内容正文:
第11讲 复数的概念与四则运算
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材·学知识:教材精讲精析、全方位预习
练题型·强知识:核心题型举一反三精准练
【题型01:复数的有关概念与分类】
【题型02:复数相等】
【题型03:复数的几何意义】
【题型04:复数的模】
【题型05:复数的加减运算及其几何意义】
【题型06:复数的乘除法运算】
【题型07:复数的乘方运算】
【题型08:复数范围内方程的根】
第二步:记
串知识·识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测·稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1:复数的有关概念
1、定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,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、表示方法:复数通常用字母z表示,代数形式为z=a+bi(a,b∈R).
4、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.
【注意】复数概念说明:
(1)复数集是最大的数集,任何一个数都可以写成a+bi(a,b∈R)的形式,其中0=0+0i.
(2)复数的实部是a,虚部是实数b而非bi.
(3)复数z=a+bi只有在a,b∈R时才是复数的代数形式,否则不是代数形式.
知识点2:复数的分类
对于复数a+bi,
(1)当且仅当b=0时,它是实数;
(2)当且仅当a=b=0时,它是实数0;
(3)当b≠0时,叫做虚数;
(4)当a=0且b≠0时,叫做纯虚数.
这样,复数z=a+bi可以分类如下:.
【注意】复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系
知识点3:复数相等
在复数集C=中任取两个数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),
我们规定:a+bi与c+di相等的充要条件是a=c且b=d.
知识点4: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、复数的几何意义
(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.
【注意】实轴、虚轴上的点与复数的对应关系
实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数,
原点对应的有序实数对为(0,0),它所确定的复数是z=0+0i=0,表示的是实数.
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).
知识点5: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.
示例:z=2+3i的共轭复数是=2-3i.
【注意】(1)当复数z=a+bi的虚部b=0时,有z=,也就是,任一实数的共轭复数是它本身;(2)在复平面内,表示两个共轭复数的点关于实轴对称,并且它们的模相等.
知识点6:复数的加法
1、加法法则:设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R)是任意两个复数,
规定z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
即两个复数相加,就是实部与实部、虚部与虚部分别相加,显然两个复数的和仍然是复数.
注意:对于复数的加法可以推广到多个复数相加的情形,
即z1=1+b1i,z2=a2+b2i,z3=a3+b3i,…,zn=an+bni,
则z1+z2+…+zn=(a1+a2+…+an)+(b1+b2+…+bn)i.
2、加法运算律:复数的加法满足交换律、结合律,即对任意的z1、z2、z3∈C,
有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
知识点7:复数的减法
1、相反数:已知复数a+bi(a,b∈R),根据复数加法的定义,
存在唯一的复数-a-bi,使(a+bi)+(-a-bi)=0.其中-a-bi叫做a+bi的相反数.
2、减法法则:规定两个复数的减法法则,设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b+d)i.
即两个复数相减,就是实部与实部、虚部与虚部分别相减,显然两个复数的差仍是一个复数.
知识点8:复数加法与减法的几何意义
1、复数可以用向量来表示,已知复数z1=x1+y1i(x1、y1∈R),z2=x2+y2i(x2、y2∈R),
其对应的向量,,
如图1,且和不共线,
以OZ1和OZ2为两条邻边作平行四边形OZ1ZZ2,
根据向量的加法法则,对角线OZ所对应的向量,
而所对应的坐标是(x1+x2,y1+y2),
这正是两个复数之和z1+z2所对应的有序实数对.
2、复数的减法是加法的逆运算,如图2,
复数与向量等于)对应,
这就是复数减法的几何意义.
【注意】(1)根据复数加减法的几何意义知,两个复数对应向量的和向量所对应的复数就是这两个复数的和;两个复数对应向量的差向量所对应的复数就是这两个复数的差.
(2)求两个复数对应向量的和,可使用平行四边形法则或三角形法则.
(3)在确定两复数的差所对应的向量时,应按照三角形法则进行.
拓展:由复数加减运算的几何意义可得出:||z1|-|z2||≤|z1±z2|≤|z1|+|z2|.
知识点9:复数的乘法
1、运算法则:两个复数的乘法可以按照多项式的乘法运算来进行,只是把i2换成-1,
并把最后结果写成a+bi(a、b∈R)的形式.
设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c∈R),则
z1z2=(a+bi)(c+di)=ac+adi+bci+bdi2=(ac-bd)+(ad+bc)i.
显然两个复数的积仍是复数.
2、复数乘法的运算律:对于任意z1、z2、z3∈C,有
(1)z1·z2=z2·z1(交换律);
(2)(z1·z2)·z3=z1·(z2·z3)(结合律);
(3)z1·(z2+z3)=z1z2+z1z3(分配律).
【注意】实数范围内的乘法公式在复数范围内仍然成立.
3、复数的乘方:复数的乘方也就是相同复数的乘积,根据乘法的运算律,实数范围内正整数指数幂的运算律在复数范围内仍然成立.即对复数z1、z2、z和自然数m、n有
zm·zn=zm+n,(zm)n=zm·n,(z1·z2)n=z·z,z0=1;z-m=(z≠0).
【注意】实数范围内的乘方公式、运算律在复数范围内仍然成立.
4、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i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+4=1.
这就是说,如果n∈N+,那么有i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+4=1.
由此可进一步得(1+i)2=2i,(1-i)2=-2i,=-1,=i,=-i.
知识点10:复数的除法
规定两个复数除法的运算法则:(a、b、c、d∈R,c+di≠0)
在进行复数除法运算时,通常先把(a+bi)÷(c+di)写成的形式,
再把分子、分母同乘分母的共轭复数c-di,把分母变为实数,化简后就可得到所求结果.
【注意】(1)两个复数相除(除数不为0),所得的商仍是一个复数.
(2)z=a+bi(a,b∈R),z·=a2+b2是复数除法运算中实现分母“实数化”的一个手段.
知识点11:复数方程的解
在复数范围内,实系数一元二次方程的求解方法:
(1)求根公式法:
①当时, ②当时,
(2)利用复数相等的定义求解,设方程的根为,
将此代入方程,化简后利用复数相等的定义求解。
【题型01:复数的有关概念与分类】
1.(24-25高一下·浙江杭州·期中)已知复数z满足,则z的虚部是( )
A. B. C.1 D.i
2.(24-25高一下·湖南邵阳·期中)若复数的实部为,虚部为b,则=( )
A.7 B.5 C. D.9
3.在,,,,0.618这五个数中,纯虚数的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(24-25高一上·上海·课后作业)下列集合关系表述正确的是( )(其中:自然数集,整数集)
A. B.
C. D.
5.(24-25高一下·陕西咸阳·期末)若复数(其中为虚数单位)为纯虚数,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.0
6.(23-24高一下·安徽·月考)复数,其中.
(1)若复数z为实数,求a的值;
(2)若复数z为虚数,求a的取值范围;
(3)若复数z为纯虚数,求a的值
【题型02:复数相等】
1.(24-25高一下·湖南郴州·期末)已知,为实数,(为虚数单位),则( )
A., B.,
C., D.,
2.(24-25高一下·江苏南通·月考)若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
3.(23-24高一下·湖南·期末)已知x,,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
4.(24-25高一下·全国·单元测试)已知,,其中为实数,为虚数单位,若,则的值为( )
A.4 B. C.6 D.或6
5.已知为虚数单位,,集合,则( )
A. B. C. D.
6.已知复数,,,,并且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【题型03:复数的几何意义】
1.(24-25高一下·北京顺义·期中)如图,在复平面内,复数对应的点如图所示,则复数( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·上海·期末)设,其中为虚数单位,则的共轭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
3.(24-25高一下·河北邯郸·期中)在复平面内,O为原点,向量对应的复数为,若点A关于实轴的对称点为B,则向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·广东广州·期末)已知向量对应的复数为,将绕点O按顺时针方向旋转,得到,则向量对应的复数是( ).
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·全国·课后作业)在复平面内,复数对应的点在虚轴上,则的值为( )
A.或 B. C.且 D.或
6.(24-25高一下·上海·期末)设复数和在复平面上所对应的点分别为和,其中为虚数单位,则向量所对应的复数在复平面上所对应的点位于第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
7.(24-25高一下·河北·期末)已知i为虚数单位,若复数在复平面内对应的点位于第二象限,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.(24-25高一下·湖南湘西·期中)若复数所对应的点在第四象限,则所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【题型04:复数的模】
1.(24-25高一下·广西北海·期末)已知复数,则( )
A. B. C. D.20
2.(24-25高一下·河南平顶山·期末)已知为虚数单位,则( )
A.2 B.3 C.5 D.
3.(24-25高一下·河北·月考)已知,,是虚数单位,若,则( )
A. B. C. D.
4.若,且,则复数的虚部为( )
A.或2 B.2 C. D.或
5.(24-25高一下·四川德阳·期末)已知复数:,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
6.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·月考)已知复数满足(),则可能是( )
A. B. C. D.
【题型05:复数的加减运算及其几何意义】
1.(24-25高一下·湖南岳阳·期末)已知,则复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(24-25高一下·河北唐山·期中)若复数,(为虚数单位),则( )
A.2 B.3 C. D.1
3.(23-24高一下·山东·月考)已知,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·安徽·月考)已知复数z满足,则z的虚部为( )
A.1 B. C.i D.
5.已知为虚数单位,复数,复数的共轭复数为,则的虚部为( )
A. B.3 C. D.
6.(24-25高一下·河北邢台·月考)设复数满足,且,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
7.(24-25高一上·上海·课堂例题)如图,向量对应的复数是z,试作出下列运算结果所对应的向量.
(1);
(2).
8.(20-21高一·全国·课后作业)已知复数,试在复平面上作出下列运算结果对应的向量:
(1);
(2).
【题型06:复数的乘除法运算】
1.已知复数,则( )
A. B. C. D.
2.已知复数满足,则的虚部为( )
A.1 B. C. D.
3.(24-25高一下·江西吉安·期末)已知复数满足,若复数的模为,则实数( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.已知复数(为虚数单位),则z的虚部是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·湖南衡阳·期末)若,则的虚部为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一下·黑龙江佳木斯·期末)计算:
(1);
(2);
(3).
7.(23-24高一下·河南郑州·期中)计算(1);(2);(3)
8.(23-24高一下·上海嘉定·期中)已知复数;
(1)求
(2)若复数满足,求.
9.(24-25高一下·广东清远·期末)已知.
(1)求实数;
(2)若,求.
【题型07:复数的乘方运算】
1.(24-25高一·上海·随堂练习)先求,,,,,,,的值,归纳规律后,请你直接写出的值.
2.(23-24高一·上海·课堂例题)计算:
(1);
(2);
(3).
3.(24-25高一下·全国·单元测试)计算:
(1);
(2).
4.(24-25高一下·河南安阳·期末)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
5.已知复数,则( )
A.2 B. C.1 D.0
6.已知复数,则复数( )
A.1 B. C.0 D.
【题型08:复数范围内方程的根】
1.已知集合,(其中为虚数单位,为复数集),则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·四川巴中·期末)已知是关于的方程的一个根,则的值为( )
A.10 B. C.6 D.
3.(24-25高一下·江苏无锡·期中)在复数范围内解方程:
(1);
(2).
4.(24-25高一下·上海·期末)已知常数,关于的方程在复数集中有两个虚根.
(1)若,求的取值范围;
(2)若其中一个虚根为(i为虚数单位),求,的值.
5.(24-25高一下·上海浦东新·期末)已知关于的实系数一元二次方程,
(1)若,是该方程的两个根,求的值;
(2)若该方程有两个虚根且.求的值.
1.(24-25高一下·贵州黔南·期末)已知i为虚数单位,设复数,则z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
2.(2023高三·全国·专题练习)已知复数满足,则的虚部为( )
A.1 B. C. D.
3.(24-25高一下·湖南永州·期中)在复平面内,复数对应的点与复数对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
4.( )
A. B.
C. D.
5.已知复数为纯虚数(,是虚数单位),且,则( )
A.且 B.且 C.或 D.或
6.(2024高一·全国·专题练习)若,是虚数单位,,则等于( )
A. B.
C. D.
7.(2025高一下·江苏南京·专题练习)若复数满足,则( )
A. B.
C. D.
8.(24-25高一下·上海·期末)设复数和在复平面上所对应的点分别为和,其中为虚数单位,则向量所对应的复数在复平面上所对应的点位于第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
9.(24-25高一下·全国·期中)在复平面内,复数(为虚数单位)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
10.(24-25高一下·上海浦东新·期末)已知复数,则“”是“复数为纯虚数”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
11.已知在复平面内,,复数,对应的点为,,则( )
A.5 B. C.2 D.
12.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·月考)已知复数为纯虚数,其中为虚数单位,,若,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
13.已知复数满足,则( )
A. B. C. D.32
14.(24-25高一下·上海·期末)下列关于复数的命题中,
①若是实数,则;②若是虚数,则;③若是纯虚数,则.
真命题的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
15.(23-24高一下·河南南阳·期末)已知复数,满足,且,则( )
A. B. C.5 D.
16.(24-25高一下·广东佛山·期中)已知是关于的方程的一个根,则( )
A.4 B. C.2 D.
17.(24-25高一下·甘肃武威·期末)若复数是关于的一元二次方程的一个根,则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
18.(23-24高一下·湖南株洲·期中)(多选题)下列复数是纯虚数的为( )
A. B. C. D.
19.(24-25高一下·吉林松原·期末)(多选题)下列关于复数的四个命题,其中为真命题的是( )
A.
B.的虚部为
C.z是方程的一个根
D.为纯虚数
20.(24-25高一下·广东清远·期中)(多选题)已知复数,,则( )
A.的共轭复数的虚部为
B.
C.为纯虚数
D.在复平面内,复数所对应的点位于第一象限
21.(24-25高一下·浙江杭州·期中)(多选题)已知复数,以下复数运算一定成立的是( )
A. B. C. D.
22.(23-24高一下·重庆渝中·期中)(多选题)已知复数,下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
23.(24-25高一下·贵州·月考)(多选题)已知复数z,w均不为0,则( )
A. B.
C. D.
24.(24-25高一下·湖南·期中)已知复数,.
(1)若为实数,求;
(2)若为虚数,求的取值范围;
(3)若为纯虚数,求.
25.(23-24高一下·云南楚雄·月考)在复平面内,当实数m取什么值时,复数对应的点分别满足下列条件?
(1)在虚轴上;
(2)在第二象限;
(3)在直线上.
26.(1)计算:;
(2)已知,求复数z.
27.(23-24高一下·河北张家口·期中)已知在复数范围内,关于x的一元二次方程有两个虚数根和,若,且的虚部为正数.
(1)求实数k的值;
(2)求的值.
28.计算(其中):
(1);
(2).
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第11讲 复数的概念与四则运算
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【题型01:复数的有关概念与分类】
【题型02:复数相等】
【题型03:复数的几何意义】
【题型04:复数的模】
【题型05:复数的加减运算及其几何意义】
【题型06:复数的乘除法运算】
【题型07:复数的乘方运算】
【题型08:复数范围内方程的根】
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第三步:测
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知识点1:复数的有关概念
1、定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,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、表示方法:复数通常用字母z表示,代数形式为z=a+bi(a,b∈R).
4、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.
【注意】复数概念说明:
(1)复数集是最大的数集,任何一个数都可以写成a+bi(a,b∈R)的形式,其中0=0+0i.
(2)复数的实部是a,虚部是实数b而非bi.
(3)复数z=a+bi只有在a,b∈R时才是复数的代数形式,否则不是代数形式.
知识点2:复数的分类
对于复数a+bi,
(1)当且仅当b=0时,它是实数;
(2)当且仅当a=b=0时,它是实数0;
(3)当b≠0时,叫做虚数;
(4)当a=0且b≠0时,叫做纯虚数.
这样,复数z=a+bi可以分类如下:.
【注意】复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系
知识点3:复数相等
在复数集C=中任取两个数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),
我们规定:a+bi与c+di相等的充要条件是a=c且b=d.
知识点4: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、复数的几何意义
(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.
【注意】实轴、虚轴上的点与复数的对应关系
实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数,
原点对应的有序实数对为(0,0),它所确定的复数是z=0+0i=0,表示的是实数.
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).
知识点5: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.
示例:z=2+3i的共轭复数是=2-3i.
【注意】(1)当复数z=a+bi的虚部b=0时,有z=,也就是,任一实数的共轭复数是它本身;(2)在复平面内,表示两个共轭复数的点关于实轴对称,并且它们的模相等.
知识点6:复数的加法
1、加法法则:设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R)是任意两个复数,
规定z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
即两个复数相加,就是实部与实部、虚部与虚部分别相加,显然两个复数的和仍然是复数.
注意:对于复数的加法可以推广到多个复数相加的情形,
即z1=1+b1i,z2=a2+b2i,z3=a3+b3i,…,zn=an+bni,
则z1+z2+…+zn=(a1+a2+…+an)+(b1+b2+…+bn)i.
2、加法运算律:复数的加法满足交换律、结合律,即对任意的z1、z2、z3∈C,
有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
知识点7:复数的减法
1、相反数:已知复数a+bi(a,b∈R),根据复数加法的定义,
存在唯一的复数-a-bi,使(a+bi)+(-a-bi)=0.其中-a-bi叫做a+bi的相反数.
2、减法法则:规定两个复数的减法法则,设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b+d)i.
即两个复数相减,就是实部与实部、虚部与虚部分别相减,显然两个复数的差仍是一个复数.
知识点8:复数加法与减法的几何意义
1、复数可以用向量来表示,已知复数z1=x1+y1i(x1、y1∈R),z2=x2+y2i(x2、y2∈R),
其对应的向量,,
如图1,且和不共线,
以OZ1和OZ2为两条邻边作平行四边形OZ1ZZ2,
根据向量的加法法则,对角线OZ所对应的向量,
而所对应的坐标是(x1+x2,y1+y2),
这正是两个复数之和z1+z2所对应的有序实数对.
2、复数的减法是加法的逆运算,如图2,
复数与向量等于)对应,
这就是复数减法的几何意义.
【注意】(1)根据复数加减法的几何意义知,两个复数对应向量的和向量所对应的复数就是这两个复数的和;两个复数对应向量的差向量所对应的复数就是这两个复数的差.
(2)求两个复数对应向量的和,可使用平行四边形法则或三角形法则.
(3)在确定两复数的差所对应的向量时,应按照三角形法则进行.
拓展:由复数加减运算的几何意义可得出:||z1|-|z2||≤|z1±z2|≤|z1|+|z2|.
知识点9:复数的乘法
1、运算法则:两个复数的乘法可以按照多项式的乘法运算来进行,只是把i2换成-1,
并把最后结果写成a+bi(a、b∈R)的形式.
设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c∈R),则
z1z2=(a+bi)(c+di)=ac+adi+bci+bdi2=(ac-bd)+(ad+bc)i.
显然两个复数的积仍是复数.
2、复数乘法的运算律:对于任意z1、z2、z3∈C,有
(1)z1·z2=z2·z1(交换律);
(2)(z1·z2)·z3=z1·(z2·z3)(结合律);
(3)z1·(z2+z3)=z1z2+z1z3(分配律).
【注意】实数范围内的乘法公式在复数范围内仍然成立.
3、复数的乘方:复数的乘方也就是相同复数的乘积,根据乘法的运算律,实数范围内正整数指数幂的运算律在复数范围内仍然成立.即对复数z1、z2、z和自然数m、n有
zm·zn=zm+n,(zm)n=zm·n,(z1·z2)n=z·z,z0=1;z-m=(z≠0).
【注意】实数范围内的乘方公式、运算律在复数范围内仍然成立.
4、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i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+4=1.
这就是说,如果n∈N+,那么有i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+4=1.
由此可进一步得(1+i)2=2i,(1-i)2=-2i,=-1,=i,=-i.
知识点10:复数的除法
规定两个复数除法的运算法则:(a、b、c、d∈R,c+di≠0)
在进行复数除法运算时,通常先把(a+bi)÷(c+di)写成的形式,
再把分子、分母同乘分母的共轭复数c-di,把分母变为实数,化简后就可得到所求结果.
【注意】(1)两个复数相除(除数不为0),所得的商仍是一个复数.
(2)z=a+bi(a,b∈R),z·=a2+b2是复数除法运算中实现分母“实数化”的一个手段.
知识点11:复数方程的解
在复数范围内,实系数一元二次方程的求解方法:
(1)求根公式法:
①当时, ②当时,
(2)利用复数相等的定义求解,设方程的根为,
将此代入方程,化简后利用复数相等的定义求解。
【题型01:复数的有关概念与分类】
1.(24-25高一下·浙江杭州·期中)已知复数z满足,则z的虚部是( )
A. B. C.1 D.i
【答案】A
【分析】由复数的实部虚部的定义可知答案.
【详解】由复数的实部虚部的定义可知,若(为实数)则为复数的实部,为复数的虚部,则z的虚部是.
故选:A
2.(24-25高一下·湖南邵阳·期中)若复数的实部为,虚部为b,则=( )
A.7 B.5 C. D.9
【答案】C
【分析】根据复数实部和虚部的定义求出的值,进而求解即可.
【详解】由题意,,则.
故选:C.
3.在,,,,0.618这五个数中,纯虚数的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据复数的定义、复数的分类判断.
【详解】,是纯虚数,,0.618是实数,是虚数.故纯虚数的个数为2.
故选:C.
4.(24-25高一上·上海·课后作业)下列集合关系表述正确的是( )(其中:自然数集,整数集)
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由各数集的含义可得
【详解】为自然数集,为整数集,因为整数集包含自然数集与负整数集,所以;
为整数集,为有理数集,因为有理数集包含整数集和小数集,所以
为有理数集,为实数集,因为实数集包含有理数集与无理数集,所以
为实数集,复数集,因为复数集包含实数集和虚数集,所以,
综上,所以,
故选:A.
5.(24-25高一下·陕西咸阳·期末)若复数(其中为虚数单位)为纯虚数,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.0
【答案】A
【分析】根据纯虚数的概念列式求解即可.
【详解】若复数(是虚数单位)是纯虚数,则,解得.
故选:A
6.(23-24高一下·安徽·月考)复数,其中.
(1)若复数z为实数,求a的值;
(2)若复数z为虚数,求a的取值范围;
(3)若复数z为纯虚数,求a的值
【答案】(1)或
(2)且
(3)
【分析】(1)由已知可得,计算即可;
(2)由已知可得,计算即可;
(3)由已知可得,计算即可.
【详解】(1)由复数z为实数,得,
解得或
(2)由复数z为虚数,得,
解得且
(3)由复数z为纯虚数,得
解得.
【题型02:复数相等】
1.(24-25高一下·湖南郴州·期末)已知,为实数,(为虚数单位),则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】由复数相等的条件即可求解.
【详解】因为,
所以,.
故选:B.
2.(24-25高一下·江苏南通·月考)若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】A
【分析】根据两个复数相等的充要条件,得到、的值,从而求出.
【详解】由,所以,,则.
故选:A
3.(23-24高一下·湖南·期末)已知x,,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】A
【分析】利用复数相等的概念,以及条件的变化,再用是否推出思想来判断充分不必要条件.
【详解】当时,显然成立,所以是的充分条件;
当时,,
则是的不必要条件;
故选:A.
4.(24-25高一下·全国·单元测试)已知,,其中为实数,为虚数单位,若,则的值为( )
A.4 B. C.6 D.或6
【答案】B
【分析】根据复数相等联立方程求得的值.
【详解】由得,即,
根据复数相等的充要条件可得,解得.
故选:B.
5.已知为虚数单位,,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据两复数相等,实部、虚部分别相等列方程组,求解可得结果.
【详解】由题得,
所以,解得,所以.
故选:C
6.已知复数,,,,并且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用复数相等的性质与三角函数的平方关系得到关于的关系式,再根据的范围,结合二次函数图像与性质即可得解.
【详解】因为,,,
所以,消去,得,
则,
因为,
所以当时,取得最小值为,当时,取得最大值为,
所以.
故选:D.
【题型03:复数的几何意义】
1.(24-25高一下·北京顺义·期中)如图,在复平面内,复数对应的点如图所示,则复数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的几何意义,由点的坐标得出复数.
【详解】复数对应的点,则复数.
故选:D.
2.(24-25高一下·上海·期末)设,其中为虚数单位,则的共轭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】C
【分析】先求出共轭复数,再写出该复数对应复平面内的点的坐标,最后判断位于第几象限
【详解】复数的共轭复数为,在复平面内所对应的点的坐标为,故位于第三象限.
故选:C
3.(24-25高一下·河北邯郸·期中)在复平面内,O为原点,向量对应的复数为,若点A关于实轴的对称点为B,则向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出点的坐标,由对称求出点的坐标,进而求出对应的复数.
【详解】依题意,,则点,
所以向量对应的复数为.
故选:D
4.(24-25高一下·广东广州·期末)已知向量对应的复数为,将绕点O按顺时针方向旋转,得到,则向量对应的复数是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用复数在复平面内的几何意义,通过数形结合,即可得到判断.
【详解】
利用数形结合,可知:将绕点O按顺时针方向旋转,
得到对应的复数是,
故选:A.
5.(24-25高一下·全国·课后作业)在复平面内,复数对应的点在虚轴上,则的值为( )
A.或 B. C.且 D.或
【答案】A
【分析】根据复数的几何意义,构造方程得解.
【详解】∵复数对应的点在虚轴上,∴,∴或.
故选:A.
6.(24-25高一下·上海·期末)设复数和在复平面上所对应的点分别为和,其中为虚数单位,则向量所对应的复数在复平面上所对应的点位于第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】A
【分析】由复数的几何意义及平面向量的坐标运算求解.
【详解】依题意得,,
则,
得向量所对应的复数在复平面上所对应的点为:,
则点位于第一象限,
故选:A
7.(24-25高一下·河北·期末)已知i为虚数单位,若复数在复平面内对应的点位于第二象限,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据复数对应的点位于第二象限,得出实部小于0,虚部大于0,列出不等式组,求出解集即可.
【详解】易得在复平面内对应的点为,
由题意可得,解得.
故选:B.
8.(24-25高一下·湖南湘西·期中)若复数所对应的点在第四象限,则所在的象限是( )
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】根据复数所在象限有,即可判断所在的象限.
【详解】由已知复数在第四象限,则,所以在第一象限.
故选:A
【题型04:复数的模】
1.(24-25高一下·广西北海·期末)已知复数,则( )
A. B. C. D.20
【答案】B
【分析】利用复数的模的公式计算求解即可
【详解】因为复数,所以.
故选:B.
2.(24-25高一下·河南平顶山·期末)已知为虚数单位,则( )
A.2 B.3 C.5 D.
【答案】D
【分析】由复数模长公式直接计算即可.
【详解】由题.
故选:D
3.(24-25高一下·河北·月考)已知,,是虚数单位,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数乘法的运算法则及复数相等的概念,可求得,的值,再根据复数模长公式即可求解.
【详解】∵,∴,∴,∴,
∴.
故选:B.
4.若,且,则复数的虚部为( )
A.或2 B.2 C. D.或
【答案】A
【分析】利用复数模的性质建立方程求解参数,再求虚部即可.
【详解】因为,所以,解得,
则复数的虚部为或2,故A正确.
故选:A
5.(24-25高一下·四川德阳·期末)已知复数:,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】A
【分析】利用复数模的意义求出范围,再利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】依题意,,,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
6.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·月考)已知复数满足(),则可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先设,然后根据模相等列出等式,化简得出复数的实部和虚部相等.
【详解】设,则
,.
因为,所以.
两边平方得:,解得.
从选项中可以看出只有C符合题目条件.
故选:C.
【题型05:复数的加减运算及其几何意义】
1.(24-25高一下·湖南岳阳·期末)已知,则复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】先根据复数的减法运算求出复数,然后求出其在复平面对应的点,从而可求得结果.
【详解】因为,所以,
所以复数在复平面对应的点为,位于第四象限.
故选:D.
2.(24-25高一下·河北唐山·期中)若复数,(为虚数单位),则( )
A.2 B.3 C. D.1
【答案】C
【分析】根据复数的减法运算及复数的模的计算公式即可求解.
【详解】,
故选:C.
3.(23-24高一下·山东·月考)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据复数的四则运算求解对应参数即可
【详解】由,得:,解得:.
故选:A
4.(24-25高一下·安徽·月考)已知复数z满足,则z的虚部为( )
A.1 B. C.i D.
【答案】B
【分析】设,求出,列出方程求出即可求出z的虚部.
【详解】设,则,
即,解得,
故,
则z的虚部为.
故选:B.
5.已知为虚数单位,复数,复数的共轭复数为,则的虚部为( )
A. B.3 C. D.
【答案】A
【分析】设代入化简,即可求得复数;或利用为实数可得,即可得出的虚部.
【详解】法一:设,则,
由复数相等,得,则,
即复数,所以,所以的虚部为.
法二:由,得,则有,
所以的虚部为.
故选:A.
6.(24-25高一下·河北邢台·月考)设复数满足,且,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】根据复数加减的几何意义可求.
【详解】设在复平面内对应的向量分别为.
由题意可知,,
由于,则以为邻边的平行四边形为矩形,
由于矩形的对角线相等,故.
故选:C.
7.(24-25高一上·上海·课堂例题)如图,向量对应的复数是z,试作出下列运算结果所对应的向量.
(1);
(2).
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【分析】利用向量平行四边形法则作图可得答案.
【详解】(1)向量对应的复数是,
,用表示,如下图;
(2)向量对应的复数是,,
用表示,如下图;
8.(20-21高一·全国·课后作业)已知复数,试在复平面上作出下列运算结果对应的向量:
(1);
(2).
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)在复平面上作出对应的向量,再作出对应的向量,根据减法的几何意义及向量(复数)相等的定义,即为
(2)再作出对应的向量,根据减法的几何意义及向量(复数)相等的定义,即为.
【详解】(1)设复数对应的向量为.
图1
设复数对应的向量为,则两个复数的差对应两个向量的差,如图①所示,即为
(2)设复数对应的向量为,则两个复数的差对应两个向量的差,如②所示,即为.
图2
【题型06:复数的乘除法运算】
1.已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由复数的除法法则计算即可.
【详解】由已知,,
故选:B.
2.已知复数满足,则的虚部为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据条件,利用复数的运算得到,即可求解.
【详解】由,得到,
所以的虚部为,
故选:B.
3.(24-25高一下·江西吉安·期末)已知复数满足,若复数的模为,则实数( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】利用复数的乘法运算,求出复数z,再利用模长公式即可求得结果.
【详解】,因为复数的模为,
所以,解得:.
故选:A
4.已知复数(为虚数单位),则z的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】化简,根据虚部的定义,即可得答案.
【详解】由题意,所以z的虚部是.
故选:A
5.(25-26高一上·湖南衡阳·期末)若,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用复数的运算化简等式可得,结合可得结果.
【详解】因为,所以,即,故,
所以复数的虚部为.
故选:B.
6.(24-25高一下·黑龙江佳木斯·期末)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)(2)(3)由复数四则运算法则进行计算即可求解.
【详解】(1)原式.
(2)
=.
(3)
.
7.(23-24高一下·河南郑州·期中)计算(1);(2);(3)
【答案】(1)13;(2)(3)
【分析】(1)由复数乘法运算即可求解;
(2)由复数乘法运算即可求解;
(3)由复数乘法、除法运算即可求解.
【详解】(1);
(2);
(3).
8.(23-24高一下·上海嘉定·期中)已知复数;
(1)求
(2)若复数满足,求.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)应用复数乘法运算求解;
(2)由复数的除法运算化简求解.
【详解】(1)由题设;
(2)由题设.
9.(24-25高一下·广东清远·期末)已知.
(1)求实数;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)5.
【分析】(1)利用复数乘法,结合复数相等求出.
(2)利用复数求出,进而求出其模.
【详解】(1)由,得,则,
所以.
(2)由(1)得,则,
所以.
【题型07:复数的乘方运算】
1.(24-25高一·上海·随堂练习)先求,,,,,,,的值,归纳规律后,请你直接写出的值.
【答案】1,
【分析】由的性质即可求解.
【详解】,,,,,,,.
则可注意到规律:从第一项起,每连续的四项之和为0,而,
前2024项之和为0.
则.
2.(23-24高一·上海·课堂例题)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)(2)(3)根据复数的乘除法、乘方运算即可得到答案.
【详解】(1),
;
(2)
.
(3)
.
3.(24-25高一下·全国·单元测试)计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】利用复数的乘法、乘方及除法运算求解即得.
【详解】(1).
(2)原式.
4.(24-25高一下·河南安阳·期末)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】C
【分析】根据复数的乘法、除法运算可得复数,再由复数即几何意义可得在复平面对应的点即可求解.
【详解】复数,
所以复数在复平面内对应的点为,位于第三象限.
故选:C
5.已知复数,则( )
A.2 B. C.1 D.0
【答案】B
【分析】根据复数乘法周期性,结合模长公式即可求解.
【详解】复数,则.
故选:B
6.已知复数,则复数( )
A.1 B. C.0 D.
【答案】C
【分析】根据复数的乘、除法运算可得,结合复数的乘方即可求解.
【详解】由题意知,,
所以.
故选:C
【题型08:复数范围内方程的根】
1.已知集合,(其中为虚数单位,为复数集),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先分别化简集合与集合,再求出,最后求出.
【详解】,,.
故选:C.
2.(24-25高一下·四川巴中·期末)已知是关于的方程的一个根,则的值为( )
A.10 B. C.6 D.
【答案】A
【分析】由韦达定理即可求解.
【详解】已知是关于的方程的一个根,
则是关于的方程的另一个根,
所以由韦达定理有.
故选:A.
3.(24-25高一下·江苏无锡·期中)在复数范围内解方程:
(1);
(2).
【答案】(1)或;
(2).
【分析】(1)利用分解因式法求解方程.
(2)利用配方法求解方程.
【详解】(1)由,得,即,解得或,
所以方程的解为或.
(2)由,得,则,解得,
所以方程的解为.
4.(24-25高一下·上海·期末)已知常数,关于的方程在复数集中有两个虚根.
(1)若,求的取值范围;
(2)若其中一个虚根为(i为虚数单位),求,的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据实系数一元二次方程有虚根,判别式小于0求解;
(2)根据实系数一元二次方程,可利用韦达定理可构造方程组求得,得解.
【详解】(1)时,关于的方程在复数集中有两个虚根,
所以,解得,
即的取值范围为.
(2)是关于的实系数方程的一个根,
是另一个根,
,解得.
5.(24-25高一下·上海浦东新·期末)已知关于的实系数一元二次方程,
(1)若,是该方程的两个根,求的值;
(2)若该方程有两个虚根且.求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当时,方程为,利用韦达定理即可求解;
(2)设,由得,又由即可求解.
【详解】(1)当时,,由韦达定理有,
所以,
(2)由题意可设,所以,
即,由是方程的两根虚根,所以,
所以解得,所以.
1.(24-25高一下·贵州黔南·期末)已知i为虚数单位,设复数,则z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】利用复数的几何意义即可求解.
【详解】复数,在复平面内对应的点为,位于第二象限.
故选:B.
2.(2023高三·全国·专题练习)已知复数满足,则的虚部为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据条件,利用复数的运算得到,即可求解.
【详解】由,得到,
所以的虚部为,
故选:B.
3.(24-25高一下·湖南永州·期中)在复平面内,复数对应的点与复数对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的几何意义及对称性求解即可.
【详解】由题意知对应的点为,
对应的点为,.
故选:C.
4.( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】借助复数的运算法则计算即可得.
【详解】.
故选:D.
5.已知复数为纯虚数(,是虚数单位),且,则( )
A.且 B.且 C.或 D.或
【答案】D
【分析】根据已知条件,结合纯虚数的定义,以及复数模公式,即可求解.
【详解】复数为纯虚数,则,即,故,
由,则或.
故选:D.
6.(2024高一·全国·专题练习)若,是虚数单位,,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据复数相等得到方程组,求出、的值,即可得解.
【详解】因为(),
所以,即,
所以.
故选:D
7.(2025高一下·江苏南京·专题练习)若复数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先将已知等式进行化简求出,再求出的共轭复数即可.
【详解】已知,等式两边同时乘以得到.
将右边展开,移项可得,即.
且.所以.则
故选:C.
8.(24-25高一下·上海·期末)设复数和在复平面上所对应的点分别为和,其中为虚数单位,则向量所对应的复数在复平面上所对应的点位于第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】A
【分析】由复数的几何意义及平面向量的坐标运算求解.
【详解】依题意得,,
则,
得向量所对应的复数在复平面上所对应的点为:,
则点位于第一象限,
故选:A
9.(24-25高一下·全国·期中)在复平面内,复数(为虚数单位)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】C
【分析】根据复数的四则运算及几何意义直接可得解.
【详解】因为,
所以复数对应的点是,在第三象限,
故选:C.
10.(24-25高一下·上海浦东新·期末)已知复数,则“”是“复数为纯虚数”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
【分析】由题知“”,则,而复数为纯虚数,则,且,然后根据逻辑命题条件的判定即可.
【详解】设复数,则,
,
而复数为纯虚数,则,且,
所以“”是“复数为纯虚数”的必要不充分条件.
故选:B.
11.已知在复平面内,,复数,对应的点为,,则( )
A.5 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】首先得到,的坐标,得到的坐标,再求其模或直接利用两点之间的距离计算即得.
【详解】法一:因为,,所以,,
所以,则,即.
法二:如图,在坐标系内做出复数,对应的点为,,
由勾股定理易得.
故选:B.
12.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·月考)已知复数为纯虚数,其中为虚数单位,,若,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据纯复数的定义:实部为0,虚部不等于0,列出方程即可求得,代入式子化简,根据两个复数相等的充要条件即可列出式子进行求解.
【详解】因为复数为纯虚数,所以满足:,解得:,
所以,即;
所以.
故选:D
13.已知复数满足,则( )
A. B. C. D.32
【答案】A
【分析】设,根据复数代数形式的加减运算化简,再根据复数相等的充要条件求出、的值,最后计算模即可.
【详解】设,则,所以,
又,所以,解得,所以,
则,则.
故选:A.
14.(24-25高一下·上海·期末)下列关于复数的命题中,
①若是实数,则;②若是虚数,则;③若是纯虚数,则.
真命题的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用复数的概念逐一判断各个命题.
【详解】对于①,由是实数,得,则,①正确;
对于②,由是虚数,得,则,②正确;
对于③,由是纯虚数,得,则,③正确,
所以真命题的序号是①②③.
故选:D
15.(23-24高一下·河南南阳·期末)已知复数,满足,且,则( )
A. B. C.5 D.
【答案】C
【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,再利用向量的模长加减运算数形结合求解即可.
【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,且,由勾股定理逆定理知道,
为直角三角形,且.
作长方形,如图所示,
则对应的复数为,故.
故选:C.
16.(24-25高一下·广东佛山·期中)已知是关于的方程的一个根,则( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】由一元二次方程的根为共轭复数,再由韦达定理求解.
【详解】因为是关于的方程的一个根,所以为方程的另一个根,
所以由韦达定理可得,解得.
故选:B
17.(24-25高一下·甘肃武威·期末)若复数是关于的一元二次方程的一个根,则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
【分析】首先根据题干得出共轭复数也是方程的根,然后利用韦达定理求出的值,进而得到复数,最后确定其在复平面内对应的点所在的象限.
【详解】复数是关于的一元二次方程的一个根,
它的共轭复数也是方程的根,
由韦达定理得,即,
,
,
故在复平面内对应的点为,位于第二象限.
故选:.
18.(23-24高一下·湖南株洲·期中)(多选题)下列复数是纯虚数的为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】利用纯虚数的定义分析求解即可.
【详解】由纯虚数的定义得纯虚数实部为0,虚部不为0,
而A,C实部不为0,B,D实部为0且虚部不为0,
故,是纯虚数,故B,D正确.
故选:BD
19.(24-25高一下·吉林松原·期末)(多选题)下列关于复数的四个命题,其中为真命题的是( )
A.
B.的虚部为
C.z是方程的一个根
D.为纯虚数
【答案】AD
【分析】利用复数除法运算得,求模判断A,求虚部判断B,代入方程计算判断C,求判断D.
【详解】因为,
则,z的虚部为,为纯虚数,故AD正确,B错误,
又因为,
所以不是方程的一个根,故C错误.
故选:AD.
20.(24-25高一下·广东清远·期中)(多选题)已知复数,,则( )
A.的共轭复数的虚部为
B.
C.为纯虚数
D.在复平面内,复数所对应的点位于第一象限
【答案】ABC
【分析】利用复数的相关概念、模长公式、几何意义、运算法则一一分析选项即可.
【详解】易知,
对于A,易知,其虚部为,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,为纯虚数,故C正确;
对于D,,对应的点为位于第四象限,
故D错误.
故选:ABC
21.(24-25高一下·浙江杭州·期中)(多选题)已知复数,以下复数运算一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】根据复数的乘法运算及复数的模判断A,根据复数除法运算及复数的模判断B,根据复数的模及共轭复数判断C,根据复数的乘法运算及复数模判断D.
【详解】设,由题意,
对A,
,,
所以,故A正确;
对于B:
,
而,所以,故B正确;
对于C:设,则,,,所以,故C正确;
对于D:,
所以不恒成立,故D错误.
故选:ABC
22.(23-24高一下·重庆渝中·期中)(多选题)已知复数,下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BC
【分析】举例说明判断AD;利用复数运算及共轭复数、复数模的意义计算判断BC.
【详解】对于A,取,,而,A错误;
对于B,设,
,由,
得,,B正确;
对于C,由及,设,,
,解得,
则,C正确;
对于D,取,,而,D错误.
故选:BC
23.(24-25高一下·贵州·月考)(多选题)已知复数z,w均不为0,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】设,,x,y,a,,结合复数的运算、共轭复数定义及复数的模的性质逐个计算判断选项.
【详解】设,,x,y,a,,则
对A,令,则,故A错误;
对B,,故B正确;
对C,取,,则,
,故,故C错误,
对D,,,
得到,故,故D正确.
故选:BD
24.(24-25高一下·湖南·期中)已知复数,.
(1)若为实数,求;
(2)若为虚数,求的取值范围;
(3)若为纯虚数,求.
【答案】(1)或5
(2)且
(3)
【分析】(1)由复数是实数,得到,即可求解;
(2)由复数是虚数,得到,即可求解;
(3)由复数是纯虚数,列出方程组,再用模长公式即可求解
【详解】(1)由题意得
得或5
(2)由题意得
得且
(3)由题意得
得故,所以,所以.
25.(23-24高一下·云南楚雄·月考)在复平面内,当实数m取什么值时,复数对应的点分别满足下列条件?
(1)在虚轴上;
(2)在第二象限;
(3)在直线上.
【答案】(1)或.
(2).
(3).
【分析】(1)令复数的实部为零,解方程即可求得结果;
(2)根据第二象限点坐标特征解不等式可得结果;
(3)依题意可得复数的实部与虚部相等,解方程即可.
【详解】(1)复数的实部为,虚部为,
由题意得,解得或.
(2)由题意得
所以,即的取值范围为.
(3)由已知得,
故.
26.(1)计算:;
(2)已知,求复数z.
【答案】(1);(2)或.
【分析】(1)利用复数的四则运算法则计算求解即可;
(2)设,利用复数的运算、共轭复数的概念以及复数相等的性质列方程求解即可.
【详解】(1)
;
(2)设,由得,,即,
所以,解得或,
所以或.
27.(23-24高一下·河北张家口·期中)已知在复数范围内,关于x的一元二次方程有两个虚数根和,若,且的虚部为正数.
(1)求实数k的值;
(2)求的值.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)先设出复数,利用条件求出,结合根与系数的关系可得解;
(2)先求出,利用周期性可得答案.
【详解】(1)设,则,
由题意,所以,
因为,所以,解得或(舍).
,所以.
(2)因为,,
所以
.
28.计算(其中):
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】根据复数的乘方得到,,,(),再代入根据复数代数形式的乘法及加减运算法则计算可得.
【详解】(1)因为,,,,,,,(),
所以;
(2).
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