内容正文:
清单03 第七章 复数
(6个考点梳理+7题型解读+提升训练)
清单01 复数的有关概念
知识点01:复数相等
在复数集中任取两个数,,(),我们规定.
清单02 复数的分类
知识点01: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:
清单03 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
清单04 复数的模
知识点01:复数的模
(1)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).
(2)()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.
清单05 复数的四则运算
知识点01:复数代数形式的乘,除法运算
(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
(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.
清单06 共轭复数
知识点01: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02:共轭复数的性质
设,()
①;②为实数;③且为纯虚数
④;⑤,,
【考点题型一】复数的有关概念()
【例1-1】(24-25高一下·重庆·阶段练习)若为实数,是纯虚数,则复数为( )
A. B. C. D.
【例1-2】(2024高一·全国·专题练习)若为实数,复数,则 .
【变式1-1】.(23-24高二下·浙江·期末)复数(为虚数单位)的虚部是( )
A.1 B. C.2024 D.
【变式1-2】.(2024高一·全国·专题练习)给出下列命题:
①若R,则是纯虚数;
②若R且,则;
③若C,则复数的实部为a,虚部为b;
④i的平方等于.
其中正确命题的序号是( )
A.① B.②
C.③ D.④
【变式1-3】.(多选)(24-25高一下·湖南长沙·期中)关于复数z,下面是真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.若,则
【变式1-4】(24-25高一下·江苏宿迁·期中)已知i是虚数单位,则
【考点题型二】复数的分类()
【例2】(23-24高一下·海南儋州·期中)已知复数.
(1)若z为实数,求m值:
(2)若z为虚数,求m值;
(3)若z为纯虚数,求m值;
(4)若复数z为实数0,求m值
【变式2-1】.(23-24高一下·全国·课后作业)“且”是“复数是纯虚数”的 条件.
【变式2-2】.(24-25高一下·全国·课后作业)写出下列复数的实部和虚部,并判断它们是实数,虚数,还是纯虚数.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6)0.
【变式2-3】.(24-25高一下·江苏盐城·期中)实数取何值时,复数是:
(1)实数?
(2)虚数?
(3)0?
【变式2-4】.(23-24高一下·吉林辽源·阶段练习)当实数x取何值时,复数是
(1)实数?
(2)虚数?
(3)纯虚数?
【考点题型三】复数的几何意义()
【例3】(24-25高一下·广东深圳·期中)复数满足,则(i为虚数单位)的最小值( )
A.4 B.5 C.2 D.3
【变式3-1】.(24-25高一下·山西·期中)复数z满足,则复数z的模的最大值是 .
【变式3-2】.(24-25高一下·重庆万州·期中)已知复数,复数满足在复平面内对应的点的集合为图形,则图形的面积为 .
【变式3-3】.(24-25高一下·广东广州·期中)请写出一个模为5,虚部为的复数 .
【变式3-4】.(24-25高一下·河南·期中)已知为实数,复数,复数在复平面内所对应的点位于第一象限.
(1)求的值;
(2)在复平面内,复数对应的向量分别是,其中是原点,求的大小.
【考点题型四】复数的模()
【例4】(河南省青桐鸣2024-2025学年高一下学期期中联考数学试题)若复数满足,i为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【变式4-1】.(2025·青海西宁·二模)若与均为实数,且,则( )
A.3 B.4 C.5 D.7
【变式4-2】.(2025·福建厦门·三模)若,则( )
A.1 B. C.2 D.4
【变式4-3】.(24-25高一下·全国·课后作业)复数满足,则( )
A. B. C. D.
【变式4-4】.(24-25高三下·安徽阜阳·开学考试)已知复数z满足,则( )
A.1 B. C. D.2
【考点题型五】复数的四则运算()
【例5】(2025·甘肃陇南·模拟预测)已知,则z=( )
A. B. C. D.
【变式5-1】.(安徽省淮北、淮南市2025届高三下学期第二次质量检测数学试题)若,则( )
A. B. C.2 D.
【变式5-2】.(广东省揭阳市2025届高三高考模拟测试(二)数学试题)复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式5-3】.(24-25高一下·安徽·期中)若复数,则( )
A.1 B.2 C. D.5
【变式5-4】.(24-25高二下·云南丽江·阶段练习)若,则( )
A.2 B. C.1 D.4
【考点题型六】共轭复数()
【例6】(陕西省榆林市多校2024-2025学年高一下学期4月期中联考数学试题)已知复数,则的共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A.直线上 B.直线上 C.实轴上 D.虚轴上
【变式6-1】.(2025·江西·二模)已知复数,则( )
A. B.1 C. D.2
【变式6-2】.(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.
【变式6-3】.(24-25高三下·广西·阶段练习)已知(为虚数单位),则( )
A.1 B. C.2 D.4
【变式6-4】.(24-25高一下·天津·期中)复数的共轭复数是 .
【考点题型七】新定义题()
【例7】(24-25高一下·全国·课后作业)在英语中,实数是Real Number,一般取Real的前两个字母“Re”表示一个复数的实部;虚数是Imaginary Number,一般取Imaginary的前两个字母“Im”表示一个复数的虚部.如:,;,.已知复数z是方程的解.
(1)若,且(a,,i是虚数单位),求;
(2)若,复数,,且,,求实数t的取值范围.
【变式7-1】.(多选)(2025·山东·模拟预测)定义,.其中复数(,是虚数单位),,,则下列命题中,真命题有( )
A.对任意,都有
B.若是复数的共轭复数,则恒成立
C.若,则
D.对任意,结论恒成立
【变式7-2】.(多选)(24-25高一下·云南玉溪·阶段练习)欧拉公式:是虚数单位,,是由瑞士著名数学家欧拉发现的,它非常巧妙地将三角函数与复指数函数关联了起来,令可得.它又将自然界中的两个重要的无理数和、实数单位、虚数单位以及复数中的巧妙地结合在一起被数学家们誉为“上帝公式”、“宇宙第一公式”、“最美公式”等等下列关于欧拉公式的叙述正确的有( )
A. B.复数对应的点位于第二象限
C. D.
【变式7-3】.(24-25高一下·湖北孝感·期中)瑞士数学家欧拉于1748年提出了著名的欧拉公式:,其中是自然对数的底数,是虚数单位,该公式将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数与指数函数的关联,在复变函数论中有非常重要的地位,被推举为“数学中的天桥”.
(1)若复数,求:;
(2)在复平面内,复数对应的向量分别是,其中O是原点,设与所成的角为,求.
【变式7-4】.(24-25高一下·河北邯郸·阶段练习)现定义“维形态复数”:,其中为虚数单位,,.
(1)当时,证明:“2维形态复数”是“1维形态复数”的平方;
(2)若“2维形态复数”与“3维形态复数”相等,求的值.
.
提升训练
一、单选题
1.(24-25高一下·河南许昌·期中)已知p,,复数是关于x的方程的一个根,则的值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)欧拉公式(其中i为虚数单位,),是由瑞士著名数学家欧拉创立的,公式将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数与指数函数的关联,在复变函数论里面占有非常重要的地位,被誉为数学中的天桥.依据欧拉公式,的共轭复数为( ).
A. B. C. D.
3.(24-25高三下·安徽阜阳·阶段练习)已知z为纯虚数,且,则( )
A. B.1或-7
C.或 D.i或
4.(安徽省芜湖市2024-2025学年高一下学期期中联考数学试卷)设复数满足,则的虚部为( )
A.1 B. C. D.
5.(24-25高一下·河南·期中)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
6.(多选)(23-24高一下·广东江门·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.,
B.
C.若,则,
D.若是关于x的方程的根,则
7.(24-25高二下·湖南·期中)若复数满足,则( )
A. B. C. D.
8.(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.
二、多选题
9.(24-25高一下·河南许昌·期中)已知,为复数,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则为实数
C. D.若,则
10.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)已知是复数且对应的点分别为,则以下结论错误的是().
A.若,则,且
B.若,则,且
C.若,则向量和相等或相反向量
D.若,则
11.(24-25高一下·河南·期中)已知复数均不为0,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.(24-25高一下·江苏徐州·期中)已知是关于的方程的一个根,其中为虚数单位,则 .
13.(24-25高一下·河北·期中)已知复数,则 .
14.(24-25高一下·广东潮州·期中)已知为虚数单位,,若,则 .
四、解答题
15.(24-25高一下·河南许昌·期中)设,已知复数,且为纯虚数.
(1)求m的值和;
(2)若复数在复平面内对应的点位于第三象限,求实数a的取值范围.
16.(24-25高一下·山西·期中)(1)计算:;
(2)已知是虚数单位,表示的共轭复数,复数满足求的值.
17.(24-25高一下·上海·期中)已知复数,其中为虚数单位.
(1)若复数为纯虚数,求的值;
(2)求的最小值.
18.(24-25高一下·广东湛江·阶段练习)已知是一元二次方程的一个复数根.
(1)求的值;
(2)若为纯虚数,求.
19.(河南省青桐鸣2024-2025学年高一下学期期中联考数学试题)已知是一元二次方程的一个复数根,且复数,i为虚数单位,.
(1)求m,n的值;
(2)求;
(3)求的实部和虚部,并说明其在复平面内对应的点位于第几象限
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清单03 第七章 复数
(6个考点梳理+7题型解读+提升训练)
清单01 复数的有关概念
知识点01:复数相等
在复数集中任取两个数,,(),我们规定.
清单02 复数的分类
知识点01: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:
清单03 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
清单04 复数的模
知识点01:复数的模
(1)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).
(2)()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.
清单05 复数的四则运算
知识点01:复数代数形式的乘,除法运算
(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
(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.
清单06 共轭复数
知识点01: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02:共轭复数的性质
设,()
①;②为实数;③且为纯虚数
④;⑤,,
【考点题型一】复数的有关概念()
【例1-1】(24-25高一下·重庆·阶段练习)若为实数,是纯虚数,则复数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数的基本概念
【分析】根据复数的概念得出的值即可.
【详解】为实数,则,
是纯虚数,则,
则
故选:D
【例1-2】(2024高一·全国·专题练习)若为实数,复数,则 .
【答案】2
【知识点】复数的基本概念、已知复数的类型求参数
【分析】根据给定条件,可得该复数是实数,再列式计算即得.
【详解】由只能是实数才能比较大小,得为实数,因此,解得,
所以.
故答案为:2
【变式1-1】.(23-24高二下·浙江·期末)复数(为虚数单位)的虚部是( )
A.1 B. C.2024 D.
【答案】B
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的基本概念
【分析】利用复数的概念及虚部的定义可得结果.
【详解】由复数的概念可得的虚部是.
故选:B
【变式1-2】.(2024高一·全国·专题练习)给出下列命题:
①若R,则是纯虚数;
②若R且,则;
③若C,则复数的实部为a,虚部为b;
④i的平方等于.
其中正确命题的序号是( )
A.① B.②
C.③ D.④
【答案】D
【知识点】复数的基本概念、虚数单位i及其性质、求复数的实部与虚部
【分析】利用复数的概念逐一判断各个命题即得.
【详解】对于复数(R),当且时为纯虚数,
在①中,若,则不是纯虚数,①错误;
在②中,两个虚数不能比较大小,②错误;
在③中,只有当R时,复数的实部才为a,虚部为b,③错误;
在④中,i的平方等于,④正确.
故选:D
【变式1-3】.(多选)(24-25高一下·湖南长沙·期中)关于复数z,下面是真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.若,则
【答案】BD
【知识点】复数的相等、求复数的模、复数的基本概念
【分析】对于AC,通过举特特例可判断选项正误;对于BD,设,由题意结合复数模计算公式可判断选项正误.
【详解】对于A, 当 时,,故A错误;
对于B,设,由题可得,则.故B正确;
对于C,当时,,故C错误;
对于D,设,则
,故D正确.
故选:BD
【变式1-4】(24-25高一下·江苏宿迁·期中)已知i是虚数单位,则
【答案】0
【知识点】虚数单位i及其性质
【分析】根据的运算公式,即可求解.
【详解】.
故答案为:0
【考点题型二】复数的分类()
【例2】(23-24高一下·海南儋州·期中)已知复数.
(1)若z为实数,求m值:
(2)若z为虚数,求m值;
(3)若z为纯虚数,求m值;
(4)若复数z为实数0,求m值
【答案】(1)或;
(2)且
(3)
(4)
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】根据复数的特征,列出关于实部和虚部的取值,即可求解.
【详解】(1)若为实数,则,解得:或;
(2)若z为虚数,则,得:且;
(3)若为纯虚数,则,解得:;
(4)若复数为实数0,则,解得:.
【变式2-1】.(23-24高一下·全国·课后作业)“且”是“复数是纯虚数”的 条件.
【答案】充分不必要
【知识点】判断命题的充分不必要条件、复数的分类及辨析
【分析】根据复数的相关概念结合充分、必要条件分析判断.
【详解】若且,则复数是纯虚数,即充分性成立;
若复数是纯虚数,则且,即不一定成立,
利用,即必要性不成立;
综上所述:“且”是“复数是纯虚数”的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要
【变式2-2】.(24-25高一下·全国·课后作业)写出下列复数的实部和虚部,并判断它们是实数,虚数,还是纯虚数.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6)0.
【答案】(1)实部为2,虚部为3,是虚数
(2)实部为,虚部为,是虚数
(3)实部为,虚部为1,是虚数
(4)实部为,虚部为0,是实数
(5)实部为0,虚部为,是纯虚数
(6)实部为0,虚部为0,是实数
【知识点】复数的分类及辨析、求复数的实部与虚部
【分析】根据复数得出实部及虚部,进而根据复数类型定义判断复数是实数还是虚数或纯虚数即可.
【详解】(1)实部为2,虚部为3,是虚数;
(2)实部为,虚部为,是虚数;
(3)实部为,虚部为1,是虚数;
(4)实部为,虚部为0,是实数;
(5)实部为0,虚部为,是纯虚数;
(6)实部为0,虚部为0,是实数;
【变式2-3】.(24-25高一下·江苏盐城·期中)实数取何值时,复数是:
(1)实数?
(2)虚数?
(3)0?
【答案】(1)或
(2)且
(3)
【知识点】复数的相等、已知复数的类型求参数
【分析】(1)根据复数为实数的充要条件列式求解即可;
(2)根据复数为虚数的充要条件列式求解即可;
(3)根据复数相等列式求解即可.
【详解】(1)当,即或时,复数是实数;
(2)当,即且时,复数是虚数;
(3)当即时,复数是0.
【变式2-4】.(23-24高一下·吉林辽源·阶段练习)当实数x取何值时,复数是
(1)实数?
(2)虚数?
(3)纯虚数?
【答案】(1)或
(2)且
(3)
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】(1)(2)(3)根据复数的分类条件列等式或不等式求解即得.
【详解】(1)若复数是实数等价于,解得或,
所以或时,是实数;
(2)若是虚数,等价于,解得且,
所以且时,是虚数;
(3)是纯虚数,等价于,解得,
所以时,是纯虚数.
【考点题型三】复数的几何意义()
【例3】(24-25高一下·广东深圳·期中)复数满足,则(i为虚数单位)的最小值( )
A.4 B.5 C.2 D.3
【答案】A
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】首先根据复数的几何意义求复数对应的点的轨迹,再利用数形结合求模的最小值.
【详解】设复数在复平面内对应的点为,由知,点的轨迹为以原点为圆心,
半径为1的圆,表示圆上的点到点的距离,如下图,
如图,最小值为.
故选:A
【变式3-1】.(24-25高一下·山西·期中)复数z满足,则复数z的模的最大值是 .
【答案】
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】利用复数的几何意义得对应的点的轨迹为以为圆心,半径为的圆,将题意转化为圆上的点到原点的距离,进而可得结果.
【详解】表示对应的点的轨迹为以为圆心,半径为的圆,
故复数的模即圆上的点到原点的距离,则.
故答案为:.
【变式3-2】.(24-25高一下·重庆万州·期中)已知复数,复数满足在复平面内对应的点的集合为图形,则图形的面积为 .
【答案】
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】根据复数的几何意义求解即可.
【详解】因为,所以,
则在复平面内对应的点的集合是以点为圆心,5为半径的圆,图形的面积为.
故答案为:
【变式3-3】.(24-25高一下·广东广州·期中)请写出一个模为5,虚部为的复数 .
【答案】(或)答案不唯一,写出一个即可
【知识点】求复数的实部与虚部、由复数模求参数
【分析】根据题意,设复数,由,求得的值,即可得到答案.
【详解】根据题意,设复数,可得,解得,
所以或.
故答案为:(或)答案不唯一,写出一个即可
【变式3-4】.(24-25高一下·河南·期中)已知为实数,复数,复数在复平面内所对应的点位于第一象限.
(1)求的值;
(2)在复平面内,复数对应的向量分别是,其中是原点,求的大小.
【答案】(1)1
(2)
【知识点】由复数模求参数、向量夹角的坐标表示、复数的坐标表示、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】(1)根据题意,由,列出方程求得,再由在复平面内所对应的点位于第一象限,得到的值;
(2)由(1)得到,结合向量的夹角公式,即可求解.
【详解】(1)解:由复数且,
可得,即,解得,
又由在复平面内所对应的点位于第一象限,所以,故有.
(2)解:由复数对应的向量分别是,可得,
则且,
因为为与的夹角,可得,
又因为,所以.
【考点题型四】复数的模()
【例4】(河南省青桐鸣2024-2025学年高一下学期期中联考数学试题)若复数满足,i为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】复数的相等、求复数的模
【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
【变式4-1】.(2025·青海西宁·二模)若与均为实数,且,则( )
A.3 B.4 C.5 D.7
【答案】C
【知识点】复数的相等、求复数的模
【分析】根据复数相等的条件,求得,结合复数模的计算公式,即可求解.
【详解】因为,所以,所以,
则.
故选:C.
【变式4-2】.(2025·福建厦门·三模)若,则( )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】B
【知识点】求复数的模
【分析】根据计算可得.
【详解】因为,所以,所以.
故选:B.
【变式4-3】.(24-25高一下·全国·课后作业)复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数的相等、求复数的模、共轭复数的概念及计算
【分析】设(),由条件等式,应用复数相等求,得到复数.
【详解】设(),则,,
因为,所以,
所以解得
即.
故选:D.
【变式4-4】.(24-25高三下·安徽阜阳·开学考试)已知复数z满足,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【知识点】求复数的模
【分析】设(),代入已知等式,再根据复数模的计算公式求出的值.
【详解】设(),已知,则.
根据复数模的性质,对两边取模可得,即.
因为,所以,又,则.
由,且,可得,即.
故选:B.
【考点题型五】复数的四则运算()
【例5】(2025·甘肃陇南·模拟预测)已知,则z=( )
A. B. 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】直接利用复数代数形式的乘除运算化简即可.
【详解】因为,则.
故选:B.
【变式5-1】.(安徽省淮北、淮南市2025届高三下学期第二次质量检测数学试题)若,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【知识点】复数的相等、求复数的模、共轭复数的概念及计算
【分析】设,代入化简,由复数相等即可得出答案.
【详解】设,则,
所以,
由,所以,故,
所以,
故选:A.
【变式5-2】.(广东省揭阳市2025届高三高考模拟测试(二)数学试题)复数在复平面内对应的点在( )
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】复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】利用复数代数形式的除法运算化简,再根据复数的几何意义判断即可.
【详解】因为,
所以复数在复平面内对应的点为,位于第四象限.
故选:D
【变式5-3】.(24-25高一下·安徽·期中)若复数,则( )
A.1 B.2 C. D.5
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数的除法运算化简得出,进而求解,计算即可得出答案.
【详解】由已知可得,
所以,
则.
故选:A.
【变式5-4】.(24-25高二下·云南丽江·阶段练习)若,则( )
A.2 B. C.1 D.4
【答案】B
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】由复数的乘法运算、共轭复数的概念及模长公式即可求解.
【详解】因为,
所以.
故选:B
【考点题型六】共轭复数()
【例6】(陕西省榆林市多校2024-2025学年高一下学期4月期中联考数学试题)已知复数,则的共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A.直线上 B.直线上 C.实轴上 D.虚轴上
【答案】B
【知识点】复数的坐标表示、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算、复数加减法的代数运算
【分析】利用复数的运算化简复数,结合共轭复数的定义与复数的几何意义可得出结论.
【详解】因为,则,
所以,复数在复平面内对应的点的坐标为.
因此,的共轭复数在复平面内对应的点位于直线上.
故选:B.
【变式6-1】.(2025·江西·二模)已知复数,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】由复数的乘除运算及共轭复数概念即可求解.
【详解】由,
所以,
所以,
故选:B
【变式6-2】.(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
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、求复数的实部与虚部、复数代数形式的乘法运算
【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.
【变式6-3】.(24-25高三下·广西·阶段练习)已知(为虚数单位),则( )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】A
【知识点】求复数的模、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数代数形式的运算性质、共轭复数模的定义等即可解出.
【详解】依题意,,
所以.
故选:A.
【变式6-4】.(24-25高一下·天津·期中)复数的共轭复数是 .
【答案】
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、求复数的模
【分析】利用复数的模、除法及共轭复数求解.
【详解】依题意,,
所以所求共轭复数为.
故答案为:
【考点题型七】新定义题()
【例7】(24-25高一下·全国·课后作业)在英语中,实数是Real Number,一般取Real的前两个字母“Re”表示一个复数的实部;虚数是Imaginary Number,一般取Imaginary的前两个字母“Im”表示一个复数的虚部.如:,;,.已知复数z是方程的解.
(1)若,且(a,,i是虚数单位),求;
(2)若,复数,,且,,求实数t的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【知识点】复数的相等、求复数的实部与虚部、复数范围内方程的根、复数的除法运算
【分析】(1)先求解方程得到复数,再结合条件根据复数相等求解;
(2)根据复数的运算,结合条件列出不等式组的求解.
【详解】(1)由z是方程的根,,
解得.
因为,所以,所以,
则,
所以解得
所以.
(2)因为,所以.
又,
所以.
因为,,
所以解得,
所以实数t的取值范围为.
【变式7-1】.(多选)(2025·山东·模拟预测)定义,.其中复数(,是虚数单位),,,则下列命题中,真命题有( )
A.对任意,都有
B.若是复数的共轭复数,则恒成立
C.若,则
D.对任意,结论恒成立
【答案】BD
【知识点】复数加减法的代数运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据题中所给定义,结合复数的运算法则,逐一分析判断,即可得答案.
【详解】对于A,根据定义,当时,,故A错误;
对于B,由题意得,所以,故B正确;
对于C,若,则两个复数实部、虚部可以相等,也可以相反,无法得到,故C错误;
对于D,设,,,则,
,
,
又,,
所以,
即,故D正确.
故选:BD.
【变式7-2】.(多选)(24-25高一下·云南玉溪·阶段练习)欧拉公式:是虚数单位,,是由瑞士著名数学家欧拉发现的,它非常巧妙地将三角函数与复指数函数关联了起来,令可得.它又将自然界中的两个重要的无理数和、实数单位、虚数单位以及复数中的巧妙地结合在一起被数学家们誉为“上帝公式”、“宇宙第一公式”、“最美公式”等等下列关于欧拉公式的叙述正确的有( )
A. B.复数对应的点位于第二象限
C. D.
【答案】BCD
【知识点】求复数的模、共轭复数的概念及计算、判断复数对应的点所在的象限、复数的三角表示
【分析】求出,即可判断A;根据的范围求出的符号,再根据复数的几何意义即可判断B;根据复数的模的计算公式即可判断C;根据共轭复数的定义即可判断D.
【详解】对于A,因为,所以,,故A错误;
对于B,,而,则、,
故位于第二象限,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,,所以,
又因为,所以,故D正确.
故选:BCD.
【变式7-3】.(24-25高一下·湖北孝感·期中)瑞士数学家欧拉于1748年提出了著名的欧拉公式:,其中是自然对数的底数,是虚数单位,该公式将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数与指数函数的关联,在复变函数论中有非常重要的地位,被推举为“数学中的天桥”.
(1)若复数,求:;
(2)在复平面内,复数对应的向量分别是,其中O是原点,设与所成的角为,求.
【答案】(1)
(2)
【知识点】向量夹角的计算、求复数的模、复数的乘方、复数的除法运算
【分析】(1)利用给定公式,结合复数的乘方及除法运算求解.
(2)利用欧拉公式求出的坐标,进而求出夹角的余弦.
【详解】(1)依题意,,,
,因此,
所以.
(2),则,
于是,,
所以.
【变式7-4】.(24-25高一下·河北邯郸·阶段练习)现定义“维形态复数”:,其中为虚数单位,,.
(1)当时,证明:“2维形态复数”是“1维形态复数”的平方;
(2)若“2维形态复数”与“3维形态复数”相等,求的值.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【知识点】已知三角函数值求角、诱导公式一、复数的相等、复数的乘方
【分析】(1)根据“维形态复数”的概念,分别把时的“2维形态复数”和“1维形态复数”表示出来,再根据复数的计算法则进行计算,即可证明;
(2)由“2维形态复数”与“3维形态复数”相等,根据复数相等的条件可求得,结合三角函数的诱导公式,可求解.
【详解】(1)当时,,
设“1维形态复数”为,则,
“2维形态复数”为,则,
因为,
故“2维形态复数”是“1维形态复数”的平方.
(2)因为“2维形态复数”与“3维形态复数”相等,
所以,
因此,
解,得或,
解,得或,
由于两个方程同时成立,故只能有,即.
所以.
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一、单选题
1.(24-25高一下·河南许昌·期中)已知p,,复数是关于x的方程的一个根,则的值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【知识点】复数范围内方程的根
【分析】根据一元二次方程的复数根互为共轭复数,再利用韦达定理即可得解.
【详解】因为复数是关于x的方程的一个根,
所以复数也是关于x的方程的一个根,
则,所以,
所以.
故选:C.
2.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)欧拉公式(其中i为虚数单位,),是由瑞士著名数学家欧拉创立的,公式将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数与指数函数的关联,在复变函数论里面占有非常重要的地位,被誉为数学中的天桥.依据欧拉公式,的共轭复数为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】共轭复数的概念及计算
【分析】根据欧拉公式及共轭复数的定义即可求解.
【详解】,
所以的共轭复数为.
故选:.
3.(24-25高三下·安徽阜阳·阶段练习)已知z为纯虚数,且,则( )
A. B.1或-7
C.或 D.i或
【答案】D
【知识点】已知复数的类型求参数、由复数模求参数
【分析】根据给定条件,设出复数的代数形式,再利用复数模的意义列式求解.
【详解】设,由,得,整理得,
解得或,
所以或.
故选:D
4.(安徽省芜湖市2024-2025学年高一下学期期中联考数学试卷)设复数满足,则的虚部为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算
【分析】由复数的除法结合复数的虚部计算可得.
【详解】由,得的虚部为.
故选:B
5.(24-25高一下·河南·期中)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】复数代数形式的乘法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】根据复数的运算法则,化简得到,结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】由复数,所以复数在复平面内对应的点为位于第四象限.
故选:D.
6.(多选)(23-24高一下·广东江门·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.,
B.
C.若,则,
D.若是关于x的方程的根,则
【答案】ACD
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、复数的乘方
【分析】设复数,代入计算可求得结论判断A;利用利用复数的乘方运算求解判断B,利用复数的四则运算法解求得判断C;将代入方程利用复数相等的条件可求解判断D.
【详解】对于A,,设复数,则,,
故,A正确;
对于B,由于,故,B错误;
对于C,由,可得,所以,
所以,所以,故C正确;
对于D,是关于x的方程的根,
故,即,
故,D正确.
故选:ACD.
7.(24-25高二下·湖南·期中)若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】复数的除法运算
【分析】根据复数代数形式的除法运算化简求得答案.
【详解】因为,所以,所以,
故选:A.
8.(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
【知识点】求二次函数的值域或最值、求复数的模、共轭复数的概念及计算
【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.
二、多选题
9.(24-25高一下·河南许昌·期中)已知,为复数,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则为实数
C. D.若,则
【答案】BC
【知识点】复数的相等、求复数的模、复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】举例说明判断AD;设出复数的代数形式,结合共轭复数的意义及复数模的运算求解判断BC.
【详解】对于A,取,满足,而不全是实数的两个复数不能比较大小,A错误;
对于B,设,由,得,
则,,B正确;
对于C,设,则,C正确;
对于D,取,满足,而,D错误.
故选:BC
10.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)已知是复数且对应的点分别为,则以下结论错误的是().
A.若,则,且
B.若,则,且
C.若,则向量和相等或相反向量
D.若,则
【答案】AC
【知识点】求复数的模、复数加减法的代数运算、复数的向量表示
【分析】举反例即可说明A,C错误;对于B,只有,才有;对于D,只有,才有,由比判断D.
【详解】对于A,若,,则满足,但此时,故A错误;
对于B,,若,则故B正确;
对于C,若,则满足,此时,
同理,此时和即不是相等何量,也不是相反向量,故C错洖;
对于D,故,此时,故,故D正确.
故选:AC.
11.(24-25高一下·河南·期中)已知复数均不为0,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【知识点】复数的除法运算、求复数的模、共轭复数的概念及计算
【分析】利用复数的乘法和除法运算可得答案.
【详解】对于A,,,显然,A不正确;
对于B,设,,则,,
,所以,B正确;
对于C,设,,
,,
,
所以,C正确;
对于D,
,
,D正确;
故选:BCD
三、填空题
12.(24-25高一下·江苏徐州·期中)已知是关于的方程的一个根,其中为虚数单位,则 .
【答案】1
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数范围内方程的根
【分析】确定方程的另外一根,根据韦达定理即可求得答案.
【详解】由题意知是关于的方程的一个根,
则是该方程的另一个根,则,
即,则,
故答案为:1
13.(24-25高一下·河北·期中)已知复数,则 .
【答案】
【知识点】复数的乘方、共轭复数的概念及计算
【分析】根据虚数的性质,求得,结合,得到,再由共轭复数的概念,即可求解.
【详解】由虚数乘方的性质,可得,其中,可得,
所以,所以.
故答案为:.
14.(24-25高一下·广东潮州·期中)已知为虚数单位,,若,则 .
【答案】
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算
【分析】应用复数乘法及复数相等得,即可得.
【详解】由题设,则,可得.
故答案为:
四、解答题
15.(24-25高一下·河南许昌·期中)设,已知复数,且为纯虚数.
(1)求m的值和;
(2)若复数在复平面内对应的点位于第三象限,求实数a的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【知识点】已知复数的类型求参数、求复数的模、复数代数形式的乘法运算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】(1)根据复数的乘法运算和纯虚数的定义求出,再根据复数的模的计算公式求出即可;
(2)先根据复数的乘法运算求出,再根据复数的几何意义即可得解.
【详解】(1),
因为为纯虚数,
所以,解得,
所以,
所以;
(2),
因为复数在复平面内对应的点位于第三象限,
所以,解得,
所以实数a的取值范围为.
16.(24-25高一下·山西·期中)(1)计算:;
(2)已知是虚数单位,表示的共轭复数,复数满足求的值.
【答案】(1);(2)
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算、求复数的模、共轭复数的概念及计算
【分析】(1)利用复数除法运算和乘方运算,结合的幂运算的周期性可求得结果;
(2)设,根据共轭复数,复数乘法运算,复数相等的知识求出,进而求得结果.
【详解】(1)
.
(2)令且,则,
所以,则,可得,
所以,则.
17.(24-25高一下·上海·期中)已知复数,其中为虚数单位.
(1)若复数为纯虚数,求的值;
(2)求的最小值.
【答案】(1)0
(2).
【知识点】求复数的模、已知复数的类型求参数
【分析】(1)根据纯虚数的概念解方程组可得结果;
(2)由复数的模长公式以及二次函数性质计算可得其最小值.
【详解】(1)由复数为纯虚数可得,所以;
(2)易知,
则可知时,的最小值为.
18.(24-25高一下·广东湛江·阶段练习)已知是一元二次方程的一个复数根.
(1)求的值;
(2)若为纯虚数,求.
【答案】(1)
(2)
【知识点】已知复数的类型求参数、复数范围内方程的根
【分析】(1)代入,转化为复数为0的形式,即可列式求解;
(2)根据复数的特征,即可列式求解.
【详解】(1)由条件可知,,
则,得,
则,得,,
所以;
(2)由题意可知,,得,
所以,则.
19.(河南省青桐鸣2024-2025学年高一下学期期中联考数学试题)已知是一元二次方程的一个复数根,且复数,i为虚数单位,.
(1)求m,n的值;
(2)求;
(3)求的实部和虚部,并说明其在复平面内对应的点位于第几象限
【答案】(1)
(2)5
(3)实部为,虚部为,复数对应点在第二象限.
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算、求复数的实部与虚部、判断复数对应的点所在的象限
【分析】(1)根据根与系数的关系求解即可;
(2)根据复数的乘法及模的运算求解;
(3)根据复数的加法及概念、几何意义求解.
【详解】(1)因为是一元二次方程的一个根,
所以是方程的另一个根,
所以,,
即,解得.
(2)由(1)知,,
所以,
所以
(3),
所以实部为,虚部为,复数对应点在第二象限.
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