内容正文:
课时冲关39 复 数
学生用书 P308
[基础训练组]
1.(2025上海华师大预测)已知z∈C,则“z为纯
虚数”是“z+z=0”的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:A [由题意,z为纯虚数,则设z=bi(b∈
R,b≠0),则z+z=bi-bi=0;
当z+z=0时,可取z=z=0,则z为纯虚数不
成立.故“z为纯虚数”是“z+z=0”的充分不必
要条件.]
2.(2024全国甲卷)设z= 2i,则zz= ( )
A.-2 B.2 C.- 2 D.2
解析:D [因为z= 2i,所以zz=2.]
3.若复数z满足
z
1+i=-i
,则z在复平面内的对
应点 ( )
A.在直线y=-x上 B.在直线y=x上
C.在直线y=-2x上 D.在直线y=2x上
解析:B [∵
z
1+i=-i
,∴z=-i(1+i)=1-i,
∴z=1+i,∴z在复平面内的对应点的坐标为
(1,1),在直线y=x上.]
4.18世纪末,挪威测量学家维塞尔首次利用坐标
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|z|=|OZ|,也即复数z的模
的几何意义为z 对应的点Z 到原点的距离.已
知复数z满足|z|=2,则|z-3-4i|的最大值为
( )
A.3 B.5 C.7 D.9
解析:C [∵|z|=2,∴z对应的点Z(x,y)的
轨迹为圆x2+y2=4;∵|z-3-4i|的几何意义
为点Z(x,y)到点(3,4)的距离,∴|z-3-4i|max
= (0-3)2+(0-4)2+2=7.]
5.(2025江苏盐城中学模拟)设复数z的模长为1,
在复 平 面 对 应 的 点 位 于 第 一 象 限,且 满 足
|z+z|=1,则z= ( )
A.12+
3
2i B.
2
2+
2
2i
C.12-
3
2i D.
2
2-
2
2i
解析:C [设z=a+bi(a,b∈R),因为在复平面
对应的点位于第一象限,所以a>0,b>0,
由|z+z|=|2a|=1,得a=12
,
因为复数z的模长为1,
所以 a2+b2= 14+b
2=1,解得b= 32
,
所以z=12+
3
2i
,z=12-
3
2i.
]
6.(多选)(2025广东佛山模拟)关于复数z=
cos2π3+isin
2π
3
(i为虚数单位),下列说法正确
的是 ( )
A.|z|=1
B.z在复平面上对应的点位于第二象限
C.z3=1
D.z2+z+1=0
解析:ACD [z=cos2π3+isin
2π
3=-
1
2+
3
2i
,
所以|z|= -12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+ 3
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=1,故 A 正确;
z=-12-
3
2i
,则z 在 复 平 面 上 对 应 的 点 为
-12
,- 32
æ
è
ç
ö
ø
÷位于第三象限,故B错误;
z=-12+
3
2i⇒z
2= -12+
3
2i
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
= -12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+2× -12
æ
è
ç
ö
ø
÷ 3
2i
æ
è
ç
ö
ø
÷+ 3
2i
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=-12-
3
2i
,
z3=z2z= -12+
3
2i
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
-12+
3
2i
æ
è
ç
ö
ø
÷
= -12-
3
2i
æ
è
ç
ö
ø
÷ -12+
3
2i
æ
è
ç
ö
ø
÷= -12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
- -32i
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=14-
3
4i
2=14+
3
4=1
,故 C 正确;z2+z+1
=-12-
3
2i-
1
2+
3
2i+1=0
,故 D正确.]
015
高考总复习 数学(BS)
7.(多选)(2025山东泰安模拟预测)已知复数z
满足方程(z2+9)(z2-2z+4)=0,则 ( )
A.z可能为纯虚数
B.该方程共有两个虚根
C.z可能为1- 3i
D.该方程的各根之和为2
解析:ACD [由(z2+9)(z2-2z+4)=0,
得z2+9=0或z2-2z+4=0,
即z2=-9或(z-1)2=-3,
解得z=±3i或z=1± 3i,
即方程的根分别为z1=3i,z2=-3i,z3=1+ 3i,
z4=1- 3i.
所以z1+z2+z3+z4=3i+(-3i)+(1+ 3i)+
(1- 3i)=2.]
8.(2025山东聊城模拟)i为虚数单位,复数z+
|z|=8+4i,复数z的共轭复数为z,则z 的虚
部为 .
解析:解法一:
设复数z=x+yi(x,y∈R),则x+yi+ x2+y2
=8+4i,
由复数相等,得 x+ x
2+y2=8,
y=4,{ 解得x=3,
即复数z=3+4i,
所以z=3-4i,所以z的虚部为-4.
解法二:
由z+|z|=8+4i,得z=8-|z|+4i.
因为|z|是实数,所以8-|z|也是实数,
则有z=8-|z|-4i,所以z的虚部为-4.
答案:-4
9.设x∈R,记[x]为不大于x 的最大整数,{x}为
不小于x的最小整数.设集合A={z|2≤[|z|]
≤3,z∈C},B={z|2≤{|z|}≤3,z∈C},则
A∩B在 复 平 面 内 对 应 的 点 的 图 形 面 积 是
.
解析:依题意由2≤[|z|]≤3,所以2≤|z|<4,
由2≤{|z|}≤3,所以1<|z|≤3,所以A={z|
2≤[|z|]≤3,z∈C}={z|2≤|z|<4,z∈C},B
={z|2≤{|z|}≤3,z∈C}={z|1<|z|≤3,z∈
C},所以A∩B={z|2≤|z|≤3,z∈C},设z=x
+yi(x,y∈R),由 2≤
|z| ≤ 3,所 以 2 ≤
x2+y2≤3,所以4≤x2
+y2≤9,所以复数z在
复平面内对应的点为在
复平面内到坐标原点的
距离大于等于2且小于等于3的圆环部分,
所以圆环的面积S=π(32-22)=5π.
答案:5π
10.已知x=-1+i是方程x2+ax+b=0(a,b∈
R)的一个根.
(1)求实数a,b的值;
(2)结合根与系数的关系,猜测方程的另一个
根,并给予证明.
解:(1)把x=-1+i代入方程x2+ax+b=0,
得(-a+b)+(a-2)i=0,
∴
-a+b=0,
a-2=0,{ 解得
a=2,
b=2.{
(2)由(1)知方程为x2+2x+2=0.
设另一个根为x2,由根与系数的关系,
得-1+i+x2=-2,
∴x2=-1-i.
把x2=-1-i代入方程x2+2x+2=0,
则左边=(-1-i)2 +2(-1-i)+2=0=
右边,
∴x2=-1-i是方程的另一个根.
[能力提升组]
11.已知复数z对应的点在第二象限,z为z 的共
轭复数,有下列关于z的四个命题:
甲:z+z=-2;乙:z-z=2i;丙:zz=4;丁:
z÷z=12-
3
2i.
如果只有一个假命题,则该命
题是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
解析:B [设z=a+bi,z=a-bi,由于z对应的
点在第二象限,所以a<0,b>0,z+z=2a<0,z-
z=2bi,
zz=a2+b2,z z
=a+bia-bi=
(a+bi)2
(a-bi)(a+bi)
=a
2-b2+2abi
a2+b2
=a
2-b2
a2+b2
+ 2ab
a2+b2
i.
115
主题三 第六章 平面向量、复数
甲⇒2a=-2,a=-1,乙⇒2b=2,b=1,丙⇒
a2+b2=4,丁⇒a
2-b2
a2+b2
=-12
,2ab
a2+b2
=- 32
⇒b=- 3a,由于“只有一个假命题”,所以乙
是假命题,b的值应为 3.]
12.(多选)设复数z= 1a+2i
(a∈R),当a变化时,
下列结论正确的是 ( )
A.|z|=|z|恒成立 B.z可能是纯虚数
C.z+1z
可能是实数 D.|z|的最大值为12
解析:ABD [z= 1a+2i=
a-2i
(a+2i)(a-2i)
= a
a2+4
- 2
a2+4
i,
对选项 A,z= a
a2+4
+ 2
a2+4
i,|z|
=|z|= a
2
(a2+4)2
+ 4(a2+4)2
,故 A 正确;
对选项B,z= a
a2+4
- 2
a2+4
i,当a=0时,
z=-12i
为纯虚数,故B正确;
对选项C,z+1z=
a
a2+4
- 2
a2+4
i+a+2i
= aa2+4
+aæ
è
ç
ö
ø
÷+ 2- 2a2+4
æ
è
ç
ö
ø
÷i,令2- 2
a2+4
=0,
即a2+3=0无解,故C错误;
对选项 D,|z|2= a
2
(a2+4)2
+ 4(a2+4)2
= 1
a2+4
≤14
,当且仅当a=0时取等号.所以|z|的最
大值为1
2
,故 D正确.]
13.(2025湖北鄂州模拟)已知复数z1,z2 满足
|z1+ 3-i|+|z1- 3+i|=2 5,z2=2+
2 3i,(其中i是虚数单位),则|z1-z2|的最小
值为 .
解析:设复数z1,z2=2+2 3i,- 3+i,3-i
在复平面内对应的点分别为Z1(x,y),Z2(2,
2 3),F1(- 3,1),F2(3,-1),
由题 意 可 知:|Z1F1|+|Z1F2|=2 5>4
=|F1F2|,
可知点Z1 的轨迹表示焦点分别为F1(- 3,1),
F2(3,-1)的椭圆,
则长半轴长为a= 5,半焦距c=2,短半轴长
为b= a2-c2=1,且该椭圆的长轴所在直线
为y=- 33x
,短轴所在直线为y= 3x.
因为点Z2 在y= 3x上,且|OZ2|=4,
若使 得|z1 -z2|最 小,则 需|Z1Z2|取 得 最
小值,
即点Z1 为第一象限内的短轴端点,
此时|z1-z2|=|OZ2|-1=3.
答案:3
14.已知虚数z满足|2z+1-i|=|z+2-2i|.
(1)求|z|的值;
(2)若mz+1z∈R
,求实数m 的值.
解:(1)设虚数z=a+bi(a、b∈R且b≠0),
代入|2z+1-i|=|z+2-2i|,
得|2a+1+(2b-1)i|=|(a+2)+(b-2)i|,
∴(2a+1)2+(2b-1)2=(a+2)2+(b-2)2,
即4a2+4b2+4a-4b+2=a2+b2+4a-4b+8,
可得a2+b2=2,因此|z|= 2.
(2)由(1)知,z=a+bi,其中a、b∈R,且b≠0,
a2+b2=2,
又知m∈R,mz+1z∈R.
∴mz+1z=m
(a+bi)+ 1a+bi=m
(a+bi)+
a-bi
(a+bi)(a-bi)=m
(a+bi)+a-bi2
= ma+a2
æ
è
ç
ö
ø
÷+ mb-b2
æ
è
ç
ö
ø
÷i,
∵mz+1z∈R
,∴mb-12b=0
,解得m=12.
215
高考总复习 数学(BS)