·全国甲卷]设,,则( )
A. B. C. 1 D. 2
(2) 如果复数是纯虚数,那么实数的值为
解题技法
解决复数概念问题的两个注意事项
对点训练
1. 已知(,,为虚数单位),则 的共轭复数为( )
A. B. C. D.
2. (多选)若复数,其中为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A. 的虚部为 B.
C. 为纯虚数 D. 的共轭复数为
考点二 复数的几何意义
例2
(1) 如图,在复平面内,复数,对应的向量分别是,,则对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
(2) 已知,则的最大值是
解题技法
复数的几何意义及应用
(1)复数、复平面上的点及向量相互联系,即.
(2)由于复数、点、向量之间建立了一一对应的关系,因此可把复数、向量与解析几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直观.
对点训练
1. 已知复数,则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
2. 设复数满足,在复平面内对应的点的坐标为,则( )
A. B.
C. D.
考点三 复数的运算
例3
(1) [2023·新课标Ⅰ卷]已知,则( )
A. B. C. 0 D. 1
(2) [2024·山东潍坊统考]若复数满足,则( )
A. B. C. D.
解题技法
复数代数形式运算的策略
对点训练
1. 已知为虚数单位,则( )
A. 5 B. C. D.
2. 设复数满足,则( )
A. B. C. D.
课后达标⇄分级演练
A 基础达标
1. 设,若复数的虚部与复数的虚部相等,则( )
A. B. C. D.
2. [2024·河北石家庄质检]复数在复平面内对应的点为,则( )
A. 8 B. 4 C. D.
3. [2024·重庆调研]已知,则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
4. [2024·辽宁沈阳模拟]已知(是虚数单位)是关于的方程的一个根,则( )
A. 9 B. 1 C. D.
5. 在复平面内,已知复数与对应的点关于轴对称,则( )
A. B. C. D.
6. 复数满足(为虚数单位),为复数的共轭复数,则下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
7. (多选)若复数满足(其中是虚数单位),则下列说法正确的是( )
A. 的虚部为 B. 的模为
C. 的共轭复数为 D. 在复平面内对应的点位于第四象限
8. (多选)已知复数满足,且复数在复平面内对应的点在第一象限,则下列结论正确的是( )
A. 复数的虚部为 B.
C. D. 复数的共轭复数为
9. 已知复数满足(为虚数单位),则的模为
10. 已知,若为实数,则 ,
11. (人教A版必修第二册P80习题7.2 T2改编)已知复数,,在复平面内对应的点分别为,,,若四边形为平行四边形(为复平面的坐标原点),则复数的模为
12. 已知,且,为虚数单位,则的最大值是
B 综合运用
13. [2024·江苏南京、盐城模拟]若复数满足,则复数在复平面内对应点组成的图形的面积为( )
A. B. C. D.
14. 已知复数数列满足,,,为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
15. (多选)已知为虚数单位,若,则可以是( )
A. 2 020 B. 2 022 C. 2 024 D. 2 026
16. [2024·辽宁东北育才学校模考]18世纪末期,挪威测量学家韦塞尔首次利用坐标平面上的点来表示复数,使复数及其运算具有了几何意义.例如,,即复数的模的几何意义为在复平面内对应的点到原点的距离.在复平面内,若复数对应的点为,为曲线上的动点,则与之间的最小距离为4.
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