内容正文:
清单07 第9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】(24-25高二下·上海·期中)已知i是虚数单位,则复数的虚部为 .
【答案】1
【知识点】求复数的实部与虚部、求复数的模、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数的模,共轭复数,复数虚部的概念求解.
【详解】由,所以该复数的虚部为1.
故答案为:1.
【变式1-1】.(2024·上海普陀·模拟预测)对于复数(i是虚数单位),则 .
【答案】
【知识点】求复数的实部与虚部、复数代数形式的乘法运算
【分析】先进行复数乘法运算,再根据共轭复数和虚部概念求解即可.
【详解】由题意,所以,则.
故答案为:.
【变式1-2】.(24-25高三上·上海·期中)已知复数(为虚数单位),则的虚部为 .
【答案】
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算
【分析】根据除法运算可得,进而可得虚部.
【详解】因为复数,所以的虚部为.
故答案为:.
【变式1-3】.(24-25高三上·上海·阶段练习)复数(是虚数单位)的实部是
【答案】1
【知识点】复数的除法运算、求复数的实部与虚部
【分析】由复数除法运算化简复数为代数形式,再根据定义可得.
【详解】,实部为1,
故答案为:1.
【变式1-4】.(24-25高一·上海·随堂练习)设复数,其中i为虚数单位,则Imz= .
【答案】
【知识点】复数的除法运算、求复数的实部与虚部
【分析】运用复数除法规则,先化简,再根据虚部定义得解.
【详解】,.
故答案为:.
【考点题型二】复数的分类()
【例2】(23-24高一·上海·课堂例题)下列关于复数z和的命题是真命题还是假命题?请给出结论并说明理由.
(1)一定是实数;
(2)一定是纯虚数;
(3)若,则是实数;
(4)若,则是纯虚数.
【答案】(1)真命题,理由见解析
(2)假命题,理由见解析
(3)真命题,理由见解析
(4)假命题,理由见解析
【知识点】判断命题的真假、复数的分类及辨析、共轭复数的概念及计算
【分析】(1)(2)(3)(4)设复数,并求出,结合各项给定条件判断真假.
【详解】(1)设复数,则,,一定是实数,真命题;
(2)由,而当时,不是纯虚数,假命题;
(3)若,则,则z是实数,真命题;
(4)若,则,而当时,z不是纯虚数,假命题.
【变式2-1】.(24-25高一下·上海·期中)已知为虚数单位,设,若为纯虚数,则的值为 .
【答案】3
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】由纯虚数的定义计算可得.
【详解】由题意可得,解得所以.
故答案为:3.
【变式2-2】.(24-25高三上·上海·阶段练习)设.若为纯虚数(i为虚数单位),则a= .
【答案】-2
【知识点】已知复数的类型求参数、复数代数形式的乘法运算
【分析】先将展开化简,然后根据纯虚数的概念来求解的值.
【详解】展开,
因为,所以原式可化为.
因为为纯虚数,所以实部,解得.
此时虚部,符合纯虚数的定义.
故答案为:-2
【变式2-3】.(24-25高三下·上海·阶段练习)已知复数z的虚部为1,且为实数,则 .
【答案】
【知识点】已知复数的类型求参数、复数的除法运算
【分析】令,由复数的四则运算即可求解;
【详解】令,则
因为为实数,
所以,解得:,
,
当时,,
当时,,
所以
故答案为:
【变式2-4】.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知复数是纯虚数,则复数的虚部为
【答案】10
【知识点】求复数的实部与虚部、复数代数形式的乘法运算、已知复数的类型求参数
【分析】利用复数的乘法运算,结合纯虚数的定义求解.
【详解】依题意,,由是纯虚数,得,
解得,因此,
所以复数的虚部为10.
故答案为:10
【考点题型三】复数的几何意义()
【例3】(24-25高一下·上海·期中)复数,在复平面上对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【知识点】判断复数对应的点所在的象限、复数代数形式的乘法运算
【分析】根据复数的乘法运算先求复数,由复数的几何意义即可求解.
【详解】由,所以复数在复平面对应的点,所以点在第三象限,
故选:C.
【变式3-1】.(24-25高三下·上海静安·期中)若复数(a、,是虚数单位)在复平面上对应的点位于第二象限,则( )
A.且 B.且 C.且 D.且
【答案】D
【知识点】根据复数对应坐标的特点求参数、复数的除法运算
【分析】先根据复数的除法化简,再根据复数的几何意义即可得解.
【详解】,
因为复数(a、,是虚数单位)在复平面上对应的点位于第二象限,
所以,解得.
故选:D.
【变式3-2】.(24-25高二上·上海·阶段练习)在复平面内,向量、分别对应复数、,则对应的复数为
【答案】
【知识点】复数加减法的代数运算、复数的向量表示
【分析】根据复数与向量的对应关系,即可求解.
【详解】,所以向量对应的复数为.
故答案为:
【变式3-3】.(23-24高一下·上海·阶段练习)已知为虚数单位,复数满足.则取最大值时,在复平面上以对应的点,为顶点的三角形的形状是( )
A.等边三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
【答案】D
【知识点】求复数的模、共轭复数的概念及计算、复数的坐标表示
【分析】假设,根据模长公式构造关于的函数,从而可确定当取最大值时,的取值,从而求得;利用两点间距离公式表示出所构成三角形的三边长,从而可确定三角形形状.
【详解】因为 ,所以可设,
所以,
所以,
当时,取最大值,
即当,即时,取最大值,
此时,
所以对应的点,
所以,,
,
所以,根据各边关系易知各边对应角为锐角,
所以该图形为等腰三角形.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:关键在于能够根据的模长将为,从而可利用三角函数的知识确定的最大值,根据复数几何意义可确定对应的点的坐标,进而可求得三角形的各个边长.
【变式3-4】.(23-24高一下·上海·期中)设复数满足,则当取最大值时,对应的复平面上点的坐标是 .
【答案】
【知识点】复数的坐标表示、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】根据复数模的几何意义,可得的轨迹为以为圆心,半径长为1的圆,结合圆上的点到定点的距离最值及三角函数计算即可得.
【详解】复数对应的点到对应点的距离是1,
所以对应的点在以为圆心、半径长为1的圆上,
当直线经过原点时,到的距离最大,即取最大值,
此时,
又,故,
则,,
故的坐标是.
故答案为:.
【考点题型四】复数的模()
【例4】(2025·上海嘉定·二模)已知复数满足,则的值为 .
【答案】
【知识点】复数的向量表示、与复数模相关的轨迹(图形)问题、求复数的模
【分析】利用复数的几何意义,把复数和平面向量建立一一对应关系,再利用向量的加减运算及平行四边形的性质即可.
【详解】设对应的复数为,对应的复数为,
则对应的复数为,对应的复数为,
因为,
由平行四边形的性质可得:
所以
故答案为:
【变式4-1】.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知复数 满足 ,则 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【分析】利用复数的模的性质求解
【详解】,
故答案为:
【变式4-2】.(2025·上海奉贤·二模)已知为虚数单位,复数满足,则= .
【答案】
【知识点】复数的相等、求复数的模
【分析】根据相等复数,结合模长公式,可得答案.
【详解】设,由,
则,即,所以.
故答案为:.
【变式4-3】.(2025·上海闵行·二模)已知i是虚数单位,则 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【分析】由复数的除法运算结合模长计算即可.
【详解】.
故答案为:.
【变式4-4】.(2024·上海普陀·一模)设为虚数单位,若复数满足,则 .
【答案】2
【知识点】求复数的模、复数的相等、复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】设复数,,计算出,利用复数相等求出,即得.
【详解】设复数,,则,
所以,
因为,
所以,
则,所以.
故答案为:.
【考点题型五】复数的四则运算()
【例5】(24-25高一上·上海·单元测试)若复数,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】运用复数的乘方,除法,乘法法则结合模长性质计算即可.
【详解】模长的性质:.
.
故答案为:.
【变式5-1】.(2025·上海普陀·二模)已知复数,其中i为虚数单位,则 .
【答案】
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】根据复数的运算求出,再根据共轭复数的概念求解即可.
【详解】因为,
.
故答案为:
【变式5-2】.(2025·上海·模拟预测)为虚数单位,若复数满足,则 .
【答案】
【知识点】求复数的模、共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】由,即可求模长.
【详解】由题设.
故答案为:
【变式5-3】.(24-25高三上·上海·阶段练习)已知复数 (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】由负数的运算化简,再由复数的模长公式代入计算,即可得到结果.
【详解】因为,
所以.
故答案为:
【变式5-4】.(2025·上海长宁·二模)复数,,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】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:.
【考点题型六】共轭复数()
【例6】(2025·上海黄浦·二模)为虚数单位,若复数满足且,则 .
【答案】
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的相等、复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】设出复数的代数形式,由给定条件列式,结合复数乘法及复数相等求解.
【详解】设,则,由,得,解得,
即,由,得,所以.
故答案为:
【变式6-1】.(23-24高一下·上海·阶段练习)已知复数的共轭复数为,则下列命题错误的是( )
A. B.为纯虚数 C. D.
【答案】B
【知识点】求复数的模、共轭复数的概念及计算、复数的分类及辨析、复数的乘方
【分析】设,则,根据复数的加减法运算、几何意义、乘方运算与共轭复数的概念,结合选项依次判断即可.
【详解】由题意知,设,则.
A:,故A正确;
B:,当时,为纯虚数,故B错误;
C:,,所以,故C正确;
D:,,
所以,则,故D正确.
故选:B
【变式6-2】.(24-25高三上·上海·期中)已知,则 .
【答案】5
【知识点】求复数的模、共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】先求得,进而结合共轭复数的定义得到,再求共轭复数的模长即可.
【详解】因为,所以,
则,即.
故答案为:5.
【变式6-3】.(23-24高三上·上海青浦·开学考试)已知复数z满足,则复数z为 .
【答案】
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】运用复数除法化简,再结合共轭复数概念得解.
【详解】,则,则.
故答案为:.
【变式6-4】.(23-24高一·上海·课堂例题)已知复数,求的值.
【答案】
【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】由题意,利用共轭复数的概念求出,再利用两个复数代数形式的乘除法,计算求得结果.
【详解】解:复数,,,
.
【考点题型七】新定义题()
【例7】(24-25高一下·江苏无锡·阶段练习)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,即复数z的模的几何意义为z对应的点Z到原点的距离.设复数,且,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】根据给定条件,利用复数的几何意义,结合圆的性质求解.
【详解】为,
表示复平面内复数z对应的点与点的距离为,
因此点的轨迹是以点为圆心,为半径的圆,表示点与点的距离,
而,则,
所以的取值范围是.
故答案为:
【变式7-1】.(23-24高一下·上海松江·期末)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,在复变函数论中占有非常重要的地位,被举为“数学中的天桥”.依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.的虚部为
B.复数在复平面内对应的点位于第二象限
C.
D.若在复平面内分别对应点,则面积的最大值为
【答案】D
【知识点】求复数的实部与虚部、求复数的模、判断复数对应的点所在的象限、复数的三角表示
【分析】代入即可判断A;代入即可判断B;对等式右边进行代换化解即可判断C;代入,再计算相应相应的模,再利用三角形面积公式即可判断D.
【详解】对于A,,其虚部为1,A错误;
对于B, ,复数在复平面内对应的点位于第一象限,B错误;
对于C,
,故C错误;
对于D,,,
,,
因此的面积为:,面积的最大值为,D正确.
故选:D
【变式7-2】.(24-25高二上·上海·阶段练习)在个数字的全排列中,若一个较大的数字排在一个较小的数字的前面,则称它们构成逆序,这个排列的逆序的个数,称为这个排列的逆序数,记为.例如:,,.若为奇数,则该排列称为奇排列,若为偶数,则该排列称为偶排列.请计算: .(其中,其中为虚数单位)
【答案】
【知识点】数与式中的归纳推理、虚数单位i及其性质、比较对数式的大小
【分析】借助对数函数图象的规律,先比较,,的大小,再写出逆序数,最后利用复数的运算即可求解.
【详解】
如图,借助对数函数的图象,可知,
由逆序数的定义可得,,
所以.
故答案为:.
【变式7-3】.(24-25高一下·上海·期中)已知,为虚数单位.定义,.
(1)计算,;
(2)求集合在复平面上对应的区域的面积;
(3)若,求的最大值,并求当取得最大值时的值.
【答案】(1),
(2)
(3),此时
【知识点】求复数的模、与复数模相关的轨迹(图形)问题、复数综合
【分析】(1)根据所给定义计算可得;
(2)设,即可得到,从而确定集合在复平面上对应的区域,即可求出相应的面积;
(3)设,即可得到,确定在复平面的轨迹,即可求出的最大值以及此时的.
【详解】(1)因为,,
所以,;
(2)设,则,
所以,,
由且,即,即,
所以集合在复平面上对应的区域如下图阴影部分所示(不包含、轴部分),
所以集合在复平面上对应的区域的面积.
(3)设,则,
又,即,
所以当时,当时,当时,
当时,
所以复数在复平面内所对应的轨迹如下所示:
其中,,,,
所以当时取得最大值,且,此时
提升训练
一、填空题
1.(2025·上海浦东新·二模)若关于的方程的一个虚根的模为,则实数的值为 .
【答案】4
【知识点】由复数模求参数、复数范围内方程的根
【分析】设关于的方程的两根虚根为,则且,即可求出的值,再代入检验.
【详解】设关于的方程的两根虚根为,则且,
所以,又,所以,
当时,,所以关于的方程有两个不相等实数根,不符合题意;
当时,,所以关于的方程有两个虚根,符合题意;
所以.
故答案为:
2.(24-25高一下·上海·期中)若都是实数,关于的方程有一个根,则 .
【答案】7
【知识点】复数的相等、复数范围内方程的根
【分析】根据题意,将代入方程,然后由复数相等列出方程,即可得到结果.
【详解】将代入方程可得,
化简可得,
即,
则,解得.
故答案为:
3.(2025·上海徐汇·二模)复数(其中为虚数单位)的虚部是 .
【答案】/0.5
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算
【分析】根据复数除法,化简,进而直接写出虚部即可.
【详解】,故其虚部为.
故答案为:.
4.(24-25高三下·上海·阶段练习)设复数满足(为虚数单位),则的模为 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【分析】由已知根据复数的除法运算可得,再根据复数的模的运算求解即可.
【详解】由已知可得,
所以,
所以的模为.
故答案为:.
5.(24-25高三下·上海·阶段练习)设i是虚数单位,则 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数的乘方
【分析】根据虚数的性质即可求得代数式的值.
【详解】.
故答案为:.
6.(24-25高二下·上海·开学考试)已知是关于的方程的一个根,则 .
【答案】
【知识点】复数的相等、复数范围内方程的根
【分析】将代入方程,化简后利用实部与虚部等于零,列方程组求解即可.
【详解】因为是关于的方程的一个根,
所以,整理得,
所以,解得,故,
故答案为:.
7.(24-25高三下·上海·阶段练习)已知复数满足,则的最大值为
【答案】7
【知识点】求复数的模、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】根据复数运算的几何意义,把问题转化为点到圆上的点的距离的取值范围求解.
【详解】如图:
因为复数满足,所以复数对应的点在以原点为圆心,2为半径的圆上.
又表示点到点的距离.
结合图形可知,当,,三点共线,且,在点两侧时,最大,
此时.
所以.
故答案为:7
8.(23-24高一下·上海宝山·阶段练习)已知为复数,满足,则的值是
【答案】
【知识点】求复数的实部与虚部、由复数模求参数
【分析】根据题意分析可得为纯虚数,且虚部小于0,设,代入方程可得,解得y 即可得到答案.
【详解】由已知得,且,故为纯虚数,且虚部小于0,
设,代入方程可得,
解得或 (正根舍去),
故,.
故答案为:.
9.(23-24高一下·上海静安·期末)若复数满足(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】利用复数的除法可求,求出后可求.
【详解】,故,故,
故答案为:.
10.(23-24高一下·上海闵行·期末)若复数,满足.且(i为虚数单位),则 .
【答案】
【知识点】复数的相等、求复数的模
【分析】令,,根据复数的相等可求得,代入复数模长的公式中即可得到结果.
【详解】设,,
,
,又,所以,,
,
,
.
故答案为:.
二、单选题
11.(24-25高一下·上海·期中)设、,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】A
【知识点】判断命题的充分不必要条件、复数的相等、求复数的模
【分析】根据复数相等的定义以及充分必要条件的定义判断即可
【详解】若,则,故充分性成立;
设1,,符合,但不成立,故必要性不成立;
所以“”是“”的充分非必要条件.
故选:A
12.(23-24高一·上海·课堂例题)设复数,则是纯虚数的充要条件是( )
A.; B.;
C.; D..
【答案】C
【知识点】已知复数的类型求参数、复数的乘方
【分析】根据复数的乘方运算化简复数,再由纯虚数的定义即可求解.
【详解】因为,
所以,
因为为纯虚数,
所以且,
所以为纯虚数的充要条件为.
故选:C.
13.(23-24高一下·上海·期末)已知,则下列命题中正确的个数为( )
①若,则
②若为虚数,则中至少有一个为虚数.
③在复平面上所对应的点一定在虚轴上.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算
【分析】特例验证①③的真假,用复数减法运算判断②的真假.
【详解】对①:因为,但,所以①错误;
对②:根据虚数减法的运算法则,可知②是正确的;
对③:若,则,所对应的点不在虚轴上,故③错误.
故选:B
14.(23-24高一下·上海·期末)已知为复数,则下列命题不正确的个数是( ).
(1)若,则为实数;(2)若,则为纯虚数;(3)若,则
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【知识点】复数的乘方、共轭复数的概念及计算
【分析】设复数,利用复数的基本运算,以及复数方程的运算,即可判定每个命题,得到答案.
【详解】由题意,设复数,
对于(1)中,由,即,解得,所以复数为实数,所以(1)正确;
对于(2)中,若,可得,所以且,
所以,所以为纯虚数,所以(2)是正确的;
对于(3)中,若,可得,所以或,
解得或或,故(3)错误.
故选:B.
三、解答题
15.(24-25高一下·上海普陀·期中)已知为复数,和均为实数,其中是虚数单位.
(1)求复数;
(2)若复数对应的点在第四象限,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【知识点】求复数的模、复数的除法运算、根据复数对应坐标的特点求参数、共轭复数的概念及计算
【分析】(1)设出复数,化简和,利用实数,虚部为0,即可求出复数;
(2)化简复数,利用复数的几何意义转化为不等式组求解即可.
【详解】(1)为复数,和均为实数,
可设:,,
,
为实数,可得,解得,
复数,;
(2)复数,
其复平面上对应的点在第四象限,
可得:,解得或.
16.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知关于 的方程
(1)若上述方程有虚数根,求实数 的取值范围
(2)若上述方程的两根为 ,且 ,求实数 的值
【答案】(1)
(2)或
【知识点】复数范围内方程的根
【分析】(1)依题意可知即可;
(2)分两种情况讨论: 以及,利用韦达定理求解即可.
【详解】(1)方程有虚数根,
解得
(2)① 时,;
② 时,8;
综上, 的值为 或
17.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列复数是否是用三角形式来表示的?为什么?
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
(6).
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
(4)答案见解析
(5)答案见解析
(6)答案见解析
【知识点】复数的三角表示
【分析】利用复数的三角形式判断即可.
【详解】(1)解:,,,满足复数三角形式,所以正确;
(2)解:,不满足复数的三角形式,所以不正确;
(3)解:,,满足复数的三角形式,所以正确;
(4)解:,,,满足复数的三角形式,正确;
(5)解:,不满足复数的三角形式,不是复数的模,所以不正确;
(6)解:不满足复数的三角形式,的前面是,不是,所以不正确.
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清单07 第9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】(24-25高二下·上海·期中)已知i是虚数单位,则复数的虚部为 .
【变式1-1】.(2024·上海普陀·模拟预测)对于复数(i是虚数单位),则 .
【变式1-2】.(24-25高三上·上海·期中)已知复数(为虚数单位),则的虚部为 .
【变式1-3】.(24-25高三上·上海·阶段练习)复数(是虚数单位)的实部是
【变式1-4】.(24-25高一·上海·随堂练习)设复数,其中i为虚数单位,则Imz= .
【考点题型二】复数的分类()
【例2】(23-24高一·上海·课堂例题)下列关于复数z和的命题是真命题还是假命题?请给出结论并说明理由.
(1)一定是实数;
(2)一定是纯虚数;
(3)若,则是实数;
(4)若,则是纯虚数.
【变式2-1】.(24-25高一下·上海·期中)已知为虚数单位,设,若为纯虚数,则的值为 .
【变式2-2】.(24-25高三上·上海·阶段练习)设.若为纯虚数(i为虚数单位),则a= .
【变式2-3】.(24-25高三下·上海·阶段练习)已知复数z的虚部为1,且为实数,则 .
【变式2-4】.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知复数是纯虚数,则复数的虚部为
【考点题型三】复数的几何意义()
【例3】(24-25高一下·上海·期中)复数,在复平面上对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式3-1】.(24-25高三下·上海静安·期中)若复数(a、,是虚数单位)在复平面上对应的点位于第二象限,则( )
A.且 B.且 C.且 D.且
【变式3-2】.(24-25高二上·上海·阶段练习)在复平面内,向量、分别对应复数、,则对应的复数为
【变式3-3】.(23-24高一下·上海·阶段练习)已知为虚数单位,复数满足.则取最大值时,在复平面上以对应的点,为顶点的三角形的形状是( )
A.等边三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
【变式3-4】.(23-24高一下·上海·期中)设复数满足,则当取最大值时,对应的复平面上点的坐标是 .
【考点题型四】复数的模()
【例4】(2025·上海嘉定·二模)已知复数满足,则的值为 .
【变式4-1】.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知复数 满足 ,则 .
【变式4-2】.(2025·上海奉贤·二模)已知为虚数单位,复数满足,则= .
【变式4-3】.(2025·上海闵行·二模)已知i是虚数单位,则 .
【变式4-4】.(2024·上海普陀·一模)设为虚数单位,若复数满足,则 .
【考点题型五】复数的四则运算()
【例5】(24-25高一上·上海·单元测试)若复数,则 .
【变式5-1】.(2025·上海普陀·二模)已知复数,其中i为虚数单位,则 .
【变式5-2】.(2025·上海·模拟预测)为虚数单位,若复数满足,则 .
【变式5-3】.(24-25高三上·上海·阶段练习)已知复数 (i为虚数单位),则 .
【变式5-4】.(2025·上海长宁·二模)复数,,则 .
【考点题型六】共轭复数()
【例6】(2025·上海黄浦·二模)为虚数单位,若复数满足且,则 .
【变式6-1】.(23-24高一下·上海·阶段练习)已知复数的共轭复数为,则下列命题错误的是( )
A. B.为纯虚数 C. D.
【变式6-2】.(24-25高三上·上海·期中)已知,则 .
【变式6-3】.(23-24高三上·上海青浦·开学考试)已知复数z满足,则复数z为 .
【变式6-4】.(23-24高一·上海·课堂例题)已知复数,求的值.
【考点题型七】新定义题()
【例7】(24-25高一下·江苏无锡·阶段练习)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,即复数z的模的几何意义为z对应的点Z到原点的距离.设复数,且,则的取值范围是 .
【变式7-1】.(23-24高一下·上海松江·期末)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,在复变函数论中占有非常重要的地位,被举为“数学中的天桥”.依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.的虚部为
B.复数在复平面内对应的点位于第二象限
C.
D.若在复平面内分别对应点,则面积的最大值为
【变式7-2】.(24-25高二上·上海·阶段练习)在个数字的全排列中,若一个较大的数字排在一个较小的数字的前面,则称它们构成逆序,这个排列的逆序的个数,称为这个排列的逆序数,记为.例如:,,.若为奇数,则该排列称为奇排列,若为偶数,则该排列称为偶排列.请计算: .(其中,其中为虚数单位)
【变式7-3】.(24-25高一下·上海·期中)已知,为虚数单位.定义,.
(1)计算,;
(2)求集合在复平面上对应的区域的面积;
(3)若,求的最大值,并求当取得最大值时的值.
提升训练
一、填空题
1.(2025·上海浦东新·二模)若关于的方程的一个虚根的模为,则实数的值为 .
2.(24-25高一下·上海·期中)若都是实数,关于的方程有一个根,则 .
3.(2025·上海徐汇·二模)复数(其中为虚数单位)的虚部是 .
4.(24-25高三下·上海·阶段练习)设复数满足(为虚数单位),则的模为 .
5.(24-25高三下·上海·阶段练习)设i是虚数单位,则 .
6.(24-25高二下·上海·开学考试)已知是关于的方程的一个根,则 .
7.(24-25高三下·上海·阶段练习)已知复数满足,则的最大值为
8.(23-24高一下·上海宝山·阶段练习)已知为复数,满足,则的值是
9.(23-24高一下·上海静安·期末)若复数满足(为虚数单位),则 .
10.(23-24高一下·上海闵行·期末)若复数,满足.且(i为虚数单位),则 .
二、单选题
11.(24-25高一下·上海·期中)设、,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
12.(23-24高一·上海·课堂例题)设复数,则是纯虚数的充要条件是( )
A.; B.;
C.; D..
13.(23-24高一下·上海·期末)已知,则下列命题中正确的个数为( )
①若,则
②若为虚数,则中至少有一个为虚数.
③在复平面上所对应的点一定在虚轴上.
A.0 B.1 C.2 D.3
14.(23-24高一下·上海·期末)已知为复数,则下列命题不正确的个数是( ).
(1)若,则为实数;(2)若,则为纯虚数;(3)若,则
A.0 B.1 C.2 D.3
三、解答题
15.(24-25高一下·上海普陀·期中)已知为复数,和均为实数,其中是虚数单位.
(1)求复数;
(2)若复数对应的点在第四象限,求实数的取值范围.
16.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知关于 的方程
(1)若上述方程有虚数根,求实数 的取值范围
(2)若上述方程的两根为 ,且 ,求实数 的值
17.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列复数是否是用三角形式来表示的?为什么?
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
(6).
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