内容正文:
专题07 复数7种常考压轴题归类
知识点01 数系的扩充和复数的概念
(1)复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,全体复数所构成的集合C={a+bi|a,b∈R}叫做复数集.
(2)复数通常用字母z表示,代数形式为z=a+bi(a,b∈R),其中a与b分别叫做复数z的实部与虚部.
(3)复数相等:在复数集C={a+bi|a,b∈R}中任取两个数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),我们规定:a+bi与c+di相等当且仅当a=c且b=d.
(4)复数的分类
①对于复数a+bi(a,b∈R),当且仅当b=0时,它是实数;当且仅当a=b=0时,它是实数0;当b≠0时,叫做虚数;当a=0且b≠0时,叫做纯虚数.这样,复数z=a+bi(a,b∈R)可以分类如下:
,
②集合表示:
知识点02 复数的加法法则和复数的减法法则
①运算法则:设z 1=a+bi,z 2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,那么(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i,两个复数的和仍然是一个确定的复数.
②加法运算律:对任意z 1,z 2,z 3∈c,有z 1+z 2=z 2+z 1,(z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3).
①运算法则:复数的减法是加法的逆运算;设z 1=a+bi,z 2=c+di是任意两个复数,则(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i,两个复数的差是一个确定的复数.
知识点03 复数的乘法运算
①复数的乘法法则:设z 1=a+bi,z 2=c+di(a,b,c,d∈R),则z 1·z 2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
②复数乘法的运算律
对任意复数z 1,z 2,z 3∈C,有
交换律
z 1·z 2=z 2·z 1
乘法对加法的分配律
z 1(z 2+z 3)=z 1 z 2+z 1 z 3
结合律
(z 1·z 2)·z 3=z 1·(z 2·z 3)
知识点04 复数的除法运算
设z 1=a+bi,,z 2=c+di(c+di≠0)),则
复数的除法的实质是分母实数化.若分母为a+bi型,则分子、分母同乘a-bi;若分母为a-bi型,则分子、分母同乘a+bi.
知识点05复数的几何意义
(1)复平面(复平面中点的横坐标表示复数的实部,点的纵坐标表示复数的虚部)
(2)复数的几何意义
①复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点z(a,b).
②复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
(3)复平面上的两点间的距离公式:(,).
(4)复数的模
①定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
②记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
③公式:|z|=|a+bi|=(a,b∈R).
如果b=0,那么z=a+bi是一个实数,它的模就等于|a|(a的绝对值).
(5)共轭复数: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做共轭虚数.复数z的共轭复数用表示,即如果z=a+bi,那么=a-bi.
(6)两个实数可以比较大小,但两个复数如果不全是实数就不能比较大小。
(7)解复数方程
若,在复数集内有且仅有两个共轭复数根.
知识点06 复数加减法的几何意义
①复数加法的几何意义:如图,复数z 1+z 2是以,为邻边的平行四边形的对角线所对应的复数.
②复数加法的几何意义:两个向量与的和就是与复数(a+c)+(b+d)i对应的向量,复数的加法可以按照向量的加法来进行.
③复数减法的几何意义:如图,复数z 1-z 2是从向量的终点指向向量的终点的向量所对应的复数.
知识点07 几个重要的结论
①②③若为虚数,则
4、运算律
① ② ③
5、关于虚数单位i的一些固定结论:
①②③④
压轴题型一:复数的有关概念
满分技法
1.准确理解复数的基本概念,如实部、虚部、共轭复数等。对于复数 , 为实部, 为虚部,其共轭复数 。
2.当两个复数相等时,实部与实部相等,虚部与虚部相等,即若 ,则
且 。
3.注意复数的相关性质在解题中的应用,例如 ,对于一些涉及到复数运算后求概念相关的值的题目,先进行运算化简,再根据概念求解。
1.(2025高三·全国·专题练习)已知非零复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三下·湖南长沙·阶段练习)复数z满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三下·山西太原·阶段练习)设复数满足,则的虚部是( )
A. B. C.0或 D.0或
4.(2024·四川德阳·模拟预测)设虚数,则的虚部为( )
A. B. C. D.
5.(2025·全国·模拟预测)已知复数,则的的虚部为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高三下·辽宁·阶段练习)已知复数满足,则复数的虚部是( )
A. B. C. D.
7.(2025·四川德阳·三模)已知复数,若,那么的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一下·河南·期中)若复数满足,i为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
压轴题型二:复数的分类
满分技法
1.明确复数的分类标准,实数 ,纯虚数 且 ,虚数 。
2.当已知复数的类型求参数值时,根据相应的分类条件列出方程或不等式组求解。例如,若复数 为纯虚数,则 。
3.在解决与复数分类相关的问题时,要考虑分母不为零等限制条件,避免出现增根。
9.(2025·湖南娄底·模拟预测)设,则“”是“复数为实数”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
10.(2025·重庆·模拟预测)若复数z使得为纯虚数,则( ).
A. B.2 C. D.4
11.(24-25高三下·上海·阶段练习)复数z是纯虚数的一个充分条件为( )
A. B. C. D.
12.(2022·上海浦东新·模拟预测)已知,则“为纯虚数”是“”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
13.(2024·江西新余·模拟预测)已知复数满足:,为纯虚数,则这样的复数共有( )个.
A. B. C. D.
法一:法二:14.(23-24高一下·云南曲靖·期末)若复数为纯虚数,则的虚部为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
15.(23-24高一下·湖南长沙·阶段练习)复数,(,)为实数的充要条件是( )
A. B.且
C.且 D.且
压轴题型三:复数的几何意义
满分技法
1.掌握复数的几何表示,复数 与复平面内的点(a,b)以及向量 ( 为坐标原点)对应。
2.利用复数的几何意义将复数问题转化为几何问题,例如求复数的模 ,它表示复平面内点(a,b)到原点的距离。
3.对于一些涉及复数的加法、减法运算的几何意义的题目,要理解其与向量运算的关系,如 对应的向量是 对应的向量是 。
16.(2025·湖北黄冈·二模)复数的共轭复数在复平面内对应的点位( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
17.(2025·河北张家口·二模)已知复数z满足,则z在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
18.(2025·四川·模拟预测)复数z满足,则在复平面内,复数z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
z19.(24-25高一下·全国·课后作业)在复平面内,复数对应的点在虚轴上,则的值为( )
A.或 B. C.且 D.或
20.(2024·江苏淮安·模拟预测)在复平面内,一个正方形的三个顶点对应的复数分别是,,0,则第四个顶点对应的复数是( )
A. B. C. D.
21.(2025·江苏南通·一模)在复平面内,复数(i为虚数单位)与点对应,则( )
A. B. C. D.
压轴题型四:复数的四则运算
满分技法
1. 掌握复数的加、减、乘、除运算法则。加法: ;减法: ;
乘法: ;
除法:
2.在进行复数运算时,注意将结果化为标准形式 。
3.对于一些复杂的复数运算,可以利用 的幂次的性质,如 , , , ,以及一些常见的运算技巧来简化计算。
22.(2025·辽宁·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
23.(2025·浙江·三模)若复数z满足,则( )
A. B. C. D.
24.(24-25高一下·吉林四平·阶段练习)设复数z满足,令,则的最大值是( )
A. B. C. D.
25.(24-25高三下·河南焦作·阶段练习)若,则( )
A. B. C. D.
26.(24-25高三下·江苏常州·阶段练习)设复数,则的个位数字是( )
A. B. C. D.
27.(2025高三·全国·专题练习)若,其中为虚数单位,则等于( )
A. B. C.1 D.
28.(2025·陕西商洛·三模)( )
A. B.10 C. D.13
压轴题型五:复数范围内方程的根
满分技法
1.对于实系数一元二次方程 ,当判别式 时,方程的根为 。
2.利用复数相等的条件来求解方程,若方程中含有复数系数,根据方程的根代入方程后实部与虚部分别为零列出方程组求解。
3.对于一些涉及复数方程根的性质的题目,如根与系数的关系(韦达定理), , 在复数范围内仍然成立,合理运用这些性质解题。
29.(24-25高一下·福建福州·期中)设方程在复数范围内的两根分别为、,则下列关于、的说法错误的是( )
A. B. C. D.
30.(24-25高三下·湖北·阶段练习)已知,虚数是关于的方程的根,则( )
A. B.0 C.1 D.2
31.(24-25高一下·湖南·期中)已知是实系数一元二次方程的一个复数根,则( )
A. B. C. D.
32.(24-25高二下·浙江杭州·阶段练习)已知复数是关于的二次方程的一个解,则( )
A. B.1 C. D.2
33.(2025·山东聊城·模拟预测)已知复数和复数为方程的两根,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.也为该方程的根 D.与也为方程的根
34.(2025·甘肃白银·模拟预测)已知集合,(其中为虚数单位,为复数集),则( )
A. B. C. D.
35.(2025高三·全国·专题练习)在复数范围内,方程的解的个数为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
压轴题型六:与复数模相关的轨迹(图形)问题
满分技法
1.已知复数 , ,根据复数模的几何意义, 表示复平面内
数 与 对应的点之间的距离。
2.当给出关于复数模的等式时,将复数设为 代入等式,然后根据等式的形式确定其对应的几何图形。例如 表示以 对应的点为圆心, 为半径的圆。
3.对于一些与复数模的不等式相关的问题,同样通过代入复数的实部和虚部,转化为平面区域问题进行求解,确定其表示的图形。
36.(24-25高一下·河南·期中)已知复数满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
37.(24-25高一下·江苏连云港·期中)已知为虚数单位,如果复数满足,那么的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
38.(2025·安徽安庆·模拟预测)若复数z满足(为虚数单位),则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
39.(24-25高一下·广西·阶段练习)已知复数满足,则最大值为( )
A. B. C. D.
40.(2025·江西新余·模拟预测)我们称复数与对应,若复数在复平面内的图象分别如图①、②所示,则与对应的复数在复平面内的大致图象分别对应选项中①、②的是:( ).
A. B.
C. D.
41.(24-25高一下·山东济南·期中)已知复数z的实部大于等于1,则的最小值为( )
A. B. C. D.
42.(24-25高三下·河南信阳·开学考试)已知复数满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
压轴题型七:欧拉公式
满分技法
1.牢记欧拉公式 ,当 时, (被誉为数学中最优美的公式之一)。
2.利用欧拉公式进行复数的指数形式与三角形式的转换,在进行复数运算时,若遇到指数形式的复数,可以根据欧拉公式将其转化为三角形式,然后利用三角函数的性质进行计算。
3.在解决一些涉及到复数的辐角、模以及三角函数关系的问题时,合理运用欧拉公式及其相关性质,将问题转化为熟悉的三角函数问题进行求解。
43.(2025·陕西·模拟预测)欧拉公式(其中为虚数单位)是由瑞士数学家欧拉发现的.若复数,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
44.(23-24高一下·福建福州·期中)瑞士数学家欧拉于1748年提出了著名的公式:,其中是自然对数的底数,是虚数单位,该公式被称为欧拉公式.根据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.复数为实数
B.对应的点位于第二象限
C.若,在复平面内分别对应点,,则面积的最大值为
D.
45.(21-22高一下·广东广州·期末)瑞士数学家欧拉于1748年提出了著名的公式:,其中是自然对数的底数,是虚数单位,该公式被称为欧拉公式.根据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.
B.的最大值为2
C.复数在复平面内对应的点位于第二象限
D.若,在复平面内分别对应点,,则面积的最大值为
46.(22-23高三上·江苏南通·阶段练习)欧拉公式(其中,为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉创立,该公式建立了三角函数与指数函数的关系,在复变函数论中占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”根据欧拉公式,下列结论中正确的是( )
A.的实部为 B.在复平面内对应的点在第一象限
C. D.的共轭复数为
47.(22-23高一下·安徽·阶段练习)欧拉公式(为虚数单位,)是由瑞土著名数学家欧拉发现的,它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数之间的关系,根据此公式可知,下面结论中正确的是( )
A. B.
C.在复平面内对应的点位于第二象限 D.
48.(22-23高一·全国·课后作业)欧拉公式(i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”,根据此公式可知,下面结论中正确的是( ).
A.;
B.;
C.;
D.在复平面内对应的点位于第二象限.
.
一、单选题
1.(2025·湖南郴州·三模)已知复数满足,则( )
A. B. C.3 D.1
2.(2024·全国·模拟预测)若(,,),且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·河北·模拟预测)若复数是方程的两个不同的根,则( )
A. B. C. D.9
4.(2025·河南·一模)设复数在复平面内对应的点在虚轴的正半轴上,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.2
5.(24-25高一下·河北·期中)已知复数是关于的方程的一个根,则( )
A.7 B.3 C. D.
6.(24-25高一下·浙江·期中)已知复数,为虚数单位,则对于,的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
7.(2025·北京门头沟·一模)在复平面内,复数对应的点的坐标是,则( )
A. B. C. D.
8.(2025·重庆·模拟预测)对于复数,如果复数同时满足以下两个条件:①,且,使得,②,则称为的反演.已知复数的实部等于1,为的反演,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
9.(24-25高一下·山西·阶段练习)已知复数,在复平面内,复数对应的点分别为A,B,且点A与点B关于直线对称,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
10.(2025·重庆·三模)已知复数满足,则下列结论正确的是( )
A.可能为
B.
C.的实部与虚部之积不大于3
D.在复平面内对应的点可能是
11.(24-25高一下·广东潮州·期中)已知为虚数单位,则以下四个说法中正确的是( )
A.复数的虚部为
B.
C.复数与分别对应向量与,则向量对应的复数为
D.若复数z满足条件,则复数z对应点的集合是以原点为圆心,分别以和为半径的两个圆所夹的圆环,且包括圆环的边界
12.(24-25高一下·福建福州·期中)已知复数和对应的向量分别是,向量对应的复数记为z,则( )
A. B. C. D.
13.(山东省青岛市2024-2025学年高一下学期期中学业水平检测数学试卷)已知,复数满足,则( )
A. B.
C. D.的最大值为
三、填空题
14.(24-25高一下·上海·期中)已知、,若不等式的解集为,则(为虚数单位)的取值范围是 .
15.(24-25高一下·重庆·期中)已知复数满足,则的最小值为 .
16.(24-25高一下·河南洛阳·期中)已知复数,.若,则的取值范围是 .
17.(2025·上海长宁·二模)复数,,则 .
18.(2025·上海杨浦·二模)已知复数满足,其中为虚数单位,则的最小值为 .
19.(2025高三·全国·专题练习)关于复数有以下四个说法:
① ②
③ ④
其中正确的序号为 .
20.(24-25高一下·福建莆田·期中)已知复数z满足,则 .
四、解答题
21.(24-25高一下·北京·期中)已知复数(,为虚数单位),在复平面上对应的点在第四象限,且满足.
(1)求实数的值;
(2)若复数是关于的方程(且)的一个复数根,求的值.
22.(24-25高一下·福建龙岩·期中)已知复数,,且是纯虚数,其中a为实数,i是虚数单位.
(1)求a的值;
(2)在复平面内,O为坐标原点,向量,对应的复数分别是,,若,求实数c的值.
23.(24-25高一下·浙江·期中)在复平面内复数,其所对应的点分别为为坐标原点,是虚数单位.
(1)求;
(2)当为何值时,关于的二次方程有一个实根.
24.(24-25高一下·福建福州·期中)已知复数
(1)若是虚数,求m的取值范围.
(2)若复平面内复数对应的点位于第四象限,求m的取值范围.
(3)若,求的取值范围.
25.(24-25高一下·新疆伊犁·期中)已知复数,其中,i为虚数单位.
(1)若复数z为纯虚数,求实数m的值;
(2)若复数z对应的点在第三象限,求实数m的取值范围;
(3)当时,求.
1
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专题07 复数7种常考压轴题归类
知识点01 数系的扩充和复数的概念
(1)复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,全体复数所构成的集合C={a+bi|a,b∈R}叫做复数集.
(2)复数通常用字母z表示,代数形式为z=a+bi(a,b∈R),其中a与b分别叫做复数z的实部与虚部.
(3)复数相等:在复数集C={a+bi|a,b∈R}中任取两个数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),我们规定:a+bi与c+di相等当且仅当a=c且b=d.
(4)复数的分类
①对于复数a+bi(a,b∈R),当且仅当b=0时,它是实数;当且仅当a=b=0时,它是实数0;当b≠0时,叫做虚数;当a=0且b≠0时,叫做纯虚数.这样,复数z=a+bi(a,b∈R)可以分类如下:
,
②集合表示:
知识点02 复数的加法法则和复数的减法法则
①运算法则:设z 1=a+bi,z 2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,那么(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i,两个复数的和仍然是一个确定的复数.
②加法运算律:对任意z 1,z 2,z 3∈c,有z 1+z 2=z 2+z 1,(z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3).
①运算法则:复数的减法是加法的逆运算;设z 1=a+bi,z 2=c+di是任意两个复数,则(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i,两个复数的差是一个确定的复数.
知识点03 复数的乘法运算
①复数的乘法法则:设z 1=a+bi,z 2=c+di(a,b,c,d∈R),则z 1·z 2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
②复数乘法的运算律
对任意复数z 1,z 2,z 3∈C,有
交换律
z 1·z 2=z 2·z 1
乘法对加法的分配律
z 1(z 2+z 3)=z 1 z 2+z 1 z 3
结合律
(z 1·z 2)·z 3=z 1·(z 2·z 3)
知识点04 复数的除法运算
设z 1=a+bi,,z 2=c+di(c+di≠0)),则
复数的除法的实质是分母实数化.若分母为a+bi型,则分子、分母同乘a-bi;若分母为a-bi型,则分子、分母同乘a+bi.
知识点05复数的几何意义
(1)复平面(复平面中点的横坐标表示复数的实部,点的纵坐标表示复数的虚部)
(2)复数的几何意义
①复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点z(a,b).
②复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
(3)复平面上的两点间的距离公式:(,).
(4)复数的模
①定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
②记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
③公式:|z|=|a+bi|=(a,b∈R).
如果b=0,那么z=a+bi是一个实数,它的模就等于|a|(a的绝对值).
(5)共轭复数: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做共轭虚数.复数z的共轭复数用表示,即如果z=a+bi,那么=a-bi.
(6)两个实数可以比较大小,但两个复数如果不全是实数就不能比较大小。
(7)解复数方程
若,在复数集内有且仅有两个共轭复数根.
知识点06 复数加减法的几何意义
①复数加法的几何意义:如图,复数z 1+z 2是以,为邻边的平行四边形的对角线所对应的复数.
②复数加法的几何意义:两个向量与的和就是与复数(a+c)+(b+d)i对应的向量,复数的加法可以按照向量的加法来进行.
③复数减法的几何意义:如图,复数z 1-z 2是从向量的终点指向向量的终点的向量所对应的复数.
知识点07 几个重要的结论
①②③若为虚数,则
4、运算律
① ② ③
5、关于虚数单位i的一些固定结论:
①②③④
压轴题型一:复数的有关概念
√满分技法
1.准确理解复数的基本概念,如实部、虚部、共轭复数等。对于复数 , 为实部, 为虚部,其共轭复数 。
2.当两个复数相等时,实部与实部相等,虚部与虚部相等,即若 ,则
且 。
3.注意复数的相关性质在解题中的应用,例如 ,对于一些涉及到复数运算后求概念相关的值的题目,先进行运算化简,再根据概念求解。
1.(2025高三·全国·专题练习)已知非零复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】方法一:设,由已知结合复数运算可得,根据复数相等可得,解方程可求,,由此可得结论;
方法二:由条件结合模的性质可得,设,由此可得,解方程求,由此可得结论.
【详解】方法一:设(且不同时为),
由得,即,
所以,得或(不满足题意),
故的虚部为,
故选:A.
方法二:因为,且,所以,即.
设(且不同时为0),则,
解得,则的虚部为,
故选:A.
2.(24-25高三下·湖南长沙·阶段练习)复数z满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的乘除运算化简得出复数,再应用共轭复数定义得出虚部.
【详解】,则,故的虚部为.
故选:D.
3.(24-25高三下·山西太原·阶段练习)设复数满足,则的虚部是( )
A. B. C.0或 D.0或
【答案】A
【分析】由集合相等得出为虚数,然后确定,只能是,再设且,代入求解.
【详解】由题意为虚数,所以,从而由题意集合中唯一的正实数相等,即,所以,
若,则或,不合题意,舍去,
因此,由共轭复数的性质有,
设且,由得,
所以,由于,故解得,,
故选:A.
4.(2024·四川德阳·模拟预测)设虚数,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数运算法则可得,再结合二项式定理化简,再根据共轭复数概念求,由此可求的虚部.
【详解】,
所以,
所以
所以,
所以的虚部为,
故选:B.
5.(2025·全国·模拟预测)已知复数,则的的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】运用复数运算性质,结合二倍角公式计算,根据复数虚部概念得解.
【详解】由,所以虚部为.
故选:B.
6.(24-25高三下·辽宁·阶段练习)已知复数满足,则复数的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据复数代数形式的运算法则求出复数,再确定其虚部.
【详解】因为,,.
所以.
所以复数的虚部为:.
故选:A
7.(2025·四川德阳·三模)已知复数,若,那么的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知可得,目标式化为,应用基本不等式求得,即可得.
【详解】由题设,则,所以,
而,当且仅当时取等号,则,
所以.
故选:A
8.(24-25高一下·河南·期中)若复数满足,i为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,利用复数相等建立方程求出即可得解.
【详解】设,
则,
即,解得,
所以,,
故选:A
压轴题型二:复数的分类
√满分技法
1.明确复数的分类标准,实数 ,纯虚数 且 ,虚数 。
2.当已知复数的类型求参数值时,根据相应的分类条件列出方程或不等式组求解。例如,若复数 为纯虚数,则 。
3.在解决与复数分类相关的问题时,要考虑分母不为零等限制条件,避免出现增根。
9.(2025·湖南娄底·模拟预测)设,则“”是“复数为实数”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】由复数为实数求得的值,再根据充分必要条件关系判断.
【详解】若复数为实数,则,即.
又是的真子集,故“”是“复数为实数”的充分不必要条件.
故选:C.
10.(2025·重庆·模拟预测)若复数z使得为纯虚数,则( ).
A. B.2 C. D.4
【答案】B
【分析】根据复数的除法运算及复数的概念、复数的模的定义运算即可.
【详解】设,
则,
所以,,
即,所以.
故选:B
11.(24-25高三下·上海·阶段练习)复数z是纯虚数的一个充分条件为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题可根据纯虚数的定义以及各选项所给条件逐一分析判断.
【详解】若 ,设 ,则,
由可得 ,即 ,所以 ,
此时为实数,不是纯虚数,所以选项A错误;
若,设 ,
则 ,解得 ,
此时,当 时,不是纯虚数,所以选项 B 错误;
若,设 ,
则, ,
由 可得 ,
两边同时平方得 ,
展开可得 ,化简得 ,即 ,
当时, 不是纯虚数,所以选项C错误;
若 ,设 ,
则,,,
表示复平面上点 到点和点的距离之和为 2 ,
而点和点之间的距离为 ,
所以点在线段 上,
即且 ,满足且,所以是纯虚数,
反之,若是纯虚数,设 ,
则 ,
当时, ,
所以是复数是纯虚数的一个充分条件,选项 D 正确.
故选:D.
12.(2022·上海浦东新·模拟预测)已知,则“为纯虚数”是“”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
【答案】A
【分析】根据充分不必要条件的定义及复数的相关概念可确定选项.
【详解】当为纯虚数时,设,则,
∴.
当时,可取,则为纯虚数不成立.
综上得,“为纯虚数”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
13.(2024·江西新余·模拟预测)已知复数满足:,为纯虚数,则这样的复数共有( )个.
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】法一:设该复数,借助复数的运算法则计算出后结合纯虚数定义即可得;法二:借助复数的三角形式及其几何意义计算即可得.
【详解】法一:设,则的实部为且虚部不为,
,
则,,
因为,故,即,
则有,解得或或,
当时,,则,舍去;
当时,,即,则,舍去;
当时,,则,
故,即,共有两个.
综上所述,这样的复数共有两个.
法二:设的辐角为,,
表示将复数在复平面内逆时针旋转,
由几何图形的对称性:与在复平面内应关于轴对称,
则解得:或或或,
易知:时,,舍去,
故,故有两个不同的复数满足题意.
故选:B.
14.(23-24高一下·云南曲靖·期末)若复数为纯虚数,则的虚部为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】根据纯虚数的定义,求出,结合复数四则运算以及复数虚部定义求解即可
【详解】因为复数为纯虚数,
所以,解得,则,
所以,则其虚部为4,
故选:B
15.(23-24高一下·湖南长沙·阶段练习)复数,(,)为实数的充要条件是( )
A. B.且
C.且 D.且
【答案】A
【分析】考查复数相关概念问题,根据实数和虚数概念求解即可.
【详解】若复数,(,)为实数,
则有, ,
故选:A.
压轴题型三:复数的几何意义
√满分技法
1.掌握复数的几何表示,复数 与复平面内的点(a,b)以及向量 ( 为坐标原点)对应。
2.利用复数的几何意义将复数问题转化为几何问题,例如求复数的模 ,它表示复平面内点(a,b)到原点的距离。
3.对于一些涉及复数的加法、减法运算的几何意义的题目,要理解其与向量运算的关系,如 对应的向量是 对应的向量是 。
16.(2025·湖北黄冈·二模)复数的共轭复数在复平面内对应的点位( )
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】先化简,再得到共轭复数,最后得到点对应象限.
【详解】,则共轭复数为,对应的点,在第二象限.
故选:B.
17.(2025·河北张家口·二模)已知复数z满足,则z在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】先设出复数的代数形式,再根据共轭复数的定义求出,然后将与代入已知等式,根据复数相等的条件求出的实部与虚部,最后确定在复平面内所对应的点所在的象限.
【详解】设,其中,根据共轭复数的定义可知.
将,代入可得:
根据平方差公式,可得,则上式可化为:
因为等式两边的复数相等,根据复数相等的条件,可得方程组.
由,解得.
将代入,可得,解得,
由,,可得,在复平面内,复数所对应的点的坐标为,所以该点位于第一象限.
故选:A.
18.(2025·四川·模拟预测)复数z满足,则在复平面内,复数z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】A
【分析】先计算出复数,在根据复数的几何意义可解.
【详解】,复数z在复平面内对应的点为,位于第一象限.
故选:A.
19.(24-25高一下·全国·课后作业)在复平面内,复数对应的点在虚轴上,则的值为( )
A.或 B. C.且 D.或
【答案】A
【分析】根据复数的几何意义,构造方程得解.
【详解】∵复数对应的点在虚轴上,∴,∴或.
故选:A.
20.(2024·江苏淮安·模拟预测)在复平面内,一个正方形的三个顶点对应的复数分别是,,0,则第四个顶点对应的复数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图,由运算得解.
【详解】如图,正方形的三个顶点对应的坐标为,,,
设第四个顶点为,由,则,
所以为正方形的对角线,则,
,解得,
,即第四个顶点对应的复数为.
故选:B.
21.(2025·江苏南通·一模)在复平面内,复数(i为虚数单位)与点对应,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的几何意义得到方程组,然后相加,结合同角三角函数关系式和两角差的余弦公式计算即可.
【详解】,
,,,
故选:C.
压轴题型四:复数的四则运算
√满分技法
1. 掌握复数的加、减、乘、除运算法则。加法: ;减法: ;
乘法: ;
除法:
2.在进行复数运算时,注意将结果化为标准形式 。
3.对于一些复杂的复数运算,可以利用 的幂次的性质,如 , , , ,以及一些常见的运算技巧来简化计算。
22.(2025·辽宁·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用复数的除法运算求出,再求出模作答.
【详解】由,得,
所以.
故选:A.
23.(2025·浙江·三模)若复数z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,设,然后结合复数的运算代入计算,结合复数相等列出方程,即可得到结果.
【详解】设,
则,
所以,,故,
故选:B.
24.(24-25高一下·吉林四平·阶段练习)设复数z满足,令,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的几何意义,再结合复数的运算,即可求解.
【详解】因为,所以复数对应的点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,
,所以,表示圆上的点与两点连线的距离,如图的最大值为,
所以,则.
故选:D
25.(24-25高三下·河南焦作·阶段练习)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,利用复数的运算法则,化简得到,结合共轭复数的概念,即可求解.
【详解】由,可得,
所以.
故选:D.
26.(24-25高三下·江苏常州·阶段练习)设复数,则的个位数字是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,得,再利用的个位数以为周期,即可求解.
【详解】因为,则,又,
因为,
,
则的个位数以为周期,所以的个位数字是,
故选:C.
27.(2025高三·全国·专题练习)若,其中为虚数单位,则等于( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】先由复数的除法运算,求出,进而可求出其共轭复数,再由复数的除法运算计算.
【详解】由,得,
则,
所以.
故选:A.
28.(2025·陕西商洛·三模)( )
A. B.10 C. D.13
【答案】A
【分析】先根据虚数的运算法则化简,再根据复数的模的计算公式求出化简后复数的模.
【详解】,所以.
故选:A.
压轴题型五:复数范围内方程的根
√满分技法
1.对于实系数一元二次方程 ,当判别式 时,方程的根为 。
2.利用复数相等的条件来求解方程,若方程中含有复数系数,根据方程的根代入方程后实部与虚部分别为零列出方程组求解。
3.对于一些涉及复数方程根的性质的题目,如根与系数的关系(韦达定理), , 在复数范围内仍然成立,合理运用这些性质解题。
29.(24-25高一下·福建福州·期中)设方程在复数范围内的两根分别为、,则下列关于、的说法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出方程的两个虚根,可判断A选项;利用韦达定理可判断BCD选项.
【详解】由可得,可得,解得或,
由韦达定理可得,,
对于A选项,由题意可知,方程的两个虚根、互为共轭复数,即,A对;
对于B选项,,所以,,B对;
对于C选项,,
所以,C错;
对于D选项,,D对.
故选:C.
30.(24-25高三下·湖北·阶段练习)已知,虚数是关于的方程的根,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】将方程的根代入方程,化为复数的代数形式,根据复数为零求出参数的值.
【详解】由题,,即,
所以,得,,所以.
故选:B
31.(24-25高一下·湖南·期中)已知是实系数一元二次方程的一个复数根,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将代入已知方程中,利用复数的四则运算化简,根据复数相等的条件列式求解,即可求解.
【详解】将代入方程可得,
即,故,解得,故.
故选:B
32.(24-25高二下·浙江杭州·阶段练习)已知复数是关于的二次方程的一个解,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】由复数是方程,代入得,列出方程组,即可求解.
【详解】因为复数是方程,
代入得,可得,
可得,可得,
因为,所以.
故选:C.
33.(2025·山东聊城·模拟预测)已知复数和复数为方程的两根,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.也为该方程的根 D.与也为方程的根
【答案】D
【分析】先利用实系数一元二次方程的两复数根必互为共轭复数求出,再利用韦达定理求出,可判断AB选项;再利用复数的乘法运算判断C;利用判断D选项.
【详解】由题可得,复数,
又实系数一元二次方程的两复数根必互为共轭复数,则,
则,,
则由韦达定理可知,,
所以,故A,B错误;
又,则且,故C错误;
由于,则与为方程的两根,
因为,则与也为方程的根,故D正确.
故选:D.
34.(2025·甘肃白银·模拟预测)已知集合,(其中为虚数单位,为复数集),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先分别化简集合与集合,再求出,最后求出.
【详解】,,.
故选:C.
35.(2025高三·全国·专题练习)在复数范围内,方程的解的个数为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】设,代入方程后利用复数的运算法则列方程组求得,即可得解.
【详解】设,那么原方程即为,
得故或或
所以,故方程的解的个数为6.
故选:C
压轴题型六:与复数模相关的轨迹(图形)问题
√满分技法
1.已知复数 , ,根据复数模的几何意义, 表示复平面内
数 与 对应的点之间的距离。
2.当给出关于复数模的等式时,将复数设为 代入等式,然后根据等式的形式确定其对应的几何图形。例如 表示以 对应的点为圆心, 为半径的圆。
3.对于一些与复数模的不等式相关的问题,同样通过代入复数的实部和虚部,转化为平面区域问题进行求解,确定其表示的图形。
36.(24-25高一下·河南·期中)已知复数满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先确定所表示的图形,再分析的几何意义,最后结合图形求出的最大值.
【详解】设(),则.
已知,根据复数的模的计算公式可得.
等式两边同时平方可得,
这表示复平面上以点为圆心,半径的圆.
因为,所以,则,
它表示复平面上复数所对应的点与点之间的距离.
根据两点间距离公式,可得圆心与点之间的距离为:
.
因为表示点与点之间的距离,而点在以为圆心,半径为的圆上,
所以的最大值为圆心到点的距离加上圆的半径,即.
的最大值为.
故选:A.
37.(24-25高一下·江苏连云港·期中)已知为虚数单位,如果复数满足,那么的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】直接利用复数模的几何意义求出点的轨迹.然后作图求解即可.
【详解】设在复平面内对应的点分别为,
因, 且,则复数对应的点的轨迹为线段,如图所示.
故的最小值问题可理解为:动点在线段上移动,求的最小值,
故只需作,交线段于点,则即为所求的最小值1,故的最小值是1.
故选:A.
38.(2025·安徽安庆·模拟预测)若复数z满足(为虚数单位),则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据复数的几何意义判断可得出结果.
【详解】设,若满足,即,
所以,即,
则点在以为圆心,1为半径的圆上,易知原点在圆外,
又圆心到坐标原点的距离为,所以的最大值为,
故选: C.
39.(24-25高一下·广西·阶段练习)已知复数满足,则最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用复数的几何意义,结合圆的性质求出最大值.
【详解】依题意,表示复平面内复数对应的点在以点为圆心,为半径的圆上,
表示上述圆上的点到原点的距离,所以.
故选:D
40.(2025·江西新余·模拟预测)我们称复数与对应,若复数在复平面内的图象分别如图①、②所示,则与对应的复数在复平面内的大致图象分别对应选项中①、②的是:( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设曲线上的点,表示出,令,根据的大小关系可排除B、D;根据时的斜率可排除C.
【详解】,故:,
曲线上的点到原点的距离,直线的斜率为,
记,
则时,有,,
即取定一条过原点的射线交两曲线交于两个点,其中离原点远的为②,排除B、D;
而末端值时,直线的斜率为,故排除C.
故选:A.
41.(24-25高一下·山东济南·期中)已知复数z的实部大于等于1,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意设出复数的标准式,由复数除法可得复数的标准式,结合题意可得点的轨迹方程,根据复数的模长公式,结合两点之间的距离公式,利用圆外一点到圆上点距离的最值,可得答案.
【详解】设,则,
由题意可得,整理可得,
因此,点在以为圆心,半径为的圆上及圆内,
则,
上式可表示点到的距离,
易知最小值为点到圆心的距离减去半径,
即为.
故选:C.
42.(24-25高三下·河南信阳·开学考试)已知复数满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将代入化简得,可得复数在复平面内的点的轨迹是以为圆心,半径为1的圆,则可以看成单位圆上的点与两点连线的斜率,结合图形可求得答案.
【详解】因为,所以,整理得,
故复数在复平面内的点的轨迹是以为圆心,半径为1的圆.
又可以看成单位圆上的点与两点连线的斜率,
如图,直线与单位圆分别切于点,,
因为和都为锐角,
所以,
所以,即的最大值为.
故选:B
压轴题型七:欧拉公式
√满分技法
1.牢记欧拉公式 ,当 时, (被誉为数学中最优美的公式之一)。
2.利用欧拉公式进行复数的指数形式与三角形式的转换,在进行复数运算时,若遇到指数形式的复数,可以根据欧拉公式将其转化为三角形式,然后利用三角函数的性质进行计算。
3.在解决一些涉及到复数的辐角、模以及三角函数关系的问题时,合理运用欧拉公式及其相关性质,将问题转化为熟悉的三角函数问题进行求解。
43.(2025·陕西·模拟预测)欧拉公式(其中为虚数单位)是由瑞士数学家欧拉发现的.若复数,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】C
【分析】根据欧拉公式写出复数的代数形式,再由复数的除法运算,进而确定对应点,即可得答案.
【详解】由题可得,
所以
所以在复平面内对应的点为,位于第三象限,
故选:C
44.(23-24高一下·福建福州·期中)瑞士数学家欧拉于1748年提出了著名的公式:,其中是自然对数的底数,是虚数单位,该公式被称为欧拉公式.根据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.复数为实数
B.对应的点位于第二象限
C.若,在复平面内分别对应点,,则面积的最大值为
D.
【答案】D
【分析】由欧拉公式及复数的相关概念计算逐项计算判断即可.
【详解】对于A:,则复数为纯虚数,故A错误;
对于B:,因为,所以,,
所以复数在复平面内对应的点为,位于第一象限,故B错误;
对于C:,,
,,
因此的面积为,
因为,
所以面积的最大值为,故C错误;
对于D:
,
所以
,故D正确.
故选:D
45.(21-22高一下·广东广州·期末)瑞士数学家欧拉于1748年提出了著名的公式:,其中是自然对数的底数,是虚数单位,该公式被称为欧拉公式.根据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.
B.的最大值为2
C.复数在复平面内对应的点位于第二象限
D.若,在复平面内分别对应点,,则面积的最大值为
【答案】B
【分析】由欧拉公式及复数的相关概念计算逐项计算判断即可.
【详解】对于A,,A错误;
对于B,
,当时取等号,B正确;
对于C,,复数在复平面内对应的点位于第一象限,C错误;
对于D,,,
,,
因此的面积为:,面积的最大值为,D错误.
故选:B
46.(22-23高三上·江苏南通·阶段练习)欧拉公式(其中,为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉创立,该公式建立了三角函数与指数函数的关系,在复变函数论中占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”根据欧拉公式,下列结论中正确的是( )
A.的实部为 B.在复平面内对应的点在第一象限
C. D.的共轭复数为
【答案】C
【分析】根据复数实部定义、复数的几何意义、模长的计算和共轭复数定义依次判断各个选项即可.
【详解】对于A,,则实部为,A错误;
对于B,对应的点为,
,,对应的点位于第二象限,B错误;
对于C,,C正确;
对于D,,则其共轭复数为,D错误.
故选:C.
47.(22-23高一下·安徽·阶段练习)欧拉公式(为虚数单位,)是由瑞土著名数学家欧拉发现的,它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数之间的关系,根据此公式可知,下面结论中正确的是( )
A. B.
C.在复平面内对应的点位于第二象限 D.
【答案】D
【分析】由欧拉公式,代入对应的值,即可判断A和C;由得,两式联立,解出即可判断B;由二倍角公式即可判断D.
【详解】对于A:由欧拉公式得,所以,故A错误;
对于B:由得,
两式联立得,两式相减消去得,,
所以,故B错误;
对于C:由欧拉公式得,,在复平面对应点的坐标为,
因为,
所以,
所以在复平面内对应的点位于第四象限,故C错误;
对于D:,故D正确,
故选:D.
48.(22-23高一·全国·课后作业)欧拉公式(i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”,根据此公式可知,下面结论中正确的是( ).
A.;
B.;
C.;
D.在复平面内对应的点位于第二象限.
【答案】B
【分析】对于A,根据欧拉公式的定义,代入即可判断;
对于B,根据复数的模的计算公式即可判断;
对于C,将代入,联立两个式子解方程组即可判断;
对于D,表示的复数在复平面内对应的点为,从而得以判断.
【详解】对于A,,故A错误;
对于B,,故B正确:
对于C,因为,,
所以,故C错误;
对于D,依题意可知表示的复数在复平面内对应的点的坐标为,
故表示的复数在复平面内对应的点的坐标为,
因为,所以,则该点位于第四象限,故D错误.
故选:B.
一、单选题
1.(2025·湖南郴州·三模)已知复数满足,则( )
A. B. C.3 D.1
【答案】D
【分析】先化简,求出复数,得到共轭复数,最后根据模长公式计算即可.
【详解】满足,则,则.则.
故选:D.
2.(2024·全国·模拟预测)若(,,),且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由复数运算结合复数相等概念可得,然后结合可得答案.
【详解】因为,
所以,
所以,解得,.因为,所以,
解得或.
故选:A.
3.(2025·河北·模拟预测)若复数是方程的两个不同的根,则( )
A. B. C. D.9
【答案】A
【分析】由复数代数形式的乘法运算即可求解.
【详解】设.则,
因为,所以解得或
不妨设,
则.
故选:A.
4.(2025·河南·一模)设复数在复平面内对应的点在虚轴的正半轴上,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【分析】由题意得,进而计算可得,利用基本不等式可求最大值.
【详解】设,因此,,
当且仅当时取“”,所以的最大值为.
故选:B.
5.(24-25高一下·河北·期中)已知复数是关于的方程的一个根,则( )
A.7 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】将代入,求得,进而得到答案.
【详解】因为是关于的方程的一个根,所以,
即,所以且,解得,,
所以.
故选:D.
6.(24-25高一下·浙江·期中)已知复数,为虚数单位,则对于,的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】D
【分析】根据得,进而得到,结合模的计算公式求出,进而得到答案.
【详解】因为,所以,
所以,
所以,
所以当时,有最小值,最小值为,
故选:D.
7.(2025·北京门头沟·一模)在复平面内,复数对应的点的坐标是,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据复数与复平面内点的对应关系求出复数,再根据复数的除法运算法则计算.
【详解】已知复数对应的点的坐标是,所以.
将代入,可得.
即:.
故选:B.
8.(2025·重庆·模拟预测)对于复数,如果复数同时满足以下两个条件:①,且,使得,②,则称为的反演.已知复数的实部等于1,为的反演,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】设,则,利用判别式法可求的最小值.
【详解】设,则,
所以,故,故,
故,
设,则,其中,
若,则;
若,则即,
故,
故,故,
故,
故选:C.
9.(24-25高一下·山西·阶段练习)已知复数,在复平面内,复数对应的点分别为A,B,且点A与点B关于直线对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据复数对应点的对称,可得出,再由复数的加法及复数的模求解.
【详解】因为,所以点.
因为点A与点B关于直线对称,
所以,
所以.
故选:A
二、多选题
10.(2025·重庆·三模)已知复数满足,则下列结论正确的是( )
A.可能为
B.
C.的实部与虚部之积不大于3
D.在复平面内对应的点可能是
【答案】BCD
【分析】设,可得.对于AD:根据复数的概念和几何意义分析判断即可;对于B:根据共轭复数结合复数乘法运算即可;对于C:利用基本不等式分析判断即可.
【详解】设,则,
可得,即.
对于选项A:若,即,不满足,故A错误;
对于选项B:,故B正确;
对于选项C:因为,即,
当且仅当时,等号成立,
所以的实部与虚部之积不大于3,故C正确;
对于选项D:若在复平面内对应的点是,
即,满足,故D正确;
故选:BCD.
11.(24-25高一下·广东潮州·期中)已知为虚数单位,则以下四个说法中正确的是( )
A.复数的虚部为
B.
C.复数与分别对应向量与,则向量对应的复数为
D.若复数z满足条件,则复数z对应点的集合是以原点为圆心,分别以和为半径的两个圆所夹的圆环,且包括圆环的边界
【答案】BCD
【分析】对于A,由复数的代数式可判断;对于B,利用复数的乘方运算求解可判断;对于C,结合向量的运算法则,即可求解可判断;对于D,结合复数的几何意义,即可求解判断.
【详解】对于A:对于复数的虚部为,故A错误;
对于B:,故B正确;
对于C:复数与分别表示向量与,
因为,所以表示向量的复数为,故C正确;
对于D:对于D,设复数,若复数满足条件,
则有,故复数对应点的集合是以原点为圆心,
分别以2和3为半径的两个圆所夹的圆环,且包括圆环的边界,故D正确.
故选:BCD.
12.(24-25高一下·福建福州·期中)已知复数和对应的向量分别是,向量对应的复数记为z,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】由向量的运算求得复数,再由复数的运算判断各选项.
【详解】∵,∴,
所以,,,,
因此BC正确,AD错误,
故选:BC.
13.(山东省青岛市2024-2025学年高一下学期期中学业水平检测数学试卷)已知,复数满足,则( )
A. B.
C. D.的最大值为
【答案】ABD
【分析】根据复数模长、乘法运算,结合共轭复数定义判断ABC,结合复数的几何意义,根据点与圆的位置关系求解最值判断D.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,则,
所以,B正确;
对于C,因为,
所以,
,所以,C错误;
对于D,复数在复平面内对应的点为,
则表示复数在复平面内对应的点在以为圆心1为半径的圆上,
而表示复数在复平面内对应的点到原点的距离,
所以的最大值为,D正确.
故选:ABD.
三、填空题
14.(24-25高一下·上海·期中)已知、,若不等式的解集为,则(为虚数单位)的取值范围是 .
【答案】
【分析】先根据不等式的解集得到、的关系,再根据复数模的计算公式求解的取值范围.
【详解】根据题意,已知、,若不等式的解集为,
则在上,函数图像上的点要在函数上面.
分情况讨论,
当时,在上,时,,而,则直线上的点不可能一直在曲线上方,不合题意.
当,不等式的解集不为,不合题意,
所以若不等式的解集为,必有.
根据图像知道,在1处刚好取等即可,则,
可得.
令,这是一个二次函数,函数图象开口向上.
当时,.
所以,
综上所得, 的取值范围是.
故答案为:.
15.(24-25高一下·重庆·期中)已知复数满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】设复数,由已知可得,进而根据可求最小值.
【详解】设复数,因为,
所以,所以,
所以,所以,
所以,
当且仅当时,取等号,即的最小值为.
故答案为:.
16.(24-25高一下·河南洛阳·期中)已知复数,.若,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由复数相等列出方程,得到的表达式,结合换元法,由二次函数的值域,即可得到结果.
【详解】由两个复数相等可得,
即,
化简可得,其中,
当时,取得最小值,,
当时,取得最大值,,
所以的取值范围是.
故答案为:
17.(2025·上海长宁·二模)复数,,则 .
【答案】/
【分析】由已知可得,根据复数的乘法运算即可求解.
【详解】因为,所以,
所以.
故答案为:.
18.(2025·上海杨浦·二模)已知复数满足,其中为虚数单位,则的最小值为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用复数模的几何意义求出最小值.
【详解】在复平面内,表示复数对应的点与复数对应点的距离为1,
因此点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,
表示点到原点的距离,所以的最小值为.
故答案为:
19.(2025高三·全国·专题练习)关于复数有以下四个说法:
① ②
③ ④
其中正确的序号为 .
【答案】②④
【分析】举特殊值代入可判断A、C,设,代入化简可判断B,设代入化简可判断D.
【详解】对于①,取,,则,,
故,①错误.
对于②,设,,则,,,,则,所以,故②正确.
对于③,不妨取,,则,,,
所以,故不恒成立,③错误.
对于④,设,则,所以,
所以,④正确.
故答案为:②④.
20.(24-25高一下·福建莆田·期中)已知复数z满足,则 .
【答案】
【分析】先根据复数的除法运算求解,再根据共轭复数定义及模长公式求出模长.
【详解】复数z满足,
则,所以
则.
故答案为:.
四、解答题
21.(24-25高一下·北京·期中)已知复数(,为虚数单位),在复平面上对应的点在第四象限,且满足.
(1)求实数的值;
(2)若复数是关于的方程(且)的一个复数根,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,可得,再由共轭复数及复数乘法计算求解.
(2)利用方程根的意义,结合复数乘方运算、复数相等求解即可.
【详解】(1)由,,得,即,
因为在复平面上对应的点在第四象限,则,
所以,
(2)由(1)知,,
由复数是关于x的方程的根,
得,
整理得,
因为,所以, 解得.
22.(24-25高一下·福建龙岩·期中)已知复数,,且是纯虚数,其中a为实数,i是虚数单位.
(1)求a的值;
(2)在复平面内,O为坐标原点,向量,对应的复数分别是,,若,求实数c的值.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)由复数除法以及纯虚数的概念即可列式求解;
(2)由复数的几何意义得出,结合向量减法及模长公式即可得解
【详解】(1)复数,,,
则.
因为是纯虚数,所以,解得.
(2)由(1)得,.
由题意得,点O,A,B的坐标分别为,,,
所以,,因为,
所以,解得或.
23.(24-25高一下·浙江·期中)在复平面内复数,其所对应的点分别为为坐标原点,是虚数单位.
(1)求;
(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)需要先计算和,再求它们差的模;
(2)设出实根,代入方程,根据复数相等的条件求解.
【详解】(1)
(2)设是二次方程的一个实根,将
代入方程得:
由复数相等的意义得:,解得:
所以当时,原方程有一实根
24.(24-25高一下·福建福州·期中)已知复数
(1)若是虚数,求m的取值范围.
(2)若复平面内复数对应的点位于第四象限,求m的取值范围.
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据虚数可得虚部非零,从而可求范围;
(2)根据点在第四象限可得实部为正,虚部为负,从而可得范围;
(3)根据复数相等结合消参可得,由平方关系和正弦函数的性质可求参数的范围.
【详解】(1)由题意,要使是虚数,则,解得:.
(2)由题意,要使点位于第四象限,则需满足,解得:.
(3)由得,
由复数相等的定义知,必有,
因为,所以
故的取值范围为
25.(24-25高一下·新疆伊犁·期中)已知复数,其中,i为虚数单位.
(1)若复数z为纯虚数,求实数m的值;
(2)若复数z对应的点在第三象限,求实数m的取值范围;
(3)当时,求.
【答案】(1)8
(2)
(3)
【分析】(1)利用纯虚数的定义,列式计算即得;
(2)利用复数在复平面对应点的性质,列式计算即得;
(3)代入参数求得复数的模长.
【详解】(1)由复数是纯虚数,且,
得,解得,所以实数m的值为3.
(2)由复数对应的点在第三象限,且,
得,解得,即,
所以实数m的取值范围为.
(3)当时,,
.
所以.
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