内容正文:
2024-2025学年高一数学下学期期末复习满分冲刺
专题04 第9章复数高频考点分类复习
知识点一、复数的概念与分类
1.复数:集合中的数,即形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位,它满足.全体复数所形成的集合叫做复数集.
2.复数的表示:通常用字母表示,即,这一表现形式叫做复数的代数形式.其中,分别叫做复数的实部、虚部.
3.复数相等的充要条件:
(1)且.)
(2)且;
(3)且.(.)(只有实数才能比较大小!)
4.复数的分类:
当时,是实数;
当时,是虚数(当时,是纯虚数).
5.共轭复数
当两个复数的实部相同,虚部互为相反数时, 这两个复数叫做互为共轭复数.复数的共轭复数记作.
虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.复数的共轭复数是:.
它们在复平面所对应的点关于轴对称.显然,.
知识点二、复数的四则运算
1.复数的四则运算法则:
(1) ; 满足交换律、结合律.
(2) ; 加法的逆运算.
(3) ; 满足交换律、结合律、分配律.
(4) . 分母实数化:分子、分母同乘分母的共轭复数.
知识点三、复数的几何意义
1.复数的几何意义:用直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴;显然,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示虚数.
.规定:相等的向量表示同一个复数.
2.加减法的几何意义:
向量加、减法的平行四边形法则..
(1)的几何意义是复平面上两点间的距离,即.
(2)复平面上的两点间的距离公式:.
(3)当,表示复数对应点的轨迹是以表示的点为圆心,半径为的圆;单位圆.
(4)当,表示复数对应点的轨迹是以所表示的点为端点的线段的垂直平分线.
3.复数的模(或绝对值):
向量的模叫做,记作|z|或;
知识点四、实系数一元二次方程
对于实系数一元二次方程,令,则
若; 若,则;
若,它在实数集内没有实数根;在复数集内有且仅有两个共轭复数根:(虚根成对).
考点1:复数的概念与分类
1.(2020上海高考)设z,其中i为虚数单位,则Imz= .
2.(23-24高一下·上海宝山·期中)若,则复数z的虚部( )
A.4 B. C. D.
3.(2023春•徐汇区期末)若虚数使得是实数,则满足
A.实部是 B.实部是 C.虚部是 D.虚部是
4.(2023春•浦东新区期末)已知复数为虚数单位)为纯虚数,则实数
A.2 B. C.或2 D.
5.(24-25高三上·江苏连云港·期中)设复数,若,则的值为( )
A. B. C. D.
6.(2023春•浦东新区期末)已知复数是纯虚数,且是实数,其中是虚数单位.
(1)求复数;
(2)若复数所表示的点在第一象限,求实数的取值范围.
考点2:复数的相等
8.(2024·上海奉贤区高一期末)已知,,则a= ;
9.(2024春•普陀区期中)已知是虚数单位,,复数,,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.既非充分又非必要条件
10.(2023春•宝山区月考)已知复数,,若,求实数的取值范围 .
11.(2022春•金山区期末)已知复数,为实数),并且,则实数 .
考点3:共轭复数
12.已知复数(为虚数单位),且是实数,则实数的值为________.
13.(23-24高一下·福建莆田)已知为z的共轭复数,若,求z.
14.(2024·上海徐汇·二模)若复数满足,则的虚部为 ( )
A. B. C. D.
15.(24-25高一下·全国·课后作业)复数满足,则( )
A. B. C. D.
16.(23-24高二下·上海金山·期末)设复数的共轭复数为,若,其中为虚数单位,则的值为 .
17.(24-25高三上·上海·开学考试)若(为虚数单位),则的共轭复数为 .
18.(23-24大同中学高一下阶段练习)已知都是复数,其共轭复数分别为,则下列说法错误的是( )
A. B.
C.若,则 D.
考点4:复数的运算
20.(2024·上海嘉定·一模)如果复数满足(为虚数单位),则 .
21.(24-25高二上·上海·期中)已知复数满足,则 .
22.(2024上海·模拟预测)若复数满足,则( ).
A. B. C. D.
23.(22-23高一下·上海嘉定·期末)已知复数,则 .
24.(2024高一·全国·专题练习)
考点5:复数的几何意义
25.(2023•长宁区二模)设复平面上表示和的点分别为点和点,则表示向量的复数在复平面上所对应的点位于
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
26.(2023春•杨浦区期末)已知复平面上有点和点,向量与向量所对应的复数分别为与,则点的坐标为 .
27.(2022春•长宁区期末)已知复平面上平行四边形的顶点、、的坐标分别为、、,则向量所对应的复数是 .
28.(2024·上海杨浦·二模)设复数与所对应的点为与,若,,则 .
29.(23-24高一下·上海松江·期末)已知复数z使得,其中i是虚数单位.
(1)求复数z的共轭复数;
(2)若复数在复平面上对应的点在第四象限,求实数的取值范围.
考点6:复数的模
30.(2025·上海·模拟预测)已知复数,其中i为虚数单位,则 .
31.(24-25高三上·上海松江·期中)已知复数满足(是虚数单位),则 .
32.(2024春•宝山区期中)已知复数满足,则 .
33.(23-24高一下·上海金山·阶段练习)设复数,满足,,则( )
A.1 B.C. D.
34.(23-24高一下·上海奉贤·阶段练习)已知复数满足,则 .
35.(23-24高一下·上海宝山·期中)已知复数.
(1)求的实部与虚部;
(2)若,求和的值.
36.(2023春•杨浦区期末)已知,且,为虚数单位,则的最大值是
A.5 B.6 C.7 D.8
37.(2024春•浦东新区期中)设复数满足,则当取最大值时,对应的复平面上点的坐标是 .
38.(24-25高二上·上海浦东新·阶段练习)若复数满足,则的取值范围是 .
考点7:实系数一元二次方程
39.的平方根为
40.(24-25高一下·上海青浦·阶段练习)已知,虚数是关于的方程的根,则( )
A. B.0 C.1 D.2
41.(23-24高一下·上海杨浦·期中)已知是关于复数的方程的一根,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
42.(23-24高一下·上海虹口·期中)已知为虚数单位,关于的方程的两根分别为,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的值.
考点8:综合提升
43.(23-24高一下·云南昆明·阶段练习)已知复数.
(1)若,求;
(2)若,且是纯虚数,求.
44.(2023春•奉贤区期末)已知复数,且为纯虚数.
(1)求实数的值;
(2)设复数,且复数对应的点在第二象限,求实数的取值范围.
45.(2023春•徐汇区期末)(1)公元1545年,意大利数学家卡尔丹在其所著《重要的艺术》一书中提出“将实数10分成两部分,使其积为40”的问题,即“求方程的根”,卡尔丹求得该方程的根分别为,数系扩充后这两个根分别记为若,求复数;
(2)为了求方程的虚根,我们可以把原方程变形为,,则由此可以求得原方程的一个虚根,试求的实部.
46.(22-23高一下·上海普陀·期末)设、,已知(为虚数单位)是方程的一个根.
(1)求、的值;
(2)设方程的另一根为,复数、对应的向量分别是、.若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
47.(2024春•普陀区期中)已知是虚数单位,,,设复数,,,且.
(1)若为纯虚数,求;
(2)若复数,在复平面上对应的点分别为,,且为复平面的坐标原点.
①是否存在实数,,使向量逆时针旋转后与向量重合,如果存在,求实数,的值;如果不存在,请说明理由;
②若,,三点不共线,记的面积为,求及其最大值.
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2024-2025学年高一数学下学期期末复习满分冲刺
专题04 第9章复数高频考点分类复习
知识点一、复数的概念与分类
1.复数:集合中的数,即形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位,它满足.全体复数所形成的集合叫做复数集.
2.复数的表示:通常用字母表示,即,这一表现形式叫做复数的代数形式.其中,分别叫做复数的实部、虚部.
3.复数相等的充要条件:
(1)且.)
(2)且;
(3)且.(.)(只有实数才能比较大小!)
4.复数的分类:
当时,是实数;
当时,是虚数(当时,是纯虚数).
5.共轭复数
当两个复数的实部相同,虚部互为相反数时, 这两个复数叫做互为共轭复数.复数的共轭复数记作.
虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.复数的共轭复数是:.
它们在复平面所对应的点关于轴对称.显然,.
知识点二、复数的四则运算
1.复数的四则运算法则:
(1) ; 满足交换律、结合律.
(2) ; 加法的逆运算.
(3) ; 满足交换律、结合律、分配律.
(4) . 分母实数化:分子、分母同乘分母的共轭复数.
知识点三、复数的几何意义
1.复数的几何意义:用直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴;显然,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示虚数.
.规定:相等的向量表示同一个复数.
2.加减法的几何意义:
向量加、减法的平行四边形法则..
(1)的几何意义是复平面上两点间的距离,即.
(2)复平面上的两点间的距离公式:.
(3)当,表示复数对应点的轨迹是以表示的点为圆心,半径为的圆;单位圆.
(4)当,表示复数对应点的轨迹是以所表示的点为端点的线段的垂直平分线.
3.复数的模(或绝对值):
向量的模叫做,记作|z|或;
知识点四、实系数一元二次方程
对于实系数一元二次方程,令,则
若; 若,则;
若,它在实数集内没有实数根;在复数集内有且仅有两个共轭复数根:(虚根成对).
考点1:复数的概念与分类
1.(2020上海高考)设z,其中i为虚数单位,则Imz= .
【答案】解:∵Z2﹣3i,
∴Imz=﹣3.
故答案为:﹣3.
2.(23-24高一下·上海宝山·期中)若,则复数z的虚部( )
A.4 B. C. D.
【答案】C
【分析】直接利用复数代数形式的乘法运算化简,然后利用复数相等的概念求解.
【详解】设,则,
,,解得或或
所以复数z的虚部为.
故选:C.
3.(2023春•徐汇区期末)若虚数使得是实数,则满足
A.实部是 B.实部是 C.虚部是 D.虚部是
【分析】根据题意可设,、,且,代入计算,根据是实数求出的值.
【解答】解:设,、,且,
则,
因为是实数,所以,即,解得,
所以的实部是.
故选:.
【点评】本题考查了复数的定义与运算问题,是基础题.
4.(2023春•浦东新区期末)已知复数为虚数单位)为纯虚数,则实数
A.2 B. C.或2 D.
【分析】直接由复数的实部等于0且虚部不等于0求解的值.
【解答】解:为虚数单位)为纯虚数,
,,
故选:.
【点评】本题考查了复数的基本概念,考查了复数是纯虚数的条件,是基础题.
5.(24-25高三上·江苏连云港·期中)设复数,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【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】根据复数的乘法,结合实数与复数的概念,可得答案.
【详解】,
由题意可得,解得.
故选:B.
6.(2023春•浦东新区期末)已知复数是纯虚数,且是实数,其中是虚数单位.
(1)求复数;
(2)若复数所表示的点在第一象限,求实数的取值范围.
【分析】(1)设,且,化简得到,结合题意得到,即可求解;
(2)由,求得,根据题意得到且,即可求解.
【解答】解:(1)由题意,设,其中且,
可得,
因为为实数,可得,解得,即.
(2)解:由,则,
因为复数所表示的点在第一象限,可得且,
解得,所以实数的取值范围为.
【点评】本题主要考查纯虚数、实数的定义,以及复数的几何意义,属基础题.
考点2:复数的相等
8.(2024·上海奉贤区高一期末)已知,,则a= ;
【答案】
【知识点】复数的相等
【分析】利用复数相等即可求出结果.
【详解】因为,
则由复数相等可得:,
即.
故答案为:.
9.(2024春•普陀区期中)已知是虚数单位,,复数,,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.既非充分又非必要条件
【分析】根据充分条件和必要条件的定义,结合复数相等的有关概念即可得到结论.
【解答】解:复数,,
若,
则,解得或,
“”是“”的充分非必要条件.
故选:.
【点评】本题主要充分条件和必要条件的判断,利用复数相等的有关概念是解决本题的关键,是基础题.
10.(2023春•宝山区月考)已知复数,,若,求实数的取值范围 .
【分析】根据复数相等得,利用换元法结合对勾函数单调性即可得到的范围.
【解答】解:,
,,
,
,
,令,,
根据对勾函数单调性可知函数在,上严格单调递减,
,
所以的范围为,.
故答案为:,.
【点评】本题主要考查复数相等的条件,属于基础题.
11.(2022春•金山区期末)已知复数,为实数),并且,则实数 .
【分析】由复数相等的定义得到,从而,由此能求出结果.
【解答】解:复数,为实数),并且,
,
实数.
故答案为:.
【点评】本题考查实数值的求法,考查复数相等、同角三角函数关系式等基础知识,考查运算求解能力等数学核心素养,是基础题.
考点3:共轭复数
12.已知复数(为虚数单位),且是实数,则实数的值为________.
【标准答案】;
【思路指引】
首先根据题意得到,再根据是实数得到.
【详解详析】
为实数,
所以,即.
故答案为:
13.(23-24高一下·福建莆田)已知为z的共轭复数,若,求z.
【答案】或
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算
【分析】由复数的乘法公式及复数相等的充要条件求解.
【详解】解:设(a、),
则(a、).
由题意得,即,
则有解得或
所以或.
14.(2024·上海徐汇·二模)若复数满足,则的虚部为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据复数的模及除法运算求出复数,进而得到,从而求解.
【详解】由,
得,
所以,即的虚部为
故选:D.
15.(24-25高一下·全国·课后作业)复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【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.
16.(23-24高二下·上海金山·期末)设复数的共轭复数为,若,其中为虚数单位,则的值为 .
【答案】
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算、复数加减法的代数运算、共轭复数的概念及计算
【分析】设,则,利用复数的四则运算以及复数相等可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,再利用复数的乘法化简可得出的值.
【详解】设,则,
所以,,
所以,,解得,
因此,.
故答案为:.
17.(24-25高三上·上海·开学考试)若(为虚数单位),则的共轭复数为 .
【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】根据题意,利用复数的运算法则,求得,结合共轭复数的概念,即可求解.
【详解】由复数,可得,
则的共轭复数为.
故答案为:.
18.(23-24大同中学高一下阶段练习)已知都是复数,其共轭复数分别为,则下列说法错误的是( )
A. B.
C.若,则 D.
【答案】C
【知识点】求复数的模、共轭复数的概念及计算、复数加减法的代数运算、复数代数形式的乘法运算
【分析】设,利用复数的运算及共轭复数的概念判断AD,根据复数乘积运算及模的运算判断B,举反例判断C.
【详解】对于A,设,
则,而,
故,故A正确;
对于B,,
则
,
又,
所以,故B正确;
对于C,令,则,所以,
但是,故C错误;
对于D,,又,
所以,故D正确.
故选:C
考点4:复数的运算
20.(2024·上海嘉定·一模)如果复数满足(为虚数单位),则 .
【答案】/
【知识点】复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据给定条件,利用复数除法求出,进而求出复数.
【详解】依题意,,
所以.
故答案为:
21.(24-25高二上·上海·期中)已知复数满足,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】根据乘法运算可得,即可得.
【详解】因为,则,
所以.
故答案为:.
22.(2024上海·模拟预测)若复数满足,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算
【分析】先化简再根据复数的乘除法计算可得.
【详解】因为,所以,
所以
.
故选:D.
23.(22-23高一下·上海嘉定·期末)已知复数,则 .
【答案】4
【分析】化简,进而求得.
【解析】
,
所以.
故答案为:
24.(2024高一·全国·专题练习)
【答案】/
【分析】利用虚数单位的性质,复数的除法、乘方运算法则化简即可.
【详解】,,
.
故答案为:
考点5:复数的几何意义
25.(2023•长宁区二模)设复平面上表示和的点分别为点和点,则表示向量的复数在复平面上所对应的点位于
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【分析】根据条件可写出表示向量的复数,然后即可得出该复数所位于的象限.
【解答】解:根据题意知,表示向量的复数为,
在复平面上所对应的点为位于第一象限.
故选:.
【点评】本题考查了复数和复平面内的点的对应关系,复数和向量的对应关系,考查了计算能力,属于基础题.
26.(2023春•杨浦区期末)已知复平面上有点和点,向量与向量所对应的复数分别为与,则点的坐标为 .
【分析】由向量的运算知,从而可得对应的复数为,从而求得.
【解答】解:,
对应的复数为,
故点的坐标为,
故答案为:.
27.(2022春•长宁区期末)已知复平面上平行四边形的顶点、、的坐标分别为、、,则向量所对应的复数是 .
【分析】由平行四边形的性质和向量的坐标运算,结合复数的几何意义,可得结论.
【解答】解:由平行四边形可得,,,
则向量所对应的复数是.
故答案为:.
【点评】本题考查平行四边形的性质和向量的坐标运算,以及复数的几何意义,考查转化思想和运算能力,属于基础题.
28.(2024·上海杨浦·二模)设复数与所对应的点为与,若,,则 .
【答案】2
【分析】由题设结合复数的乘法求出,再借助复数的几何意义求出结果.
【详解】依题意,,则,
所以.
故答案为:2
29.(23-24高一下·上海松江·期末)已知复数z使得,其中i是虚数单位.
(1)求复数z的共轭复数;
(2)若复数在复平面上对应的点在第四象限,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据复数的除法运算以及加法运算化简复数,即可根据复数的分类求解,
(2)根据复数乘法化简,根据第四象限的点的特征即可列不等式求解.
【详解】(1)设,∴
∴
∴ 所以,解得,
∴,
∴;
(2)∵m为实数,
∴,
解得
∴的取值范围是.
考点6:复数的模
30.(2025·上海·模拟预测)已知复数,其中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】根据复数的除法运算和复数模的计算公式即可.
【详解】,
故.
故答案为:.
31.(24-25高三上·上海松江·期中)已知复数满足(是虚数单位),则 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数加减法的代数运算、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数得到,计算进行求模运算即可求出结果.
【详解】因为,所以,
则,.
故答案为:
32.(2024春•宝山区期中)已知复数满足,则 .
【分析】利用复数的模的性质进行计算.
【解答】解:由,
则.
故答案为:.
【点评】本题考查了复数的运算性质,涉及到模的求解,属于基础题.
33.(23-24高一下·上海金山·阶段练习)设复数,满足,,则( )
A.1 B.
C. D.
【答案】C
【分析】设,,根据复数的模长公式以及复数相等可得出,通过计算可得出,即可得解.
【详解】设,,
因为,所以,,
因为,,
因为,所以,
即
即,
所以,
所以,
因此,.
故选:C.
34.(23-24高一下·上海奉贤·阶段练习)已知复数满足,则 .
【答案】
【分析】设,,然后根据题意列方程可求出,,,再求即可.
【详解】设,,
所以,
又,
所以,,,
所以,
又,
所以.
故答案为:
35.(23-24高一下·上海宝山·期中)已知复数.
(1)求的实部与虚部;
(2)若,求和的值.
【答案】(1)的实部为,虚部为;
(2).
【分析】(1)利用复数的除法运算化简,再根据实部和虚部的概念求解;
(2)利用共轭复数、复数的模长公式代入计算,根据复数相等列方程组,求解即可.
【详解】(1)因为,
所以的实部为,虚部为.
(2)由(1)知,则,,
代入,得,
化简可得,
所以,解得.
36.(2023春•杨浦区期末)已知,且,为虚数单位,则的最大值是
A.5 B.6 C.7 D.8
【分析】根据已知条件,结合复数模公式,以及复数的几何意义,即可求解.
【解答】解:设,
,
,即,表示以点为圆心,1为半径的圆,
,表示圆上的点到点的距离,
的最大值是.
故选:.
【点评】本题主要考查复数模公式,以及复数的几何意义,属于基础题.
37.(2024春•浦东新区期中)设复数满足,则当取最大值时,对应的复平面上点的坐标是 .
【分析】根据复数模的几何意义求解.
【解答】解:由题意,对应的点在以为圆心,半径为1的圆上,连接并延长至,
可得到的距离最大,最大值为,此时,.
故答案为:,.
【点评】本题考查复数的几何意义,属于中档题.
38.(24-25高二上·上海浦东新·阶段练习)若复数满足,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由复数模求参数、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】根据复数的模的几何意义,结合的几何意义,设出圆上任意一点坐标,利用两点间距离公式列式,化简求得的取值范围.
【详解】由于复数满足,故复数对应的点在圆心为原点,半径为2的圆上,
设圆上任意一点的坐标为,表示圆上的点到和两点距离之和,
即①,
①式平方得,由于,所以,所以,
所以,所以
.
故答案为:.
考点7:实系数一元二次方程
39.的平方根为
【答案】
【解析】设所求复数为,由题意有,即,
则,解得或,即或,
即的平方根为,
故答案为.
40.(24-25高一下·上海青浦·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
41.(23-24高一下·上海杨浦·期中)已知是关于复数的方程的一根,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C
【分析】根据虚根成对原理可得也是方程的根,再由韦达定理计算可得.
【详解】因为是关于复数的方程的一根,
所以也是关于复数的方程的一根,
所以,
所以.
故选:C
42.(23-24高一下·上海虹口·期中)已知为虚数单位,关于的方程的两根分别为,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)6;(2)或.
【分析】(1)将已知的根代入原方程,从而可求实数的值.
(2)就的取值范围分类计算,从而可求实数的值.
【详解】解:
(1)∵为方程的根,所以,
整理得到:,由可得.
(2)由方程可得,
若即或,则,
则,即,解得,
若即,则,即,解得,
综上所述,实数的值为或.
考点8:综合提升
43.(23-24高一下·云南昆明·阶段练习)已知复数.
(1)若,求;
(2)若,且是纯虚数,求.
【答案】(1)
(2)或.
【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、复数的除法运算
【分析】(1)由复数的运算化简即可;
(2)设,由复数的模长和是纯虚数列方程组,解出即可.
【详解】(1)∵复数,
∴.
(2)设,
∵,∴①.
又∵,
∴②,
由①②联立,解得或,
∴或.
44.(2023春•奉贤区期末)已知复数,且为纯虚数.
(1)求实数的值;
(2)设复数,且复数对应的点在第二象限,求实数的取值范围.
【分析】(1)根据已知条件,结合纯虚数的定义,以及复数的四则运算,即可求解;
(2)根据已知条件,结合复数的几何意义,以及复数的四则运算,即可求解.
【解答】解:(1)复数,
则,
为纯虚数,即为纯虚数,
,解得;
(2),
复数,
复数对应的点在第二象限,
,解得,
故实数的取值范围为.
【点评】本题主要考查复数的四则运算,属于基础题.
45.(2023春•徐汇区期末)(1)公元1545年,意大利数学家卡尔丹在其所著《重要的艺术》一书中提出“将实数10分成两部分,使其积为40”的问题,即“求方程的根”,卡尔丹求得该方程的根分别为,数系扩充后这两个根分别记为若,求复数;
(2)为了求方程的虚根,我们可以把原方程变形为,,则由此可以求得原方程的一个虚根,试求的实部.
【分析】(1)根据复数的计算规则进行计算即可;
(2)由于一元二次方程的两虚根是共轭的,所以其实部的2倍等于两根之和.
【解答】解:(1)由题意,;
(2)令
,
则,,是方程的两根,
由于的两根为,所以设的实部为,则,即.
【点评】本题主要考查复数的基本性质,属中档题.
46.(2024春•普陀区期中)已知是虚数单位,,,设复数,,,且.
(1)若为纯虚数,求;
(2)若复数,在复平面上对应的点分别为,,且为复平面的坐标原点.
①是否存在实数,,使向量逆时针旋转后与向量重合,如果存在,求实数,的值;如果不存在,请说明理由;
②若,,三点不共线,记的面积为,求及其最大值.
【分析】(1)计算,然后使其实部为零,虚部不为零,再结合可求出,的值,从而可求出求;
(2)①方法一:由题意可得,然后解关于,的方程组可得结果,方法二:设,则,再由题意得,从而可求得结果,
②设向量的夹角为,,设复数所对应的向量为,则,化简后再利用可求得其最大值.
【解答】解:(1)因为复数,
所以,
而为纯虚数,因此,即.
又因为,且,所以,
由,解得或,
所以或.
(2)①存在,理由如下:
法一:由题意知:,得,
解得或,
因为逆时针旋转后与重合,所以;
法二:设,是以轴正半轴为始边,为终边的角,则,
所以即,
所以,所以,
且时,满足.
所以.
②因为复数,对应的向量分别是为坐标原点),且,,三点不共线,
所以设向量的夹角为,,设复数所对应的向量为,
则且,
因此的面积,
,
设,则,
当且仅当且,即或时等号成立,
所以,其最大值为2.
【点评】本题主要考查复数的四则运算,考查转化能力,属于中档题.
【例31】(22-23高一下·上海普陀·期末)设、,已知(为虚数单位)是方程的一个根.
(1)求、的值;
(2)设方程的另一根为,复数、对应的向量分别是、.若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
【答案】(1)、的值分别为、3
(2)
【分析】(1)根据复数的四则运算结合复数相等运算求解;
(2)根据题意分析可得,结合数量积的符号以及向量共线运算求解.
【解析】(1)因为(为虚数单位)是方程的一个根,
则,
可得,解得,
所以、的值分别为、3.
(2)由题意可知:,则,
可得,
若向量与的夹角为锐角,
可知且与不共线,
则,解得且,
所以实数的取值范围.
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