内容正文:
第2讲 复数高考专题复习
知识点梳理
一、数系的扩充和复数的概念:
1.复数的定义:形如的数叫做复数,其中i叫做虚数单位.其中a叫作复数z的实部,b叫做复数z的虚部(其中).
2.复数分类:
复数.
3.数集之间的关系:
4.复数相等的充要条件:.
特别的:.
二、复数的几何意义:
1.复平面:如图,点Z的横坐标是a,纵坐标是b,
复数可用点Z(a,b)表示.这个建立了
直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,
y轴叫做虚轴.实轴上的点表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
2.复数与向量的对应:
如图所示:
复数平面向量,
这时复数的另一种几何意义.
3.复数的模:向量的模叫做复数的模或绝对值,记作或.
即.
4.共轭复数:实部相等,虚部互为相反数的两个复数称为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.复数的共轭复数用表示.
注意:互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于x轴对称.
三、复数的运算:设是任意两个复数.
复数的加法运算:.
复数的减法运算:.
复数的乘法运算:.
复数的除法运算:.
加法运算律:交换律:;
结合律:.
乘法运算律:交换律:;
结合律:;
乘法对加法的分配率:.
四、复数的三角形式(选学)
1.复数的代数形式转化为三角形式:
代数形式可化为三角形式.
其中为辐角,,,.
2.复数三角形式的乘法运算:.
3.复数三角形式的除法运算:
.
典型例题
例1.在复平面内,复数z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.已知复数的实部和虚部均为整数,且,则满足的复数的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
例3.设i为虚数单位,则( )
A.5 B. C. D.
例4.(多选)若复数,则( )
A.4﹣i
B.
C.z在复平面内对应的点位于第四象限
D.复数ω满足|ω|=1,则|ω﹣z|的最大值为
随堂演练
1.(2025全国高考I卷)(1+5i)i的虚部为( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.6
2.(2025全国高考II卷)已知z=1+i,则( )
A.﹣i B.i C.﹣1 D.1
3.已知i为虚数单位,则i7=( )
A.1 B.﹣1 C.i D.﹣i
4.若zi+z=1+3i,则z( )
A.2 B.1 C. D.5
5.若z=(3+i)(2﹣5i),则( )
A.12+5i
B.11﹣13i
C.11+13i
D.﹣12﹣5i
6.已知复数z1,z2的实部和虚部都不为0,满足①;②|z1z2|=2,则z1= ,z2= .(写出满足条件的一组z1和z2)
7.设i为虚数单位,复数z的共轭复数为,若,则z在复平面内对应的点位于第( )象限.
A.一 B.二 C.三 D.四
8.已知i为虚数单位,1+i是关于x的方程x2+px+q=0(p,q∈R)的一个根,则p+q=( )
A.﹣2 B.0 C.2 D.4
9.在复平面内,O为坐标原点,复数1﹣i,﹣1+2i对应的向量分别是,,则对应
的复数为( )
A.﹣2+3i B.i C.2﹣3i D.﹣i
10.已知复数z的共轭复数为,则下列说法正确的是( )
A.z2=|z|2
B.一定是实数
C.若复数z1,z2满足|z1+z2|=|z1﹣z2|.则z1•z2=0
D.若复数z的平方是纯虚数,则复数z的实部和虚部相等或者互为相反数
11.已知i是虚数单位,复数z1与z2在复平面内对z应的点坐标分别为(1,3)、(﹣2,1),则为( )
A. B.2 C. D.
12.已知复数z=x+(y﹣2)i,若|z|≤2,则x≥y的概率为( )
A. B.π﹣3 C. D.
13.已知复数,则
A. B. C. D.
14.已知复数,则
A. B. C. D.
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第2讲 复数高考专题复习
知识点梳理
一、数系的扩充和复数的概念:
1.复数的定义:形如的数叫做复数,其中i叫做虚数单位.其中a叫作复数z的实部,b叫做复数z的虚部(其中).
2.复数分类:
复数.
3.数集之间的关系:
4.复数相等的充要条件:.
特别的:.
二、复数的几何意义:
1.复平面:如图,点Z的横坐标是a,纵坐标是b,
复数可用点Z(a,b)表示.这个建立了
直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,
y轴叫做虚轴.实轴上的点表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
2.复数与向量的对应:
如图所示:
复数平面向量,
这时复数的另一种几何意义.
3.复数的模:向量的模叫做复数的模或绝对值,记作或.
即.
4.共轭复数:实部相等,虚部互为相反数的两个复数称为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.复数的共轭复数用表示.
注意:互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于x轴对称.
三、复数的运算:设是任意两个复数.
复数的加法运算:.
复数的减法运算:.
复数的乘法运算:.
复数的除法运算:.
加法运算律:交换律:;
结合律:.
乘法运算律:交换律:;
结合律:;
乘法对加法的分配率:.
四、复数的三角形式(选学)
1.复数的代数形式转化为三角形式:
代数形式可化为三角形式.
其中为辐角,,,.
2.复数三角形式的乘法运算:.
3.复数三角形式的除法运算:
.
典型例题
例1.在复平面内,复数z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
【解答】解:在复平面内,复数zi对应的点(,)对位于第一象限.故选:A.
例2.已知复数的实部和虚部均为整数,且,则满足的复数的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:设(),
则,所以.
因为,所以,即.
当时,,即,有两组满足条件或,
当时,或,所以或或,
但时,,不符合题意,
综上:满足要求的的个数为4个。故选:C.
例3.设i为虚数单位,则( )
A.5 B. C. D.
【解答】解:∵,∴.
故选:B.
例4.(多选)若复数,则( )
A.4﹣i
B.
C.z在复平面内对应的点位于第四象限
D.复数ω满足|ω|=1,则|ω﹣z|的最大值为
【解答】解:,
所以4+i,故A错误;
,故B正确;
z在复平面内对应的点的坐标为(4,﹣1),位于第四象限,故C正确;
由复数ω满足|ω|=1,可知复数ω在复平面内对应的点在以原点为圆心的单位圆上,则|ω﹣z|的最大值为,故D正确.
故选:BCD.
随堂演练
1.(2025全国高考I卷)(1+5i)i的虚部为( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.6
【解答】解:令z=(1+5i)i,则z=5i2+i=﹣5+i,所以z的虚部为1.故选:C.
2.(2025全国高考II卷)已知z=1+i,则( )
A.﹣i B.i C.﹣1 D.1
【解答】解:由题意得:.故选:A.
3.已知i为虚数单位,则i7=( )
A.1 B.﹣1 C.i D.﹣i
【解答】解:i7=i4•i3=﹣i.故选:D.
4.若zi+z=1+3i,则z( )
A.2 B.1 C. D.5
【解答】解:zi+z=1+3i,则z(1+i)=1+3i,故2+i,
所以z(2+i)(2﹣i)=5.故选:D.
5.若z=(3+i)(2﹣5i),则( )
A.12+5i B.11﹣13i C.11+13i D.﹣12﹣5i
【解答】解:z=(3+i)(2﹣5i)=6﹣15i+2i+5=11﹣13i,则.故选:C.
6.已知复数z1,z2的实部和虚部都不为0,满足①;②|z1z2|=2,则z1= ,z2= .(写出满足条件的一组z1和z2)
【解答】解:设z1=a+bi,z2=c+di(abcd≠0,a,b,c,d∈R),
则,
z1z2=(a+bi)(c+di)=ac﹣bd+(ad+bc)i,
由,即,
所以,可取,所以.
故答案为:.(答案不唯一,只要满足a2+b2=4,c2+d2=1,abcd≠0即可)
7.设i为虚数单位,复数z的共轭复数为,若,则z在复平面内对应的点位于第( )象限.
A.一 B.二 C.三 D.四
【解答】解:由,由共轭复数的定义可知,z=1+2i,则z在复平面内对应的点(1,2)位于第一象限.故选:A.
8.已知i为虚数单位,1+i是关于x的方程x2+px+q=0(p,q∈R)的一个根,则p+q=( )
A.﹣2 B.0 C.2 D.4
【解答】解:因为1+i是关于x的方程x2+px+q=0(p,q∈R)的一个根,
根据实系数一元二次方程的虚根成对原理,可得:1﹣i也是原方程的一个虚根,
所以(1+i)+(1﹣i)=﹣p,(1+i)(1﹣i)=q,解得:p=﹣2,q=2.所以p+q=0.
故选:B.
9.在复平面内,O为坐标原点,复数1﹣i,﹣1+2i对应的向量分别是,,则对应
的复数为( )
A.﹣2+3i B.i C.2﹣3i D.﹣i
【解答】解:1﹣i,﹣1+2i对应的点分别为M(1,﹣1),N(﹣1,2),即(1,﹣1),(﹣1,2),则(﹣1,2)﹣(1,﹣1)=(﹣2,3),对应的复数为﹣2+3i.故选:A.
10.已知复数z的共轭复数为,则下列说法正确的是( )
A.z2=|z|2
B.一定是实数
C.若复数z1,z2满足|z1+z2|=|z1﹣z2|.则z1•z2=0
D.若复数z的平方是纯虚数,则复数z的实部和虚部相等或者互为相反数
【解答】解:z=i时,z2=﹣1,|z|2=1,∴A错;
设z=a+bi(a,b∈R),则,∴,∴B对;
设z1=a1+b1i(a1,b1∈R),z2=a2+b2i(a2,b2∈R),由|z1+z2|=|z1﹣z2|可得
,
∴a1a2+b1b2=0,
而z1z2=(a1+b1i)(a2+b2i)=a1a2﹣b1b2+(a1b2+b1a2)i=2a1a2+(a1b2+b1a2)i,
不一定为0,∴C错;
设z=a+bi(a,b∈R),复数z的平方是纯虚数,则z2=a2﹣b2+2abi为纯虚数.
∴,解得,即复数z的实部和虚部相等或者互为相反数.
故D正确.
11.已知i是虚数单位,复数z1与z2在复平面内对z应的点坐标分别为(1,3)、(﹣2,1),则为( )
A. B.2 C. D.
【解答】解:因为i是虚数单位,复数z1与z2在复平面内对z应的点坐标分别为(1,3)、(﹣2,1),所以z1=1+3i,z2=﹣2+i,所以||.
故选:C.
12.已知复数z=x+(y﹣2)i,若|z|≤2,则x≥y的概率为( )
A. B.π﹣3 C. D.
【解答】解:∵复数z=x+(y﹣2)i(x,y∈R)且|z|≤2,
∴|z|2,即x2+(y﹣2)2≤4,
∴点(x,y)在(0,2)为圆心2为半径的圆及其内部,
而y≤x表示直线y=x右下方的部分,(图中阴影弓形),
∴所求概率为弓形的面积与圆的面积的之比,
∴所求概率P.
故选:A.
13.已知复数,则
A. B. C. D.
【解答】解:由.故选:B
14.已知复数,则
A. B. C. D.
【解答】解:根据待定系数法可得,则.故选:A.
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