内容正文:
第05讲 复数
目录
第一部分:基础知识 1
第二部分:高考真题回顾 3
第三部分:高频考点一遍过 3
高频考点一:复数的概念 3
高频考点二:复数的几何意义 3
高频考点三:复数分类 4
高频考点四:复数模 4
高频考点五:待定系数求复数 5
高频考点六:复数的四则运算 5
高频考点七:共轭复数 6
第一部分:基础知识
1、复数的概念
我们把形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位,满足.全体复数所构成的集合叫做复数集.
复数的表示:复数通常用字母表示,即,其中的与分别叫做复数的实部与虚部.
2、复数相等
在复数集中任取两个数,,(),我们规定.
3、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:
4、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
5、复数的模
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).
6、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.
7、复数代数形式的加法(减法)运算
(1)复数的加法法则
设,,()是任意两个复数,那么它们的和:
显然:两个复数的和仍然是一个确定的复数
(2)复数的减法法则
类比实数集中减法的意义,我们规定,复数的减法是加法的逆运算,即把满足:的复数叫做复数减去复数的差,记作
注意:①两个复数的差是一个确定的复数;
②两个复数相加减等于实部与实部相加减,虚部与虚部相加减.
第二部分:高考真题回顾
1.(2024·全国甲卷·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.2
2.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知,则( )
A.0 B.1 C. D.2
第三部分:高频考点一遍过
高频考点一:复数的概念
典型例题
例题1.(2025高三·全国·专题练习)设复数在复平面内对应的点为,则的虚部为( )
A. B. C.1 D.3
例2.(2025·河北秦皇岛·三模)下列关于复数的说法,正确的是( )
A.复数的任何偶数次幂都不小于零
B.若实数,则是纯虚数
C.在复平面内,虚轴上的点对应的复数均为纯虚数
D.若复数满足,则均为实数
精练高频考点
1.(2025·陕西·模拟预测)复数的虚部是( )
A. B.1 C. D.3
2.(24-25高一下·贵州六盘水·阶段练习)下列关于复数()的说法一定正确的是( )
A.存在使得小于0 B.存在使得
C.不是实数 D.实部和虚部均为1
高频考点二:复数的几何意义
典型例题
例1.(2025·湖北·模拟预测)已知复数满足(是虚数单位),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
例2.(2025·湖北·模拟预测)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
精练高频考点
1.(24-25高三下·河北沧州·阶段练习)在复平面内,复数(i为虚数单位)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
2.(2025·山东聊城·二模)复数满足,其中i为虚数单位,则对应的点在复平面的( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
高频考点三:复数分类
典型例题
例1.(2025·吉林·模拟预测)已知复数为纯虚数,则实数的值为( )
A. B.1 C.或1 D.2
例2.(2025·云南曲靖·二模)已知复数,若,则实数的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.6
例3.(2025·陕西西安·模拟预测)已知复数()为正实数,则 .
精练高频考点
1.(2025·江西鹰潭·二模)复数,若为纯虚数,则( )
A.4 B. C.1 D.
2.(2025·云南昆明·模拟预测)已知复数z与都是纯虚数,则 .
3.(2025·山西临汾·三模)已知,复数为纯虚数,则 .
高频考点四:复数模
典型例题
例1.(2025·江西新余·模拟预测)已知复数z满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例2.(2025·安徽·三模)已知复数满足,则( )
A.有最小值2 B.有最大值2 C.有最小值 D.有最大值
例3.(2025·上海浦东新·三模)已知复数满足,则(i是虚数单位)的最小值为 .
精练高频考点
1.(2025·广东·模拟预测)若复数z满足,那么的最大值是( )
A.1 B. C.2 D.
2.(24-25高三下·广东·阶段练习)已知为虚数单位,且,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·河南·三模)若复数z满足,则的取值范围为( ).
A. B. C. D.
高频考点五:待定系数求复数
典型例题
例1.(多选)(2025·山东青岛·一模)下列计算结果与相等的是( )
A. B. C. D.
例2.(2025·江西南昌·模拟预测)已知复数z满足,则z的虚部为 .
精练高频考点
1.(2025·山东·二模)已知,,则复数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
2.(2025·广东揭阳·三模)若复数满足,则( )
A. B. C.1 D.
高频考点六:复数的四则运算
典型例题
例1.(2025·重庆·模拟预测)若复数z使得为纯虚数,则( ).
A. B.2 C. D.4
例2.(2025·天津红桥·二模)若为虚数单位,且则实数 .
精练高频考点
1.(2025·河南·模拟预测)在复平面内,复数z对应的点与对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·河北·模拟预测)已知复数,则( )
A. B. C.1 D.
高频考点七:共轭复数
典型例题
例1.(24-25高三下·山东·阶段练习)已知复数满足(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. C. D.
例2.(2025·上海长宁·二模)复数,,则 .
精练高频考点
1.(2025·广西南宁·模拟预测)已知i为虚数单位,复数,复数z的共轭复数为,则的虚部为( )
A. B.3 C. D.
2.(2025·河南南阳·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.1
学科网(北京)股份有限公司
$$
第05讲 复数
目录
第一部分:基础知识 1
第二部分:高考真题回顾 2
第三部分:高频考点一遍过 3
高频考点一:复数的概念 3
高频考点二:复数的几何意义 5
高频考点三:复数分类 6
高频考点四:复数模 8
高频考点五:待定系数求复数 10
高频考点六:复数的四则运算 12
高频考点七:共轭复数 14
第一部分:基础知识
1、复数的概念
我们把形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位,满足.全体复数所构成的集合叫做复数集.
复数的表示:复数通常用字母表示,即,其中的与分别叫做复数的实部与虚部.
2、复数相等
在复数集中任取两个数,,(),我们规定.
3、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:
4、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
5、复数的模
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).
6、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.
7、复数代数形式的加法(减法)运算
(1)复数的加法法则
设,,()是任意两个复数,那么它们的和:
显然:两个复数的和仍然是一个确定的复数
(2)复数的减法法则
类比实数集中减法的意义,我们规定,复数的减法是加法的逆运算,即把满足:的复数叫做复数减去复数的差,记作
注意:①两个复数的差是一个确定的复数;
②两个复数相加减等于实部与实部相加减,虚部与虚部相加减.
第二部分:高考真题回顾
1.(2024·全国甲卷·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【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】先根据共轭复数的定义写出,然后根据复数的乘法计算.
【详解】依题意得,,故.
故选:D
2.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
【知识点】求复数的模
【分析】由复数模的计算公式直接计算即可.
【详解】若,则.
故选:C.
第三部分:高频考点一遍过
高频考点一:复数的概念
典型例题
例题1.(2025高三·全国·专题练习)设复数在复平面内对应的点为,则的虚部为( )
A. B. C.1 D.3
【答案】B
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算、根据复数的坐标写出对应的复数
【分析】先得到,利用复数除法法则得到,求出虚部.
【详解】由题意可知,所以,
则的虚部为.
故选:B.
例2.(2025·河北秦皇岛·三模)下列关于复数的说法,正确的是( )
A.复数的任何偶数次幂都不小于零
B.若实数,则是纯虚数
C.在复平面内,虚轴上的点对应的复数均为纯虚数
D.若复数满足,则均为实数
【答案】D
【知识点】复数的基本概念、已知复数的类型求参数、复数的坐标表示、判断复数对应的点所在的象限
【分析】根据复数的概念及分类,逐项判定,即可看求解.
【详解】对于A中,由虚数单位,可得A错误;
对于B中,若,那么,所以B错误;
对于C中,虚轴上的点对应复数,所以C错误;
对于D中,若复数满足,虚数不能比较大小,则均为实数,D正确.
故选:D.
精练高频考点
1.(2025·陕西·模拟预测)复数的虚部是( )
A. B.1 C. D.3
【答案】D
【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】直接利用复数的乘法法则计算可得答案.
【详解】因为,
所以复数的虚部为3.
故选:D.
2.(24-25高一下·贵州六盘水·阶段练习)下列关于复数()的说法一定正确的是( )
A.存在使得小于0 B.存在使得
C.不是实数 D.实部和虚部均为1
【答案】C
【知识点】求复数的实部与虚部、复数代数形式的乘法运算、判断特称(存在性)命题的真假、复数的基本概念
【分析】根据复数的大小比较条件判断选项A;根据复数的幂运算判断选项B;根据实数、虚数、实部和虚部的概念判断选项C和选项D.
【详解】对于选项A:
因为复数不能直接比较大小,只有两个复数都是实数时才能比较大小,所以A错误.
对于选项B:
因为,所以只有当时,的幂次方才有可能为实数.
当时,验证是否为1.
,可以看出周期为4,所以,所以B错误.
对于选项C:
因为,所以为复数,不是实数,所以C正确.
对于选项D:
因为不一定是1,所以实部不一定为1.所以D错误.
故选:C.
高频考点二:复数的几何意义
典型例题
例1.(2025·湖北·模拟预测)已知复数满足(是虚数单位),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】B
【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】利用复数的乘方运算以及除法运算求解即可.
【详解】∵,∴,
∴,
∴复数在复平面内对应的点,位于第二象限.
故选:B.
例2.(2025·湖北·模拟预测)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】复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】利用复数除法求解,再结合复数对应的点判断即可.
【详解】,所以对应的点位于第四象限.
故选:D
精练高频考点
1.(24-25高三下·河北沧州·阶段练习)在复平面内,复数(i为虚数单位)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
【知识点】复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限、复数的乘方
【分析】根据复数代数形式的乘方、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,则在复平面内对应的点为,位于第一象限.
故选:A.
2.(2025·山东聊城·二模)复数满足,其中i为虚数单位,则对应的点在复平面的( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【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】根据题意,化简得到复数,然后结合复数的几何意义即可知道结果.
【详解】因为,所以
则其对应点的坐标为,位于第二象限.
故选:B.
高频考点三:复数分类
典型例题
例1.(2025·吉林·模拟预测)已知复数为纯虚数,则实数的值为( )
A. B.1 C.或1 D.2
【答案】B
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】由纯虚数定义列方程和不等式即可求解.
【详解】由题可得.
故选:B
例2.(2025·云南曲靖·二模)已知复数,若,则实数的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.6
【答案】C
【知识点】解含有参数的一元二次不等式、已知复数的类型求参数
【分析】根据给定条件,利用复数的分类列式计算作答.
【详解】因为,
所以,
故选:C
例3.(2025·陕西西安·模拟预测)已知复数()为正实数,则 .
【答案】2
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】利用复数的概念进行求解即可
【详解】由题意得解得.
故答案为:2.
精练高频考点
1.(2025·江西鹰潭·二模)复数,若为纯虚数,则( )
A.4 B. C.1 D.
【答案】D
【知识点】已知复数的类型求参数、共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算
【分析】由共轭复数的概念和纯虚数的概念结合复数的乘法运算可得.
【详解】由题意可得,
因为为纯虚数,即为纯虚数,
所以,解得.
故选:D
2.(2025·云南昆明·模拟预测)已知复数z与都是纯虚数,则 .
【答案】
【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】由题意设,代入,整理后由为纯虚数即可求解.
【详解】由题意设,
则,
则,解得
则
故答案为:.
3.(2025·山西临汾·三模)已知,复数为纯虚数,则 .
【答案】2
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】由纯虚数的概念列出等式求解即可.
【详解】由题意可得,
解得:,
故答案为:
高频考点四:复数模
典型例题
例1.(2025·江西新余·模拟预测)已知复数z满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】先设复数,再根据模长得出,再结合两点间距离公式转化为圆心到点的距离减半径计算求解.
【详解】设,故;
而,
故的最小值为,
故选:C.
例2.(2025·安徽·三模)已知复数满足,则( )
A.有最小值2 B.有最大值2 C.有最小值 D.有最大值
【答案】C
【知识点】求复数的模、由复数模求参数、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】设,根据复数的模得到,再计算,即可得解.
【详解】设,由,
则,所以,
解得,所以,当且仅当时取等号,
所以有最小值,无最大值.
故选:C
例3.(2025·上海浦东新·三模)已知复数满足,则(i是虚数单位)的最小值为 .
【答案】
【知识点】求点到直线的距离、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】确定复数的轨迹,结合点到线的距离公式即可求解.
【详解】设,
则由可得:,
则,即或
的几何意义为射线上的点与的距离,
结合图像可知:到的距离即为最小值,
最小值为:,
故答案为:
精练高频考点
1.(2025·广东·模拟预测)若复数z满足,那么的最大值是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【知识点】实轴、虚轴上点对应的复数、求复数的模、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】利用复数模的几何意义转化复数z满足的限制条件,进而求得的最大值.
【详解】设复数、在复平面内对应的点分别为,
复数在复平面对应的点为:,
由可知:复数z在复平面内对应的点到两点的距离之和为2,
而,所以点在线段上,故,
则,
当时,的最大值为.
故选:B.
2.(24-25高三下·广东·阶段练习)已知为虚数单位,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】指数式与对数式的互化、求复数的模
【分析】利用复数的模的运算,再结合指对数转化即可求解.
【详解】由复数的模得:,
所以有,
故选:D.
3.(2025·河南·三模)若复数z满足,则的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题、共轭复数的概念及计算
【分析】根据已知有,确定对应点的轨迹,再应用圆上点到定点距离范围的求法得到的范围.
【详解】由,即对应点在以复平面的原点为圆心,1为半径的圆上,
由表示上述圆上点到点的距离,结合圆的性质,易知.
故选:D
高频考点五:待定系数求复数
典型例题
例1.(多选)(2025·山东青岛·一模)下列计算结果与相等的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【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】设,则,利用复数的乘法以及复数的模长公式逐项判断即可.
【详解】设,则,,
,,
所以,同理可得,
因此,,
故选:ACD.
例2.(2025·江西南昌·模拟预测)已知复数z满足,则z的虚部为 .
【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、复数的相等
【分析】设,利用复数相等可得,求解即可.
【详解】设,则,
所以,解得或,所以或,
所以的虚部为.
故答案为:.
精练高频考点
1.(2025·山东·二模)已知,,则复数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
【知识点】复数的相等、复数加减法的代数运算、共轭复数的概念及计算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】设复数,根据共轭复数的定义求出,再结合已知条件列出方程组求解的值,从而得到复数,最后确定其在复平面内的位置.
【详解】设复数,则共轭复数,
因为,
列出方程组为:
求解该方程组得:.
所以复数.
在复平面内对应点坐标为,横坐标,纵坐标,
所以该点在第一象限.
故选:A.
2.(2025·广东揭阳·三模)若复数满足,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、求复数的模
【分析】设,,再根据复数除法运算和等量关系即可求出参数,再结合复数的模的计算公式即可计算求解.
【详解】设,,则,即,
整理得,故,注意到,
则只能,故,
故.
故选:D.
高频考点六:复数的四则运算
典型例题
例1.(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
【知识点】已知复数的类型求参数、求复数的模、复数的除法运算
【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
例2.(2025·天津红桥·二模)若为虚数单位,且则实数 .
【答案】
【知识点】复数的除法运算、复数的相等、复数代数形式的乘法运算
【分析】化简复数,再由复数相等可得解方程即可得出答案.
【详解】因为
所以解得:.
故答案为:.
精练高频考点
1.(2025·河南·模拟预测)在复平面内,复数z对应的点与对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数的除法运算
【分析】先化简复数,再利用复数的几何意义求解.
【详解】,
所以.
故选:B
2.(2025·河北·模拟预测)已知复数,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【分析】先分母实数化,整理后写出复数,结合模长公式计算即可.
【详解】,则,
故选:C.
高频考点七:共轭复数
典型例题
例1.(24-25高三下·山东·阶段练习)已知复数满足(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】利用复数的除法运算求出复数,根据共轭复数及虚部的定义求解.
【详解】因为,所以,
因此,故的虚部为.
故选:A.
例2.(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:.
精练高频考点
1.(2025·广西南宁·模拟预测)已知i为虚数单位,复数,复数z的共轭复数为,则的虚部为( )
A. B.3 C. D.
【答案】A
【知识点】求复数的实部与虚部、共轭复数的概念及计算
【分析】方法一、设代入化简,即可求得复数z;
方法二、利用为实数可得,即可得出的虚部.
【详解】方法一、设,,
所以,
,,所以的虚部为,
故选:A.
方法二、,得,则有,
所以的虚部为,
故选:A.
2.(2025·河南南阳·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.1
【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】由复数的除法运算、乘方运算得到,再由共轭复数得到.
【详解】,所以,
故选:A
学科网(北京)股份有限公司
$$