第五章 §5.5 复 数(新高考通用)-【2026年高考数学一轮备考·学霸专练】
|
2份
|
22页
|
301人阅读
|
12人下载
内容正文:
第五章平面向量与复数
§5.5 复 数
【考情分析·探规律】
考点
3年考情(2021-2024)
命题趋势
考点1 复数相等
2023·全国甲卷、2022·浙江卷
2022·全国乙卷、2022·全国乙卷
2021·全国乙卷
通过方程的解,认识复数;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;掌握复数的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义;本节内容是新高考卷的必考内容,一般考查复数的四则运算、共轭复数、模长运算、几何意义,题型较为简单。
考点2 共轭复数
2024·全国甲卷、2024·全国甲卷
2023·北京卷、2023·全国乙卷、2023·全国新Ⅰ卷、2022·全国甲卷2022·全国甲卷、2022·全国新Ⅰ卷
2021·全国乙卷、2021·新Ⅰ卷全国
考点3 复数的模
2024·全国新Ⅱ卷、2023·全国乙卷2022·全国甲卷、2022·北京卷
考点4复数的几何意义
2023·全国新Ⅱ卷、2023·北京卷2021·全国新Ⅱ卷
【知识梳理】
1.复数的有关概念
(1)复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a是复数的实部,b是复数的虚部,i为虚数单位.
(2)复数的分类:
复数z=a+bi(a,b∈R)
复数
(3)复数相等:
a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).
(4)共轭复数:
a+bi与c+di互为共轭复数⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
(5)复数的模:
向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=(a,b∈R).
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.复数的四则运算
(1)复数的加、减、乘、除运算法则:
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
①加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
②减法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
③乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
④除法:=i(c+di≠0).
(2)几何意义:复数加、减法可按向量的平行四边形法则或三角形法则进行.
如图给出的平行四边形OZ1ZZ2可以直观地反映出复数加、减法的几何意义,即,.
【名师点拨】
1.i的乘方具有周期性
i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0,n∈N*.
2.(1±i)2=±2i,=i,=-i.
3.复数的模与共轭复数的关系z·=|z|2=||2.
【随堂训练】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)中,虚部为bi.( )
(2)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小.( )
(3)原点是实轴与虚轴的交点.( )
(4)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模.( )
【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)√
【解析】(1)虚部为b;(2)虚数不可以比较大小.
2.(2024·新课标全国Ⅱ)已知z=-1-i,则|z|等于( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
【解析】若z=-1-i,
则|z|=.
3.已知复数z=i3(1+i),则z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
【解析】z=i3(1+i)=-i(1+i)=1-i,z在复平面内对应的点为(1,-1),位于第四象限.
4.复数的共轭复数是 .
【答案】-2+i
【解析】=-2-i,故其共轭复数是-2+i.
【名师点拨】
1.熟记与复数有关的常用结论
(1)(1±i)2=±2i;=i;=-i.
(2)i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*).
(3)z·=|z|2=||2,|z1·z2|=|z1|·|z2|,,|zn|=|z|n.
(4)r1≤|z|≤r2表示以原点O为圆心,以r1和r2为半径的两圆所夹的圆环;
|z-(a+bi)|=r(r>0)表示以(a,b)为圆心,r为半径的圆.
2.谨防两个易误点
(1)利用复数相等a+bi=c+di列方程时,注意a,b,c,d∈R的前提条件.
(2)两个不全为实数的复数不能比较大小.
【必练核心题型】
题型一 复数的概念
【典例】1.(2024·白山模拟)复数z=i+2i2+3i3,则z的虚部为( )
A.2i B.-2i C.2 D.-2
【答案】D
【解析】由z=i+2i2+3i3可得z=-2-2i,故z的虚部为-2.
【典例】2.已知复数z=m2-1+(m+i2)·i(m∈R)表示纯虚数,则m等于( )
A.1 B.-1 C.1或-1 D.2
【答案】B
【解析】因为z=m2-1+(m+i2)·i=m2-1+(m-1)·i,
若复数z表示纯虚数,则解得m=-1.
【典例】3.(2025·晋中模拟)已知复数z=1-2i是方程x2+ax+b=0(a,b∈R)的根,则|a+bi|等于( )
A. B.4 C. D.
【答案】D
【解析】由题意得,=1+2i是方程x2+ax+b=0(a,b∈R)的一个根,
由根与系数的关系得1+2i+1-2i=-a,(1+2i)(1-2i)=b,
故a=-2,b=1-4i2=1+4=5,
故|a+bi|=|-2+5i|=.
【解题技巧】
解决复数概念问题的常用方法
(1)求一个复数的实部与虚部,只需将已知的复数化为代数形式z=a+bi(a,b∈R),则该复数的实部为a,虚部为b.
(2)复数是实数的条件:①z=a+bi∈R⇔b=0(a,b∈R);②z∈R⇔z=;③z∈R⇔z2≥0.
(3)复数是纯虚数的条件
①z=a+bi是纯虚数⇔a=0且b≠0(a,b∈R);
②z是纯虚数⇔z+=0(z≠0);③z是纯虚数⇔z2<0.
(4)复数z=a+bi(a,b∈R)的共轭复数为=a-bi,则z·=|z|2=||2,即|z|=||=.
【变式训练】
变式1.下列关于复数的说法,正确的是( )
A.复数i是最小的纯虚数
B.在复数范围内,模为1的复数共有1,-1,i和-i四个
C.i与-i是一对共轭复数
D.虚轴上的点都表示纯虚数
【答案】C
【解析】虚数不能比大小,故A错误;对于复数z=a+bi(a,b∈R),但凡满足a2+b2=1,其模均为1,显然不仅四个,比如a=,b=时,|z|=1,故B错误;由共轭复数的定义可知C正确;原点(0,0)也在虚轴上,但不表示纯虚数,故D错误.
变式2.(2025·南通模拟)已知复数z满足z2=-3+4i,则|z|等于( )
A. B.5 C. D.2
【答案】C
【解析】设z=a+bi(a,b∈R),
则z2=a2-b2+2abi,又z2=-3+4i,
所以解得或
则z=1+2i或z=-1-2i,
所以|z|=.
变式3.已知复数z满足4(1+z)=15+8i,则z的实部为 .
【答案】-
【解析】设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi,
由4(1+z)=15+8i,得4(a-bi)+4(a2+b2)=15+8i,
由复数相等的充要条件,得
解得
故z的实部为-.
题型二 复数的四则运算
【典例】1.(2024·新课标全国Ⅰ)若=1+i,则z等于( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
【答案】C
【解析】因为
=1+=1+i,
所以z=1+=1-i.
【典例】2.设复数z=,则z等于( )
A.1 B.-1 C.i D.-i
【答案】C
【解析】∵=i,
∴z=i2 025=i4×506+1=i.
【典例】3.已知复数z满足=2i,则z·= .
【答案】5
【解析】因为=2i,
所以z-3=2i(z-i)=2+2iz,
所以z==1+2i,
所以=1-2i,则z·=(1+2i)(1-2i)=5.
【解题技巧】
复数四则运算问题的解题策略
复数的
加减法
在进行复数的加减法运算时,可类比合并同类项运用法则(实部与实部相加减,虚部与虚部相加减)计算
复数的
乘法
复数的乘法类似于多项式的乘法,可将含有虚数单位i的看作一类同类项,不含i的看作另一类同类项,分别合并
复数的
除法
除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把i的幂写成最简形式,这里的分母实数化可类比分母含根式的分母有理化
【变式训练】
变式1.(2023·新高考全国Ⅰ)已知z=,则z-等于( )
A.-i B.i C.0 D.1
【答案】A
【解析】因为z=
==-i,所以i,即z-=-i.
变式2.在复平面内,复数z对应的点的坐标为(2,-1),则= .
【答案】2i
【解析】由题意得复数z对应的点的坐标为(2,-1),
故z=2-i,=2+i,
故=2i.
变式3.已知i为虚数单位,则i+i2+i3+…+i2 025= .
【答案】i
【解析】i+i2+i3+i4=0,
则i+i2+i3+…+i2 025=506×0+i=i.
题型三 复数的几何意义
【典例】1.已知复数z=(a-1)-2ai(a∈R),且|z|=5,若z在复平面内对应的点位于第二象限,则a等于( )
A.-2 B.- C.2 D.
【答案】A
【解析】由题意|z|==5,
得5a2-2a-24=0,解得a=-2或a=,
因为z在复平面内对应的点位于第二象限,
所以故a<0,故a=-2.
【典例】2.已知i是虚数单位,复数z=a+bi(a,b∈R),且|z-i|=|z+2-i|,则|z-3+i|的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【解析】方法一 由|z-i|=|z+2-i|,得复数z在复平面内对应的点Z到点(0,1)与点(-2,1)的距离相等,则点Z在直线x=-1上.
|z-3+i|表示点Z与点(3,-)的距离,过点(3,-)作直线x=-1的垂线,垂足为P(图略),当点Z与点P重合时,|z-3+i|取得最小值4.
方法二 因为z=a+bi(a,b∈R),
则z-i=a+(b-1)i,
z+2-i=(a+2)+(b-1)i,
由|z-i|=|z+2-i|,可得,
解得a=-1,则z=-1+bi,
所以z-3+i=-4+(b+)i,
因此|z-3+i|=≥4,
当且仅当b=-时,等号成立,
故|z-3+i|的最小值为4.
【解题技巧】
复数的几何意义及应用
(1)复数z、复平面上的点Z及向量相互联系、一一对应,即z=a+bi(a,b∈R)Z(a,b).
(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.
【变式训练】
变式1.(2025·南充模拟)当1<m<2时,复数m-1+(m-2)i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
【解析】由1<m<2,可得
所以复数m-1+(m-2)i在复平面内对应的点Z(m-1,m-2)位于第四象限.
变式2.已知复数z满足|z-2|=1,则|z-i|的最小值为( )
A.1 B.-1 C.+1 D.3
【答案】B
【解析】设z=x+yi(x,y∈R),
因为|z-2|=|x-2+yi|==1,
所以(x-2)2+y2=1,即z在复平面内对应点的轨迹为圆C:(x-2)2+y2=1,如图,
又|z-i|=|x+(y-1)i|=,
所以|z-i|表示圆C上的点到点A(0,1)的距离,所以|z-i|min=CA-1=-1.
【限时训练】(限时:40分钟)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知a,b∈R,a-3i=(b-i)i(i为虚数单位),则( )
A.a=1,b=-3 B.a=-1,b=3
C.a=-1,b=-3 D.a=1,b=3
【答案】A
【解析】因为a-3i=(b-i)i=1+bi,所以a=1,b=-3.
2.(2025·曲靖模拟)在复平面内,复数3+2i,-2+3i对应的向量分别是,,其中O是坐标原点,则向量对应的复数为( )
A.1+i B.5-i
C.5-3i D.-5+i
【答案】D
【解析】由题设=(3,2),=(-2,3),
则=(-5,1),
所以向量对应的复数为-5+i.
3.已知复数z=(i为虚数单位),则( )
A.z的实部为2
B.|z|=
C.=2-i
D.z在复平面内对应的点位于第一象限
【答案】B
【解析】z==-(2+i)i=1-2i,故实部为1,|z|=,=1+2i,z在复平面内对应的点为(1,-2),位于第四象限.
4.已知复数z=m2-7m+6+(m2-36)i是纯虚数,则实数m的值为( )
A.±6 B.1或6 C.-6 D.1
【答案】D
【解析】由题意得m2-7m+6=0且m2-36≠0,则m=1.
5.(2025·固原模拟)已知复数z满足2=z+i,则z等于( )
A.-2-i B.2-i C.-2+i D.2+i
【答案】A
【解析】依题意,设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi,
因为=2-2i,
所以由2=z+i,
可得2(a-bi)+2-2i=a+bi+i,
则(2a+2)-(2b+2)i=a+(b+1)i,所以
解得所以z=-2-i.
6.已知复数z满足1≤|z-(1-i)|≤2,则复数z在复平面内对应的点Z所在区域的面积为( )
A.π B.2π C.3π D.4π
【答案】C
【解析】令z=a+bi(a,b∈R),则1≤|(a-1)+(b+1)i|≤2,所以1≤(a-1)2+(b+1)2≤4,即对应的点Z所在区域的面积是圆心为(1,-1),半径分别为1,2的两个同心圆的面积差,所以所求区域的面积为4π-π=3π.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.(2025·徐州模拟)已知复数z在复平面内对应的点为,则( )
A.|z|=1 B.z+=1
C.z2+z+1=0 D.z2 026=z
【答案】ACD
【解析】由题可知,z=-i,|z|==1,故A正确;
=-i,z+=-1,故B错误;
z2=i=-i,所以z2+z+1=-1+1=0,故C正确;
z3=z2·z=·=1,
所以z2 026=z2 025·z=·z=z,故D正确.
8.下列说法正确的是( )
A.若z=-2+i,则z在复平面内对应的点位于第二象限
B.若z满足z·i=-1+2i,则的虚部为1
C.若z是方程x2+3=0的根,则z=±i
D.若z满足|z-1+2i|=2,则|z|的最大值为
【答案】AC
【解析】对于A,z=-2+i在复平面内对应的点为(-2,1),位于第二象限,故A正确;
对于B,因为z·i=-1+2i,所以z==2+i,则=2-i,所以的虚部为-1,故B错误;
对于C,方程x2+3=0的根为±i,故C正确;
对于D,设z=x+yi(x,y∈R),若z满足|z-1+2i|=2,即|(x-1)+(y+2)i|=2,所以=2,即(x-1)2+(y+2)2=4,则点(x,y)在以(1,-2)为圆心,2为半径的圆上,又圆心到坐标原点的距离为,所以|z|的最大值为+2,故D错误.
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.(2025·辽阳模拟)若复数z=+|3-4i|,则|z|= .
【答案】4
【解析】z=+|3-4i|=+5=+5=8-4i,
|z|==4.
10.写出一个同时满足①②的复数z= .
①z3=;②z∉R.
【答案】i(或-i)
【解析】因为z∉R,不妨设z=bi(b∈R,b≠0),
则(bi)3=-b3i=-bi,
解得b=±1,即z=±i符合.
四、解答题(共28分)
11.(13分)已知复数z=m2+m-2+(m-1)i(m∈R),其中i为虚数单位.
(1)若z是纯虚数,求实数m的值;(6分)
(2)若m=2,设=a+bi(a,b∈R),试求a+b的值.(7分)
【解析】
(1)因为z是纯虚数,
所以解得m=-2.
(2)若m=2,则z=4+i,
故i=a+bi,
所以a=,b=,所以a+b=.
12.(15分)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;(7分)
(2)结合根与系数的关系,猜测方程的另一个根,并给予证明.(8分)
【解析】
(1)把x=-1+i代入方程x2+ax+b=0,得(-a+b)+(a-2)i=0,
所以解得
(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,所以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,
所以x2=-1-i是方程的另一个根.
【尖子拔高训练】每小题5分,共10分
13.已知复数z1,z2和z满足|z1|=|z2|=1,若|z1-z2|=|z1-1|=|z2-z|,则|z|的最大值为( )
A.2 B.3 C. D.1
【答案】B
【解析】根据题意,得|z|=|(z2-z)-z2|≤|z2-z|+|z2|=|z1-1|+1≤|z1|+1+1=3,
当z1=-1,z2=1,z=3时,|z1-z2|=|z1-1|=|z2-z|=2,此时|z|=3,
所以|z|max=3.
14.在复平面内,复数z=a+bi(a,b∈R)对应向量(O为坐标原点),设||=r,以射线Ox为始边,向量所在射线为终边,旋转的角为θ,则z=r(cos θ+isin θ),法国数学家棣莫弗发现了棣莫弗定理:z1=r1(cos θ1+isin θ1),z2=r2(cos θ2+isin θ2),则z1z2=r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)],由棣莫弗定理可以推导出复数乘方公式:[r(cos θ+isin θ)]n=rn(cos nθ+isin nθ).已知z=(+i)4,则||= ;若复数ω满足ωn-1=0(n∈N*),则称复数ω为n次单位根,若复数ω是6次单位根,且ω∉R,请写出一个满足条件的ω= .
【答案】16 cos +isin (答案不唯一)
【解析】∵+i=2,
∴z=(+i)4=24,
则||=|z|=24=16.
由题意知ω6=1,
设ω=cos θ+isin θ,
则ω6=cos 6θ+isin 6θ=1,
∴
又ω∉R,∴sin θ≠0,
故可取θ=,则ω=cos +isin .
学科网(北京)股份有限公司
$$
第五章平面向量与复数
§5.5 复 数
【考情分析·探规律】
考点
3年考情(2021-2024)
命题趋势
考点1 复数相等
2023·全国甲卷、2022·浙江卷
2022·全国乙卷、2022·全国乙卷
2021·全国乙卷
通过方程的解,认识复数;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;掌握复数的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义;本节内容是新高考卷的必考内容,一般考查复数的四则运算、共轭复数、模长运算、几何意义,题型较为简单。
考点2 共轭复数
2024·全国甲卷、2024·全国甲卷
2023·北京卷、2023·全国乙卷、2023·全国新Ⅰ卷、2022·全国甲卷2022·全国甲卷、2022·全国新Ⅰ卷
2021·全国乙卷、2021·新Ⅰ卷全国
考点3 复数的模
2024·全国新Ⅱ卷、2023·全国乙卷2022·全国甲卷、2022·北京卷
考点4复数的几何意义
2023·全国新Ⅱ卷、2023·北京卷2021·全国新Ⅱ卷
【知识梳理】
1.复数的有关概念
(1)复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a是复数的实部,b是复数的虚部,i为虚数单位.
(2)复数的分类:
复数z=a+bi(a,b∈R)
复数
(3)复数相等:
a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).
(4)共轭复数:
a+bi与c+di互为共轭复数⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
(5)复数的模:
向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=(a,b∈R).
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.复数的四则运算
(1)复数的加、减、乘、除运算法则:
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
①加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
②减法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
③乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
④除法:=i(c+di≠0).
(2)几何意义:复数加、减法可按向量的平行四边形法则或三角形法则进行.
如图给出的平行四边形OZ1ZZ2可以直观地反映出复数加、减法的几何意义,即,.
【名师点拨】
1.i的乘方具有周期性
i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0,n∈N*.
2.(1±i)2=±2i,=i,=-i.
3.复数的模与共轭复数的关系z·=|z|2=||2.
【随堂训练】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)中,虚部为bi.( )
(2)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小.( )
(3)原点是实轴与虚轴的交点.( )
(4)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模.( )
2.(2024·新课标全国Ⅱ)已知z=-1-i,则|z|等于( )
A.0 B.1 C. D.2
3.已知复数z=i3(1+i),则z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.复数的共轭复数是 .
【名师点拨】
1.熟记与复数有关的常用结论
(1)(1±i)2=±2i;=i;=-i.
(2)i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*).
(3)z·=|z|2=||2,|z1·z2|=|z1|·|z2|,,|zn|=|z|n.
(4)r1≤|z|≤r2表示以原点O为圆心,以r1和r2为半径的两圆所夹的圆环;
|z-(a+bi)|=r(r>0)表示以(a,b)为圆心,r为半径的圆.
2.谨防两个易误点
(1)利用复数相等a+bi=c+di列方程时,注意a,b,c,d∈R的前提条件.
(2)两个不全为实数的复数不能比较大小.
【必练核心题型】
题型一 复数的概念
【典例】1.(2024·白山模拟)复数z=i+2i2+3i3,则z的虚部为( )
A.2i B.-2i C.2 D.-2
【典例】2.已知复数z=m2-1+(m+i2)·i(m∈R)表示纯虚数,则m等于( )
A.1 B.-1 C.1或-1 D.2
【典例】3.(2025·晋中模拟)已知复数z=1-2i是方程x2+ax+b=0(a,b∈R)的根,则|a+bi|等于( )
A. B.4 C. D.
【变式训练】
变式1.下列关于复数的说法,正确的是( )
A.复数i是最小的纯虚数
B.在复数范围内,模为1的复数共有1,-1,i和-i四个
C.i与-i是一对共轭复数
D.虚轴上的点都表示纯虚数
变式2.(2025·南通模拟)已知复数z满足z2=-3+4i,则|z|等于( )
A. B.5 C. D.2
变式3.已知复数z满足4(1+z)=15+8i,则z的实部为 .
题型二 复数的四则运算
【典例】1.(2024·新课标全国Ⅰ)若=1+i,则z等于( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
【典例】2.设复数z=,则z等于( )
A.1 B.-1 C.i D.-i
【典例】3.已知复数z满足=2i,则z·= .
【变式训练】
变式1.(2023·新高考全国Ⅰ)已知z=,则z-等于( )
A.-i B.i C.0 D.1
变式2.在复平面内,复数z对应的点的坐标为(2,-1),则= .
变式3.已知i为虚数单位,则i+i2+i3+…+i2 025= .
题型三 复数的几何意义
【典例】1.已知复数z=(a-1)-2ai(a∈R),且|z|=5,若z在复平面内对应的点位于第二象限,则a等于( )
A.-2 B.- C.2 D.
【典例】2.已知i是虚数单位,复数z=a+bi(a,b∈R),且|z-i|=|z+2-i|,则|z-3+i|的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【变式训练】
变式1.(2025·南充模拟)当1<m<2时,复数m-1+(m-2)i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
变式2.已知复数z满足|z-2|=1,则|z-i|的最小值为( )
A.1 B.-1 C.+1 D.3
【限时训练】(限时:40分钟)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知a,b∈R,a-3i=(b-i)i(i为虚数单位),则( )
A.a=1,b=-3 B.a=-1,b=3
C.a=-1,b=-3 D.a=1,b=3
2.(2025·曲靖模拟)在复平面内,复数3+2i,-2+3i对应的向量分别是,,其中O是坐标原点,则向量对应的复数为( )
A.1+i B.5-i
C.5-3i D.-5+i
3.已知复数z=(i为虚数单位),则( )
A.z的实部为2
B.|z|=
C.=2-i
D.z在复平面内对应的点位于第一象限
4.已知复数z=m2-7m+6+(m2-36)i是纯虚数,则实数m的值为( )
A.±6 B.1或6 C.-6 D.1
5.(2025·固原模拟)已知复数z满足2=z+i,则z等于( )
A.-2-i B.2-i C.-2+i D.2+i
6.已知复数z满足1≤|z-(1-i)|≤2,则复数z在复平面内对应的点Z所在区域的面积为( )
A.π B.2π C.3π D.4π
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.(2025·徐州模拟)已知复数z在复平面内对应的点为,则( )
A.|z|=1 B.z+=1
C.z2+z+1=0 D.z2 026=z
8.下列说法正确的是( )
A.若z=-2+i,则z在复平面内对应的点位于第二象限
B.若z满足z·i=-1+2i,则的虚部为1
C.若z是方程x2+3=0的根,则z=±i
D.若z满足|z-1+2i|=2,则|z|的最大值为
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.(2025·辽阳模拟)若复数z=+|3-4i|,则|z|= .
10.写出一个同时满足①②的复数z= .
①z3=;②z∉R.
四、解答题(共28分)
11.(13分)已知复数z=m2+m-2+(m-1)i(m∈R),其中i为虚数单位.
(1)若z是纯虚数,求实数m的值;(6分)
(2)若m=2,设=a+bi(a,b∈R),试求a+b的值.(7分)
12.(15分)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;(7分)
(2)结合根与系数的关系,猜测方程的另一个根,并给予证明.(8分)
【尖子拔高训练】每小题5分,共10分
13.已知复数z1,z2和z满足|z1|=|z2|=1,若|z1-z2|=|z1-1|=|z2-z|,则|z|的最大值为( )
A.2 B.3 C. D.1
14.在复平面内,复数z=a+bi(a,b∈R)对应向量(O为坐标原点),设||=r,以射线Ox为始边,向量所在射线为终边,旋转的角为θ,则z=r(cos θ+isin θ),法国数学家棣莫弗发现了棣莫弗定理:z1=r1(cos θ1+isin θ1),z2=r2(cos θ2+isin θ2),则z1z2=r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)],由棣莫弗定理可以推导出复数乘方公式:[r(cos θ+isin θ)]n=rn(cos nθ+isin nθ).已知z=(+i)4,则||= ;若复数ω满足ωn-1=0(n∈N*),则称复数ω为n次单位根,若复数ω是6次单位根,且ω∉R,请写出一个满足条件的ω= .
学科网(北京)股份有限公司
$$