内容正文:
专题02 复数
题型概览
题型01复数的概念
题型02复数的四则运算
题型03复数的三角表示
复数的概念题型01
1.(23-24高一下·吉林·期中)已知复数是纯虚数,则 .
【答案】4
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】根据纯虚数的定义列出方程组,解出a的值即可.
【详解】解:复数是纯虚数,
则,解得.
故答案为:4.
2.(23-24高一下·四川达州·期中)下列四种说法不正确的是( )
A.如果实数,那么是纯虚数.
B.实数是复数.
C.如果,那么是纯虚数.
D.任何数的偶数次幂都不小于零.
【答案】ACD
【知识点】复数的基本概念
【分析】根据复数的概念及分类,逐项判定,即可求解.
【详解】对A,当时,则是实数,故A错误;
对B,根据复数定义可知,故B正确;
对C,,那么是实数,故C错误;
对D,根据虚数,故D错误.
故选:ACD
3.(23-24高一下·北京通州·期中)若复数为纯虚数,则实数 .
【答案】1
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】利用纯虚数的定义直接求出值.
【详解】依题意,,所以.
故答案为:1
4.(23-24高一下·河北·期中)若复数,满足,,则的最小值为 .
【答案】6
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题、求复数的模
【分析】在复平面内,根据复数的几何意义,结合直线与圆的位置关系分析即可.
【详解】由可知,对应的点是以为圆心,1为半径的圆.
由可知,对应的点是以,为端点的线段BC的垂直平分线,也就是x轴.
为圆上一点与x轴上一点的距离的最小值,即为圆心到x轴的距离减去半径为6.
故答案为:6.
5.(23-24高一下·甘肃庆阳·期中)已知虚数是关于的方程的一个根,且,则( )
A.3 B.2 C.4 D.7
【答案】D
【知识点】求复数的模、复数的相等
【分析】法一:设,代入原方程,根据复数相等和可得到答案;法二:解关于的方程求出对应的含参数的虚数根,再由,求出的值.
【详解】法一:设,由
则
则解得;
法二:由有虚数根,可知且,
又由,有,解得.
故选:D.
6.(23-24高一下·福建泉州·期中)已知,,且,则,的值分别为( )
A.1, B.4,1 C.,1 D.1,3
【答案】C
【知识点】复数的相等
【分析】利用复数相等的定义,列式求解即可.
【详解】因为,,且,则,,解得.
故选:C
7.(23-24高一下·新疆·期中)已知,则 .
【答案】1
【知识点】已知复数的类型求参数、根据相等条件求参数
【分析】由复数分类的定义可知,实部和虚部都为0,则复数为0,联立方程求解即可.
【详解】由,得,解得.
故答案为:1.
8.(23-24高一下·青海·期中)若为实数.则 .
【答案】6
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】根据虚部为零计算即可.
【详解】因为为实数,
所以,则,.
故答案为:6.
9.(23-24高一下·福建龙岩·期中)已知复数(x,),则复平面内满足的点Z的集合围成的图形面积为,则实数 .
【答案】4
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】根据已知条件,结合复数的几何意义,以及圆的面积公式,即可求解.
【详解】复平面内满足的点的集合围成的图形为以为圆心,以半径的圆,
复平面内满足的点的集合围成的图形面积为,
则,解得(负值舍去).
故答案为:4.
10.(23-24高一下·江苏苏州·期中)复数平面内表示复数的点分别满足下列条件:
(1)位于第四象限;
(2)位于第一象限或第三象限;
(3)位于直线上.求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或或
(3)
【知识点】根据复数对应坐标的特点求参数、在各象限内点对应复数的特征
【分析】(1)结合复数的几何意义与第四象限的点的特点计算即可得;
(2)结合复数的几何意义与第一象限或第三象限的点的特点计算即可得;
(3)由题意可得,计算即可得.
【详解】(1)由题意,复数在复平面内对应的点为.
当点位于第四象限时,则,即,
故或;
(2)当点位于第一象限或第三象限时,
则,
即,
故或或.
(3)当点位于直线上,则,解得.
复数的四则运算题型02
11.(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
【知识点】在各象限内点对应复数的特征、共轭复数的概念及计算
【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.
12.(多选)(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
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算、已知复数的类型求参数、求复数的实部与虚部
【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.
13.(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
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、虚数单位i及其性质、复数范围内方程的根
【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.
14.(23-24高一下·江苏无锡·期中)(1)已知,若为纯虚数,求m的值.
(2)已知复数z满足,求z.
【答案】(1);(2)
【知识点】复数代数形式的乘法运算、已知复数的类型求参数、共轭复数的概念及计算
【分析】(1)利用乘法运算并结合纯虚数定义可得;
(2)依题意可设,由复数相等解方程可得结果.
【详解】(1)因为为纯虚数,
所以且,
解得;
(2)因为,且,因此可设,
则,
由题意可得,所以,
解得,即.
15.(多选)(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
【知识点】复数的基本概念、复数代数形式的乘法运算、求复数的模
【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
16.(23-24高一下·广西玉林·期中)复数z满足(i为虚数单位),则z的模是( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】D
【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
【分析】应用复数的乘除运算求复数,进而求模长.
【详解】由题设,则,所以.
故选:D
17.(多选)(23-24高一下·广东广州·期中)已知非零复数,其共轭复数分别为,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算、复数的乘方、共轭复数的概念及计算
【分析】设复数,利用共轭复数、模长的定义及复数的四则运算判断各项正误.
【详解】设复数,且,
,A正确;
,B正确;
,
,
所以与不一定相等,C错误;
令,则,D错误.
故选:AB
18.(23-24高一下·辽宁大连·期中)复数(为虚数单位)的共轭复数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】根据复数的除法法则,化简可得,根据共轭复数的概念,即可得答案.
【详解】由题意得,
所以其共轭复数为.
故选:B
19.(23-24高一下·湖北武汉·期中)已知复数z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数的除法运算、求复数的模
【分析】计算出,利用复数除法法则计算出.
【详解】,故,
.
故选:B
20.(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
【知识点】复数范围内方程的根
【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.
复数的三角表示题型03
21.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·期中)已知复数(i为虚数单位),则z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】D
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算、判断复数对应的点所在的象限、复数的除法运算
【分析】应用复数除法化简复数再结合共轭复数,最后应用复数对于复平面的点判断即可.
【详解】因为,
所以,
所以对应的点为,,在复平面内对应的点位于第四象限.
故选:D.
22.(23-24高一下·湖南岳阳·期中)欧拉公式把自然对数的底数、虚数单位、三角函数联系在一起,被誉为“数学中的天桥”.若复数满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数的除法运算、三角恒等变换的化简问题、求复数的模、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】首先求得,然后结合复数模的公式以及三角函数性质即可得解.
【详解】由题意,
,
因为的取值范围是,
所以的取值范围是,的取值范围为.
故选:B.
23.(23-24高一下·安徽马鞍山·期中)已知:①任何一个复数都可以表示成的形式.其中是复数的模,是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线)为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角形式.②方程(为正整数)有个不同的复数根;
(1)求证:;
(2)设,求;
(3)试求出所有满足方程的复数的值所组成的集合.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的三角形式
【分析】(1)根据题意,由复数的四则运算代入计算,即可证明;
(2)根据题意,将复数化为复数的三角形式,然后结合三角形式的运算,代入计算,即可得到结果;
(3)根据题意,由复数的三角形式的运算代入计算,结合终边相同的角的集合,即可得到结果.
【详解】(1)证明:
.
(2)依题意,,
所以
.
(3)设,则,
因此,解得,
由终边相同的角的意义,取,则对应的依次为,
因此对应的依次为,
所以所求的集合是.
24.(23-24高一下·浙江丽水·期中)欧拉公式:(为虚数单位,),是由瑞士著名数学家欧拉发现的.它将指数函数的定义域扩大到了复数,建立了三角函数和指数函数之间的关系,它被誉为“数学中的天桥”.
(1)根据欧拉公式计算;
(2)设函数,求函数在上的值域.
【答案】(1)
(2).
【知识点】复数的乘方、二倍角的余弦公式、求cosx(型)函数的值域、特殊角的三角函数值
【分析】(1)根据题干欧拉公式即可计算;
(2)根据欧拉公式分别表示和,从而表示出,利用辅助角公式化成单角单函数之后,求在上的值域.
【详解】(1).
(2)
因为,所以,,,即.
25.(23-24高一下·福建莆田·期中)法国著名的数学家棣莫弗提出了公式:.据此公式,复数的虚部为 .
【答案】
【知识点】三角表示下复数的乘方与开方
【分析】结合复数定义,借助所给公式计算即可得.
【详解】,
故其虚部为.
故答案为:.
26.(23-24高一下·湖北武汉·期中)设复数对应的向量分别为为坐标原点,且,若把绕原点顺时针旋转,把绕原点逆时针旋转,所得两向量的终点重合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数的除法运算、复数的三角表示
【分析】把化为复数的三角形式,根据复数对应的向量旋转所得向量,求解即可.
【详解】由已知得,
所以绕原点顺时针旋转得
,
由绕原点逆时针旋转,所得两向量的终点重合得,
所以.
故选:B.
27.(23-24高一下·重庆·期中)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.
已知圆半径为1,圆的内接正方形的四个顶点均在圆上运动,建立如图所示坐标系,设点所对应的复数为,点所对应的复数为,点所对应的复数为,点所对应的复数为.
(1)若,求出,;
(2)如图,若,以为边作等边,且在上方.
(ⅰ)求线段长度的最小值;
(ⅱ)若(,),求的取值范围.
【答案】(1),
(2)①1;②
【知识点】复数的坐标表示、复数的三角形式、三角恒等变换的化简问题、求复数的模
【分析】(1)由题意,根据复数的乘法运算即可求解;
(2)(ⅰ)解法一:设,根据三角恒等变换化简和复数的乘法计算求出,进而表示的坐标,结合模长公式计算即可;解法二:连接,设,,求出,进而,利用换元法化简计算即可求解;
(ⅱ)设,则D,利用向量的线性运算和三角恒等变换化简可得,进而求解.
【详解】(1),
.
(2)(ⅰ)解法一:设,,
所表示的复数为,所表示的复数为
有,
,
故,
得
,
其中,故线段长度的最小值为1.
解法二:连接,设,,
由可得,则,
当时,
化简得,令,.
则
.
同理可得:当时,
(ⅱ)设,则,即点坐标为,
此时,,.
由(,)得:
,
即,解得,
故,
,其中,
可得.
【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.
28.(23-24高一下·上海·期中)在平面直角坐标系中,设是坐标原点,向量,将绕点顺时针旋转得到向量,则点的坐标是 .
【答案】
【知识点】复数的向量表示、复数的三角表示、复数的坐标表示、复数乘、除运算的三角表示
【分析】易得对应的复数,再由对应的复数是求解.
【详解】解:设向量对应的复数是,则,
所以对应的复数是:
,
,
所以的坐标是,
故答案为:
29.(23-24高一下·浙江·期中)法国数学家棣莫弗(1667-1754年)发现了棣莫弗定理:设两个复数,,(,)则.设,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】复数的三角表示、求复数的实部与虚部
【分析】根据题意化简即可得解.
【详解】根据题意,由,
可得
.
故虚部为.
故选:C
30.(多选)(23-24高一下·湖北·期中)已知复数,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.若,且,则
【答案】BCD
【知识点】复数的相等、复数乘、除运算的三角表示、求复数的模、共轭复数的概念及计算
【分析】对于B,C,D选项,,可以选设复数的代数形式或者三角形式,利用复数的运算法则和共轭复数的定义运算判断结果;对于A选项,可以考虑举反例说明其错误.
【详解】对于A项,当时,而故A项错误;
对于B项,设其中,
则,则;
而
,故B项正确;
对于C项,设其中,
,则,而,故C项正确;
对于D项,设其中,,依题,不全为零,
则由可得,化简得
,即
因不全为零,不妨设,则有,即,
故得,即,故D项正确.
故选:BCD.
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专题02 复数
题型概览
题型01复数的概念
题型02复数的四则运算
题型03复数的三角表示
复数的概念题型01
1.(23-24高一下·吉林·期中)已知复数是纯虚数,则 .
2.(23-24高一下·四川达州·期中)下列四种说法不正确的是( )
A.如果实数,那么是纯虚数.
B.实数是复数.
C.如果,那么是纯虚数.
D.任何数的偶数次幂都不小于零.
3.(23-24高一下·北京通州·期中)若复数为纯虚数,则实数 .
4.(23-24高一下·河北·期中)若复数,满足,,则的最小值为 .
5.(23-24高一下·甘肃庆阳·期中)已知虚数是关于的方程的一个根,且,则( )
A.3 B.2 C.4 D.7
6.(23-24高一下·福建泉州·期中)已知,,且,则,的值分别为( )
A.1, B.4,1 C.,1 D.1,3
7.(23-24高一下·新疆·期中)已知,则 .
8.(23-24高一下·青海·期中)若为实数.则 .
9.(23-24高一下·福建龙岩·期中)已知复数(x,),则复平面内满足的点Z的集合围成的图形面积为,则实数 .
10.(23-24高一下·江苏苏州·期中)复数平面内表示复数的点分别满足下列条件:
(1)位于第四象限;
(2)位于第一象限或第三象限;
(3)位于直线上.求实数的取值范围.
复数的四则运算题型02
11.(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.
12.(多选)(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
13.(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.
14.(23-24高一下·江苏无锡·期中)(1)已知,若为纯虚数,求m的值.
(2)已知复数z满足,求z.
15.(多选)(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
16.(23-24高一下·广西玉林·期中)复数z满足(i为虚数单位),则z的模是( )
A. B.1 C.2 D.
17.(多选)(23-24高一下·广东广州·期中)已知非零复数,其共轭复数分别为,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
18.(23-24高一下·辽宁大连·期中)复数(为虚数单位)的共轭复数是( )
A. B. C. D.
19.(23-24高一下·湖北武汉·期中)已知复数z满足,则( )
A. B. C. D.
20.(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
复数的三角表示题型03
21.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·期中)已知复数(i为虚数单位),则z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
22.(23-24高一下·湖南岳阳·期中)欧拉公式把自然对数的底数、虚数单位、三角函数联系在一起,被誉为“数学中的天桥”.若复数满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
23.(23-24高一下·安徽马鞍山·期中)已知:①任何一个复数都可以表示成的形式.其中是复数的模,是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线)为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角形式.②方程(为正整数)有个不同的复数根;
(1)求证:;
(2)设,求;
(3)试求出所有满足方程的复数的值所组成的集合.
24.(23-24高一下·浙江丽水·期中)欧拉公式:(为虚数单位,),是由瑞士著名数学家欧拉发现的.它将指数函数的定义域扩大到了复数,建立了三角函数和指数函数之间的关系,它被誉为“数学中的天桥”.
(1)根据欧拉公式计算;
(2)设函数,求函数在上的值域.
25.(23-24高一下·福建莆田·期中)法国著名的数学家棣莫弗提出了公式:.据此公式,复数的虚部为 .
26.(23-24高一下·湖北武汉·期中)设复数对应的向量分别为为坐标原点,且,若把绕原点顺时针旋转,把绕原点逆时针旋转,所得两向量的终点重合,则( )
A. B. C. D.
27.(23-24高一下·重庆·期中)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.
已知圆半径为1,圆的内接正方形的四个顶点均在圆上运动,建立如图所示坐标系,设点所对应的复数为,点所对应的复数为,点所对应的复数为,点所对应的复数为.
(1)若,求出,;
(2)如图,若,以为边作等边,且在上方.
(ⅰ)求线段长度的最小值;
(ⅱ)若(,),求的取值范围.
28.(23-24高一下·上海·期中)在平面直角坐标系中,设是坐标原点,向量,将绕点顺时针旋转得到向量,则点的坐标是 .
29.(23-24高一下·浙江·期中)法国数学家棣莫弗(1667-1754年)发现了棣莫弗定理:设两个复数,,(,)则.设,则的虚部为( )
A. B. C. D.
30.(多选)(23-24高一下·湖北·期中)已知复数,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.若,且,则
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