内容正文:
第9章 复数(6题型清单)
01 思维导图
02 知识速记
知识点01:实数系
(1)实数系的分类
(2)实数的性质
①实数对四则运算是封闭的,即两个实数进行四则运算的结果仍是实数;
②加法与乘法满足交换律、结合律,乘法对加法满足分配律;
③实数和数轴上的点可以建立一一对应关系.
知识点02:复数的概念
(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,设想引入一个新数,使得是方程的解,即使得,并且可与实数进行四则运算,且原有的加法与乘法的运算律仍成立.
所以实数系经过扩充后得到的新数集是.
(2)复数的概念
我们把形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位,满足.全体复数所构成的集合叫做复数集.
复数的表示:复数通常用字母表示,即,其中的与分别叫做复数的实部与虚部.
(3)复数相等
在复数集中任取两个数,,(),我们规定.
知识点03:复数的分类
对于复数(),当且仅当时,它是实数;当且仅当时,它是实数0;当时,它叫做虚数;当且时,它叫做纯虚数.这样,复数()可以分类如下:
知识点04:复数的几何意义
(1)复数的几何意义——与点对应
复数的几何意义1:复数复平面内的点
(2)复数的几何意义——与向量对应
复数的几何意义2:复数 平面向量
知识点05:复数的模
向量的模叫做复数)的模,记为或
公式:,其中
复数模的几何意义:复数在复平面上对应的点到原点的距离;
特别的,时,复数是一个实数,它的模就等于(的绝对值).
知识点06: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的两个共轭复数也叫共轭虚数.
(2)表示方法
表示方法:复数的共轭复数用表示,即如果,则.
知识点07:复数代数形式的加(减)法运算
(1)复数的加法法则
设,,()是任意两个复数,那么它们的和:
(2)复数的减法法则
类比实数集中减法的意义,我们规定,复数的减法是加法的逆运算,即把满足:的复数叫做复数减去复数的差,记作
知识点08:()的几何意义
在复平面内,设复数,()对应的点分别是,,则.又复数.则,故,即表示复数在复平面内对应的点之间的距离.
知识点09: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
知识点10:共轭复数的性质
设,()
①;②为实数;③且为纯虚数
④;⑤,,
知识点11: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.
03 题型归纳
题型一 复数的概念
例题1:(24-25高一上·上海·课堂例题)判断下列说法是否正确:
.( )
【答案】错误
【知识点】复数的基本概念
【分析】利用复数的定义,即可得出结果.
【详解】根据复数定义知,虚数不能比较大小,所以这种说话错误,
故答案为:错误.
例题2:(24-25高二上·上海徐汇)下列命题中,正确的是( )
A.任意两个复数都能比较大小 B.任意两个复数都不能比较大小
C.设,如果,那么 D.设,如果,那么
【答案】C
【知识点】复数的基本概念
【分析】利用复数的概念与性质判断选项的正误,即可得到结果.
【详解】当两个复数有虚数时,不可以比较大小,所以A错误;
当两个复数都是实数时,可以比较大小,所以B错误;
因为,且,所以是实数,故,所以C正确;
因为,若,则,但是此时与不能比较大小,所以D错误.
故选:C.
巩固训练
1.(23-24高二下·上海金山)已知复数(为虚数单位),则的实部为 .
【答案】
【知识点】复数的基本概念
【分析】由已知复数,直接写出它的实部即可.
【详解】由知:其实部为.
故答案为:
2.(23-24高一下·上海·课后作业)若为虚数,则、满足的条件是 .
【答案】,
【知识点】复数的基本概念
【分析】根据复数的有关概念求解.
【详解】因为为虚数,
所以,
故答案为:,
题型二 复数相等
例题1:(23-24高二下·上海金山·期末)设复数的共轭复数为,若,其中为虚数单位,则的值为 .
【答案】
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算、复数加减法的代数运算、共轭复数的概念及计算
【分析】设,则,利用复数的四则运算以及复数相等可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,再利用复数的乘法化简可得出的值.
【详解】设,则,
所以,,
所以,,解得,
因此,.
故答案为:.
例题2:(2024·上海奉贤)已知,,则a= ;
【答案】
【知识点】复数的相等
【分析】利用复数相等即可求出结果.
【详解】因为,
则由复数相等可得:,
即.
故答案为:.
例题3:(24-25高一上·上海·课堂例题)已知成立,求实数a的值.
【答案】
【知识点】复数的相等
【分析】利用复数相等的性质建立方程,求解参数即可.
【详解】因为,所以由,
可得解得或.
所以实数的值为.
巩固训练
1.(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
【知识点】复数的相等、复数范围内方程的根
【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.
2.(23-24高一·全国·课后作业)已知x、,若,则 .
【答案】2
【知识点】复数的相等
【分析】根据相等复数的概念列出方程组,解之即可求解.
【详解】由题意,得,
所以.
故答案为:2.
3.(23-24高一下·福建莆田)已知为z的共轭复数,若,求z.
【答案】或
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算
【分析】由复数的乘法公式及复数相等的充要条件求解.
【详解】解:设(a、),
则(a、).
由题意得,即,
则有解得或
所以或.
题型三 复数模
例题1:(2025·上海·模拟预测)已知复数,其中i为虚数单位,则 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【分析】根据复数的除法运算和复数模的计算公式即可.
【详解】,
故.
故答案为:.
例题2:(24-25高三上·上海松江·期中)已知复数满足(是虚数单位),则 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数加减法的代数运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数得到,计算进行求模运算即可求出结果.
【详解】因为,所以,
则,.
故答案为:
例题3:(23-24高一·上海·课堂例题)已知复数的实部与虚部互为相反数,求.
【答案】
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【分析】根据复数的除法运算进行化简,然后根据题意列出方程求解即可.
【详解】,
由题意可知,
解得,
所以,
所以.
巩固训练
1.(24-25高三上·上海青浦·期中)已知复数满足:(为虚数单位),则
【答案】
【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】首先化简复数,再求,进而结合复数模的公式求解即可.
【详解】因为,
所以,则.
故答案为:.
2.(24-25高三上·上海·阶段练习)若,则 .
【答案】1
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算
【分析】先求出的值,再根据复数模长计算公式算出模长.
【详解】由题意得,因为,
所以,
故,
故答案为1.
3.(23-24高三下·上海青浦·阶段练习)i为虚数单位,则 .
【答案】/
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【详解】因为,
所以,
故答案为:.
题型四 复数四则运算
例题1:(24-25高三上·湖北武汉·期末)若,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算
【分析】根据复数的乘法、除法运算求解即可.
【详解】因为,所以,
所以,
所以,
故选:B
例题2:(24-25高一上·上海·课后作业)计算:
(1) ;
(2) ;
(3) .
【答案】
【知识点】复数代数形式的乘法运算
【分析】根据平方差公式,利用复数代数形式的乘法运算及虚数单位的运算性质化简求值即可.
【详解】(1);
(2);
(3).
故答案为:①,②,③.
例题3:(24-25高一上·上海·课堂例题)若,且,则 .
【答案】
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算
【分析】利用复数相等的性质建立方程求解参数,再求所求复数即可.
【详解】因为,所以,
所以,故,解得,
可得,故.
故答案为:
巩固训练
1.(2024·湖北武汉·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、复数的除法运算
【分析】先化简再根据复数的乘除法计算可得.
【详解】因为,所以,
所以
.
故选:D.
2.(24-25高三上·上海·阶段练习)已知复数满足(i为虚数单位),则 .
【答案】
【知识点】复数加减法的代数运算、复数的除法运算
【分析】根据复数的除法及加减运算即可得出复数.
【详解】因为,所以,
可得.
故答案为:.
3.(23-24高一·上海·课堂例题)计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【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)(3)(4)(5)根据复数的乘除法运算即可.
【详解】(1).
(2).
(3).
(4).
(5)
.
题型五 共轭复数
例题1:(2024·上海嘉定·一模)如果复数满足(为虚数单位),则 .
【答案】/
【知识点】复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据给定条件,利用复数除法求出,进而求出复数.
【详解】依题意,,
所以.
故答案为:
例题2:(24-25高二上·上海·期中)已知复数满足,则 .
【答案】
【知识点】复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据乘法运算可得,即可得.
【详解】因为,则,
所以.
故答案为:.
例题3:(23-24高一·上海·课堂例题)已知复数和复数满足,.求.
【答案】
【知识点】复数的相等、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,根据,计算,然后代入即可.
【详解】设复数,
则,
因为,
所以,
,
所以,
解得.
所以
.
巩固训练
1.(24-25高三上·上海·期中)设,则
【答案】25
【知识点】复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数的共轭概念和乘法运算即可;
【详解】,
故答案为:25.
2.(24-25高三上·上海·开学考试)若(为虚数单位),则的共轭复数为 .
【答案】
【知识点】复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据题意,利用复数的运算法则,求得,结合共轭复数的概念,即可求解.
【详解】由复数,可得,
则的共轭复数为.
故答案为:.
3.(23-24高一·上海·课堂例题)若复数满足,,求.
【答案】
【知识点】求复数的模、复数加减法的代数运算、复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数的运算以及模长公式求解即可.
【详解】设复数,则,
所以,
即,
又,
即,
所以,
故.
题型六 复数分类
例题1:(23-24高一·上海·课堂例题)求实数m的值或取值范围,使得复数分别是:
(1)实数;
(2)虚数;
(3)纯虚数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】(1)由虚部为0,求解的值;
(2)由虚部不为0求解值;
(3)由实部为0且虚部不为0,求解值.
【详解】(1)若为实数,则,即;
(2)若为虚数,则,即;
(3)若为纯虚数,则且,即.
例题2:(23-24高一下·湖南邵阳·期中)当为何实数时,复数分别是:
(1)实数;
(2)纯虚数.
【答案】(1)
(2)
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】(1)首先得到复数的实部与虚部,依题意只需虚部为即可;
(2)复数为纯虚数,则实部为且虚部不为.
【详解】(1)复数的实部为,虚部为,
若为实数,则,解得;
(2)若为纯虚数,则,解得;
例题3:(23-24高一下·浙江宁波·期中)已知复数.
(1)若复数为纯虚数,求的值;
(2)若在复平面上对应的点在第三象限,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】已知复数的类型求参数、共轭复数的概念及计算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】(1)根据纯虚数的定义,限制实部虚部求解即可.
(2)根据共轭复数的定义限制实部虚部的范围,解不等式组求解即可.
【详解】(1)由题意得,
因为为纯虚数,
所以解得
(2)复数
它在复平面上对应的点在第三象限,所以,
解得或,
所以实数的取值范围为.
巩固训练
1.(23-24高一·上海·课堂例题)求实数m的值或取值范围,使得复数在复平面上所对应的点分别位于
(1)实轴上;
(2)虚轴上;
(3)第四象限.
【答案】(1)或
(2)或
(3)
【知识点】根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】(1)根据题意可得,运算求解即可;
(2)由求m,代入验证,即可得结果;
(3)由求出m的范围即可.
【详解】(1)由题意可得:,解得或.
(2)由题设,,可得或,
当时,对应点在虚轴上;
当时,对应点在虚轴上;
综上,或.
(3)由题设,可得.
2.(23-24高一下·山东泰安·期中)已知为虚数单位,复数.
(1)当实数取何值时,是纯虚数;
(2)当时,复数是关于的方程的一个根,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】复数的相等、已知复数的类型求参数、复数范围内方程的根
【分析】(1)利用纯虚数的定义列方程组求解即可;
(2)当时,,再将其代入方程,利用复数相等列方程组,解得参数即可.
【详解】(1)若复数z是纯虚数,则,
解得, 所以得.
(2)当时,,
把代入方程,
得,
整理得,,
所以,解得.
3.(23-24高一下·河北·期中)已知,其中.
(1)若为纯虚数,求的共轭复数;
(2)若在复平面内对应的点在第二象限,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【知识点】已知复数的类型求参数、共轭复数的概念及计算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】(1)根据复数类型得到方程组,再利用共轭复数概念即可;
(2)根据复数的几何意义得到不等式组,解出即可.
【详解】(1)由题意可得,
解得,则,
所以的共轭复数为.
(2)由题意可得,
即,
解得,即的取值范围是.
试卷第42页,共43页
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第9章 复数(6题型清单)
01 思维导图
02 知识速记
知识点01:实数系
(1)实数系的分类
(2)实数的性质
①实数对四则运算是封闭的,即两个实数进行四则运算的结果仍是实数;
②加法与乘法满足交换律、结合律,乘法对加法满足分配律;
③实数和数轴上的点可以建立一一对应关系.
知识点02:复数的概念
(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,设想引入一个新数,使得是方程的解,即使得,并且可与实数进行四则运算,且原有的加法与乘法的运算律仍成立.
所以实数系经过扩充后得到的新数集是.
(2)复数的概念
我们把形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位,满足.全体复数所构成的集合叫做复数集.
复数的表示:复数通常用字母表示,即,其中的与分别叫做复数的实部与虚部.
(3)复数相等
在复数集中任取两个数,,(),我们规定.
知识点03:复数的分类
对于复数(),当且仅当时,它是实数;当且仅当时,它是实数0;当时,它叫做虚数;当且时,它叫做纯虚数.这样,复数()可以分类如下:
知识点04:复数的几何意义
(1)复数的几何意义——与点对应
复数的几何意义1:复数复平面内的点
(2)复数的几何意义——与向量对应
复数的几何意义2:复数 平面向量
知识点05:复数的模
向量的模叫做复数)的模,记为或
公式:,其中
复数模的几何意义:复数在复平面上对应的点到原点的距离;
特别的,时,复数是一个实数,它的模就等于(的绝对值).
知识点06: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的两个共轭复数也叫共轭虚数.
(2)表示方法
表示方法:复数的共轭复数用表示,即如果,则.
知识点07:复数代数形式的加(减)法运算
(1)复数的加法法则
设,,()是任意两个复数,那么它们的和:
(2)复数的减法法则
类比实数集中减法的意义,我们规定,复数的减法是加法的逆运算,即把满足:的复数叫做复数减去复数的差,记作
知识点08:()的几何意义
在复平面内,设复数,()对应的点分别是,,则.又复数.则,故,即表示复数在复平面内对应的点之间的距离.
知识点09: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
知识点10:共轭复数的性质
设,()
①;②为实数;③且为纯虚数
④;⑤,,
知识点11: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.
03 题型归纳
题型一 复数的概念
例题1:(24-25高一上·上海·课堂例题)判断下列说法是否正确:
.( )
例题2:(24-25高二上·上海徐汇)下列命题中,正确的是( )
A.任意两个复数都能比较大小 B.任意两个复数都不能比较大小
C.设,如果,那么 D.设,如果,那么
巩固训练
1.(23-24高二下·上海金山)已知复数(为虚数单位),则的实部为 .
2.(23-24高一下·上海·课后作业)若为虚数,则、满足的条件是 .
题型二 复数相等
例题1:(23-24高二下·上海金山·期末)设复数的共轭复数为,若,其中为虚数单位,则的值为 .
例题2:(2024·上海奉贤)已知,,则a= ;
例题3:(24-25高一上·上海·课堂例题)已知成立,求实数a的值.
巩固训练
1.(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 .
2.(23-24高一·全国·课后作业)已知x、,若,则 .
3.(23-24高一下·福建莆田)已知为z的共轭复数,若,求z.
题型三 复数模
例题1:(2025·上海·模拟预测)已知复数,其中i为虚数单位,则 .
例题2:(24-25高三上·上海松江·期中)已知复数满足(是虚数单位),则 .
例题3:(23-24高一·上海·课堂例题)已知复数的实部与虚部互为相反数,求.
巩固训练
1.(24-25高三上·上海青浦·期中)已知复数满足:(为虚数单位),则
2.(24-25高三上·上海·阶段练习)若,则 .
3.(23-24高三下·上海青浦·阶段练习)i为虚数单位,则 .
题型四 复数四则运算
例题1:(24-25高三上·湖北武汉·期末)若,则( )
A. B.2 C. D.
例题2:(24-25高一上·上海·课后作业)计算:
(1) ;
(2) ;
(3) .
例题3:(24-25高一上·上海·课堂例题)若,且,则 .
巩固训练
1.(2024·湖北武汉·模拟预测)若复数满足,则( ).
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·上海·阶段练习)已知复数满足(i为虚数单位),则 .
3.(23-24高一·上海·课堂例题)计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
题型五 共轭复数
例题1:(2024·上海嘉定·一模)如果复数满足(为虚数单位),则 .
例题2:(24-25高二上·上海·期中)已知复数满足,则 .
例题3:(23-24高一·上海·课堂例题)已知复数和复数满足,.求.
巩固训练
1.(24-25高三上·上海·期中)设,则
2.(24-25高三上·上海·开学考试)若(为虚数单位),则的共轭复数为 .
3.(23-24高一·上海·课堂例题)若复数满足,,求.
题型六 复数分类
例题1:(23-24高一·上海·课堂例题)求实数m的值或取值范围,使得复数分别是:
(1)实数;
(2)虚数;
(3)纯虚数.
例题2:(23-24高一下·湖南邵阳·期中)当为何实数时,复数分别是:
(1)实数;
(2)纯虚数.
例题3:(23-24高一下·浙江宁波·期中)已知复数.
(1)若复数为纯虚数,求的值;
(2)若在复平面上对应的点在第三象限,求的取值范围.
巩固训练
1.(23-24高一·上海·课堂例题)求实数m的值或取值范围,使得复数在复平面上所对应的点分别位于
(1)实轴上;
(2)虚轴上;
(3)第四象限.
2.(23-24高一下·山东泰安·期中)已知为虚数单位,复数.
(1)当实数取何值时,是纯虚数;
(2)当时,复数是关于的方程的一个根,求实数的值.
3.(23-24高一下·河北·期中)已知,其中.
(1)若为纯虚数,求的共轭复数;
(2)若在复平面内对应的点在第二象限,求的取值范围.
试卷第42页,共43页
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