内容正文:
专题08 复数
目录
考情分析与命题趋势 1
知识体系构建 2
考点精析与突破 4
考点一:复数的概念 4
考点二:复数相等与共轭复数 6
考点三:复数的几何意义(重点) 8
考点四:复数的模(难点) 9
考点五:复数的四则运算(常考点) 10
实战精练与提升 12
考情解读
一、考试要求
复数在高考中是每年必考内容,命题较为稳定,难度较低,主要以选择题形式出现.复数的四则运算作为复数部分的核心内容,是考查的重点之一。主要考查学生对复数加、减、乘、除运算法则的掌握程度。
二、命题分析
考点
考频
考查内容
命题趋势
复数的四则运算
5年3考
复数的四则运算
预测2026年在选择题中考查复数的四则运算
复数的模
5年2考
复数的模
预测2026年在选择题中考查复数的模
复数几何意义
5年1考
复数几何意义
预测2026年在选择复数几何意义
知识梳理
知识点1 复数的概念
1、复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,实部是,虚部是.
2、虚数单位:把平方等于-1的数用符号i表示,规定i2=-1,我们把i叫作虚数单位.
3、复数集:①定义:全体复数所成的集合.②表示:通常用大写字母C表示.
4、复数的分类:任意一个复数都由它的实部与虚部唯一确定,虚部为0的复数实际上是一个实数.
(1)
(2)复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系
5、复数相等:a+bi与c+di相等的充要条件是a=c且b=d.
6、共轭复数:如果两个复数的实部相等,而虚部互为相反数,则这两个复数叫做互为共轭复数.
复数z的共轭复数用表示,即当z=a+bi(a,b∈R)时,=a-bi.5.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.
7.复数的模(或绝对值):向量的模叫做,记作或;
知识点2 复数的运算
1、复数的运算法则
设, (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:
2、复数运算的几个重要结论
(1)|z1+z2|2+|z1-z2|2=2(|z1|2+|z2|2); (2)·z=|z|2=||2.
(3)若z为虚数,则|z|2≠z2. (4)(1±i)2=±2i.
(4).
3、虚数单位i的乘方
计算复数的乘积要用到虚数的单位i的乘方,in有如下性质:
i1=i,i2=-1,i3=i·i2=-i,i4=i3·i=-i·i=1,
从而对于任何n∈N+,都有i4n+1=i4n·i=(i4)n·i=i,
同理可证,,.
这就是说,如果n∈N+,那么有i4n+1=i,,,.
由此可进一步得(1+i)2=2i,(1-i)2=-2i,.
知识点3 复数的几何意义
1、复平面:当用直角坐标平面内的点来表示复数时,称这个直角坐标系为复平面,x轴为实轴,y轴为虚轴.
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
(1)定义:向量的r叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
(2)记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
(3)公式:|z|=|a+bi|=r=(r≥0,r∈R).
考点精讲
考点一 复数的概念
解题策略
判断复数的实部、虚部的关键
(1)看形式:看复数的表示是否是的形式;
(2)看属性:看,是否都是实数;
(3)看符号:复数的实部和虚部的符号是易错点.
例1若复数的实部、虚部互为相反数,则z的实部是( )
A. B. C. D.
例2当实数取什么值时,复数分别满足下列条件?
(1)复数实数;
(2)复数纯虚数;
(3)复平面内,复数对应的点位于直线上.
【变式训练1】已知,,下列各式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练2】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
【变式训练3】已知,若复数是纯虚数,则 .
【变式训练4】已知i是虚数单位,复数.
(1)当时,求z的共轭复数;
(2)若z是纯虚数,求m的值:
(3)若z在复平面内对应的点位于第四象限,求m的取值范围,
考点二 复数相等与共轭复数
解题策略
1 复数相等
也就是说,两个复数相等,充要条件是他们的实部和虚部分别相等.
2 共轭复数
的共轭复数记作,且.
3 关于共轭复数,满足,。
【注意】只有两个复数全是实数,才可以比较大小,否则无法比较大小.
例1已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
例2关于复数与其共轭复数,下列结论正确的是( )
A.在复平面内,表示复数和的点关于虚轴对称
B.
C.必为实数,必为纯虚数
D.若复数为实系数一元二次方程的一根,则也必是该方程的根
【变式训练1】已知复数,则下列说法正确的是( )
A.z的共轭复数在复平面内对应的点在第四象限 B.z的虚部为
C.z的共轭复数 D.z的模为
【变式训练2】已知复数,,复数,则的共轭复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
考点三 复数的几何意义
解题策略
方法技巧
(1)任一个复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的点Z(a,b)是一一对应的.
(2)一个复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的向量是一一对应的.
例1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已知复数z与在复平面内对应的点关于虚轴对称,则( )
A. B. C. D.
【变式训练1】已知复数在复平面内对应的点的坐标为,则实数a=( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
【变式训练2】在复平面内,复数对应的点坐标为,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
考点四 复数的模
解题策略
解复数模的问题的常用方法
根据复数模的计算公式()可把复数模的问题转化为实数问题解决. 根据复数模的几何意义,即复数()的模就是复数在复平面内对应的点到坐标原点的距离,可以把复数模的问题转化为距离问题解决.
复数在复平面内对应的点为,表示大于的常数,则()表示点的轨迹是以原点为圆心,为半径的圆,表示圆的内部,表示圆的外部
例1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2已知复数,其中,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式训练1】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
【变式训练2】设复数满足,则 .
考点五 复数的四则运算
解题策略
复数的四则运算类似于多项式的四则运算,含有虚数单位的看成一类同类项,不含的看成另一类同类项,分别合并即可.
复数常见运算小结论
;
;
;;
;
例1设复数满足(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
例2若,则( )
A. B. C. D.
【变式训练1】已知复数满足,则( )
A.3 B. C.2 D.
【变式训练2】若复数,则 .
【变式训练3】已知复数,,则( )
A. B. C. D.
【变式训练4】若,则( )
A. B.
C. D.
实战训练
1.(2025·全国一卷·高考真题)的虚部为( )
A. B.0 C.1 D.6
2.(2025·全国二卷·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.1
3、复数( )
A. B. C. D.
4、若复数(i为虚数单位),则复数z的虚部为( )
A. B. C. D.
5、已知复数(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.2
6、已知,则( ).
A. B. C. D.
7.(2025·天津·高考真题)已知i是虚数单位,则 .
8、已知虚数,其实部为1,且,则实数为 .
9.已知i为虚数单位,复数,则( )
A. B. C. D.
10.若复数满足,则复数的虚部为( )
A. B. C.3 D.
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专题08 复数
目录
考情分析与命题趋势 1
知识体系构建 2
考点精析与突破 4
考点一:复数的概念 4
考点二:复数相等与共轭复数 7
考点三:复数的几何意义(重点) 9
考点四:复数的模(难点) 11
考点五:复数的四则运算(常考点) 12
实战精练与提升 15
考情解读
一、考试要求
复数在高考中是每年必考内容,命题较为稳定,难度较低,主要以选择题形式出现.复数的四则运算作为复数部分的核心内容,是考查的重点之一。主要考查学生对复数加、减、乘、除运算法则的掌握程度。
二、命题分析
考点
考频
考查内容
命题趋势
复数的四则运算
5年3考
复数的四则运算
预测2026年在选择题中考查复数的四则运算
复数的模
5年2考
复数的模
预测2026年在选择题中考查复数的模
复数几何意义
5年1考
复数几何意义
预测2026年在选择复数几何意义
知识梳理
知识点1 复数的概念
1、复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,实部是,虚部是.
2、虚数单位:把平方等于-1的数用符号i表示,规定i2=-1,我们把i叫作虚数单位.
3、复数集:①定义:全体复数所成的集合.②表示:通常用大写字母C表示.
4、复数的分类:任意一个复数都由它的实部与虚部唯一确定,虚部为0的复数实际上是一个实数.
(1)
(2)复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系
5、复数相等:a+bi与c+di相等的充要条件是a=c且b=d.
6、共轭复数:如果两个复数的实部相等,而虚部互为相反数,则这两个复数叫做互为共轭复数.
复数z的共轭复数用表示,即当z=a+bi(a,b∈R)时,=a-bi.5.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.
7.复数的模(或绝对值):向量的模叫做,记作或;
知识点2 复数的运算
1、复数的运算法则
设, (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:
2、复数运算的几个重要结论
(1)|z1+z2|2+|z1-z2|2=2(|z1|2+|z2|2); (2)·z=|z|2=||2.
(3)若z为虚数,则|z|2≠z2. (4)(1±i)2=±2i.
(4).
3、虚数单位i的乘方
计算复数的乘积要用到虚数的单位i的乘方,in有如下性质:
i1=i,i2=-1,i3=i·i2=-i,i4=i3·i=-i·i=1,
从而对于任何n∈N+,都有i4n+1=i4n·i=(i4)n·i=i,
同理可证,,.
这就是说,如果n∈N+,那么有i4n+1=i,,,.
由此可进一步得(1+i)2=2i,(1-i)2=-2i,.
知识点3 复数的几何意义
1、复平面:当用直角坐标平面内的点来表示复数时,称这个直角坐标系为复平面,x轴为实轴,y轴为虚轴.
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
(1)定义:向量的r叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
(2)记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
(3)公式:|z|=|a+bi|=r=(r≥0,r∈R).
考点精讲
考点一 复数的概念
解题策略
判断复数的实部、虚部的关键
(1)看形式:看复数的表示是否是的形式;
(2)看属性:看,是否都是实数;
(3)看符号:复数的实部和虚部的符号是易错点.
例1若复数的实部、虚部互为相反数,则z的实部是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的概念列方程即可求解.
【详解】因为复数的实部、虚部互为相反数,所以,解得,
故的实部是.
故选:D.
例2当实数取什么值时,复数分别满足下列条件?
(1)复数实数;
(2)复数纯虚数;
(3)复平面内,复数对应的点位于直线上.
【答案】(1)或;(2);(3)或.
【解析】(1)由虚部为0,求解值;
(2)由实部为0且虚部不为0,列式求解值;
(3)由实部与虚部的和为0,列式求解值.
【详解】解:由题可知,复数,
(1)当为实数时,则虚部为0,
由,解得:或;
(2)当纯虚数时,实部为0且虚部不为0,
由,解得:;
(3)当对应的点位于直线上时,则,
即:实部与虚部的和为0,
由,解得:或.
【变式训练1】已知,,下列各式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】复数的基本概念、共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算
【分析】由复数不能比较大小,即可判断A,B;求出,,即可判断C,D.
【详解】解:因为虚数不能比较大小,故A,B错误;
因为,,
所以,故C正确,D错误.
故选:C.
【变式训练2】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】已知复数的类型求参数、复数的基本概念、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.
【变式训练3】已知,若复数是纯虚数,则 .
【答案】3
【分析】利用纯虚数的定义求出,进而求得答案.
【详解】由是纯虚数,得,解得,,
所以.
故答案为:3
【变式训练4】已知i是虚数单位,复数.
(1)当时,求z的共轭复数;
(2)若z是纯虚数,求m的值:
(3)若z在复平面内对应的点位于第四象限,求m的取值范围,
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)代入,根据共轭复数的概念求解即可;
(2)根据纯虚数的充要条件列方程求解即可;
(3)根据复数对应的点第四象限实部为正,虚部为负可得的不等式,求解即可.
【详解】(1)当时,,
所以共轭复数
(2),
因为复数z是纯虚数,所以,
解得,
所以;
(3)因为复数z在复平面内对应的点位于第四象限
所以,即,
即,所以,
所以,实数m的取值范围是.
考点二 复数相等与共轭复数
解题策略
1 复数相等
也就是说,两个复数相等,充要条件是他们的实部和虚部分别相等.
2 共轭复数
的共轭复数记作,且.
3 关于共轭复数,满足,。
【注意】只有两个复数全是实数,才可以比较大小,否则无法比较大小.
例1已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】复数的相等、共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算
【分析】设,则,代入已知条件,利用复数相等的条件即可求解.
【详解】设,则,
因为,所以,所以,
所以,解得,所以.
故选:A.
例2关于复数与其共轭复数,下列结论正确的是( )
A.在复平面内,表示复数和的点关于虚轴对称
B.
C.必为实数,必为纯虚数
D.若复数为实系数一元二次方程的一根,则也必是该方程的根
【答案】D
【分析】利用复数的几何意义可判断A正确,时可排除BC,易知当一元二次方程有两实根时正确,若可得方程两根互为共轭复数,即D正确.
【详解】对于选项A,表示复数和的点关于实轴对称,故A错误:
对于选项B和选项C,当时均不成立,故BC错误;
对于选项D,若方程的可得为实数,即,符合题意;
若,则方程的两个复数根为和,
此时两根互为共轭复数,因此D正确.
故选:D
【变式训练1】已知复数,则下列说法正确的是( )
A.z的共轭复数在复平面内对应的点在第四象限 B.z的虚部为
C.z的共轭复数 D.z的模为
【答案】D
【分析】根据复数的除法运算化简求出,即可依次判断每个选项.
【详解】 ,
的共轭复数为,故C错误,共轭复数对应的点在第一象限,故A错误;
的虚部为,故B错误;z的模为,故D正确.
故选:D.
【变式训练2】已知复数,,复数,则的共轭复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】利用复数的加法运算及共轭运算,再利用复数的几何意义即可得选项.
【详解】由,
则对应的点为位于第一象限,所以A正确,
故选:A.
考点三 复数的几何意义
解题策略
方法技巧
(1)任一个复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的点Z(a,b)是一一对应的.
(2)一个复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的向量是一一对应的.
例1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
【分析】根据复数的乘法运算、除法运算及复数的几何意义即可求解.
【详解】∵,∴对应的点为,∴对应的点位于第二象限.
故选:B.
例2已知复数z与在复平面内对应的点关于虚轴对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用复数的除法运算法则化简,再根据对称性求解即可.
【详解】,
因为z与在复平面内对应的点关于虚轴对称,
所以.
故选:B.
【变式训练1】已知复数在复平面内对应的点的坐标为,则实数a=( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】先化简复数,再由复数的几何意义即可得出答案.
【详解】因为,
所以复数在复平面内对应的点的坐标为,
所以.
故选:D.
【变式训练2】在复平面内,复数对应的点坐标为,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【知识点】复数的除法运算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】根据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,则复数在复平面内对应的点为,
又复数对应的点坐标为,所以.
故选:D
考点四 复数的模
解题策略
解复数模的问题的常用方法
根据复数模的计算公式()可把复数模的问题转化为实数问题解决. 根据复数模的几何意义,即复数()的模就是复数在复平面内对应的点到坐标原点的距离,可以把复数模的问题转化为距离问题解决.
复数在复平面内对应的点为,表示大于的常数,则()表示点的轨迹是以原点为圆心,为半径的圆,表示圆的内部,表示圆的外部
例1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、与复数模相关的轨迹(图形)问题、由复数模求参数
【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2已知复数,其中,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【知识点】判断命题的必要不充分条件、解不含参数的一元二次不等式、由复数模求参数
【分析】应用复数模的求法及得或,再由充分、必要性定义即可得答案.
【详解】由,则,可得或,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
【变式训练1】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、与复数模相关的轨迹(图形)问题、由复数模求参数
【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
【变式训练2】设复数满足,则 .
【答案】
【分析】利用,计算可求.
【详解】因为对任意复数,都有,
又,所以,
所以,所以.
故答案为:.
考点五 复数的四则运算
解题策略
复数的四则运算类似于多项式的四则运算,含有虚数单位的看成一类同类项,不含的看成另一类同类项,分别合并即可.
复数常见运算小结论
;
;
;;
;
例1设复数满足(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算
【分析】根据复数的乘除法运算即可得到答案.
【详解】.
故选:A.
例2若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】复数的乘方、复数的除法运算
【分析】由复数四则运算法则直接运算即可求解.
【详解】因为,所以.
故选:C.
【变式训练1】已知复数满足,则( )
A.3 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】设,,根据共轭复数的定义、复数运算法则及复数相等的概念,即可求解复数,根据复数的模长公式即可求解.
【详解】设,,由,
∴,解得,
∴,∴.
故选:D.
【变式训练2】若复数,则 .
【答案】
【分析】利用复数的乘方运算求得,进而可求.
【详解】因为,所以.
故答案为:.
【变式训练3】已知复数,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数加法运算法则求解.
【详解】由,,
则,
故选:D
【变式训练4】若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的除法运算化简,即可根据共轭复数的定义求解.
【详解】由可得,
故 ,
故选:D
实战训练
1.(2025·全国一卷·高考真题)的虚部为( )
A. B.0 C.1 D.6
【答案】C
【分析】根据复数代数形式的运算法则以及虚部的定义即可求出.
【详解】因为,所以其虚部为1,
故选:C.
2.(2025·全国二卷·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】由复数除法即可求解.
【详解】因为,所以.
故选:A.
3、复数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数乘法计算.
【详解】.
故选:D
4、若复数(i为虚数单位),则复数z的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用复数的四则运算,结合复数的定义即可得解.
【详解】因为,
所以复数z的虚部为.
故选:C.
5、已知复数(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】计算出,利用复数模长公式求出答案.
【详解】,故.
故选:C
6、已知,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】直接根据复数乘法即可得到答案.
【详解】由题意得.
故选:C.
7.(2025·天津·高考真题)已知i是虚数单位,则 .
【答案】
【分析】先由复数除法运算化简,再由复数模长公式即可计算求解.
【详解】先由题得,所以.
故答案为:
8、已知虚数,其实部为1,且,则实数为 .
【答案】2
【分析】设且,直接根据复数的除法运算,再根据复数分类即可得到答案.
【详解】设,且.
则,
,,解得,
故答案为:2.
9.已知i为虚数单位,复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】法一:若,根据模长公式求解即可;法二:根据复数的除法运算及复数的模长公式即可求解.
【详解】法一:∵,∴.
法二:∵,∴.
故选:B.
10.若复数满足,则复数的虚部为( )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【分析】借助复数运算法则计算即可得.
【详解】由,则,
则复数的虚部为.
故选:C.
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