内容正文:
期末复习讲义02 复数
【考点一】数系的扩充和复数的概念
【考点四】 复数的乘、除运算
【考点二】复数的几何意义
【考点五】 复数的三角表示
【考点三】复数的加、减运算及其几何意义
一、复数的概念
1. 虚数单位
核心定义:(突破实数范围,实现负数开平方)。
幂的周期性(高频考点):周期为4,推广公式():
2. 复数的代数形式
标准形式:,其中 ( 为实部, 为虚部)。
关键提醒:虚部是实数,不含 (易错点:不可写成 )。
符号表示:实部 ,虚部 。
3. 复数的分类(必考选填)
对于复数 ,分类如下:
实数:(此时 ,与实数完全等价);
虚数:,分为两类:
纯虚数:且 (如 );
非纯虚数: 且 (如 )。
简洁表示:
4. 复数相等的条件
核心公式:。
关键提醒:只有两个复数均为实数时,才能比较大小;非实数的复数不能比较大小(易错点)。
5. 共轭复数
定义:复数 的共轭复数记为 ,即 (实部不变,虚部变号)。
核心性质(高频应用):
(共轭两次回到原复数)
二、复数的几何意义
1. 复平面的概念
复平面:以横轴为实轴(表示复数的实部 ),纵轴为虚轴(表示复数的虚部 )的平面,也叫高斯平面。
一一对应关系(核心):
2. 复数的模(绝对值)
定义:复数 的模记为 ,公式为:。
几何意义:复平面内点 到原点 的距离;向量 的模长。
核心性质(高频考点):
(复数与其共轭复数的模相等)
(积的模等于模的积)
(商的模等于模的商)
(核心恒等式,常用于化简、求模
3. 复平面内两点间距离
若复数 对应点 ,复数 对应点 ,则两点间距离为:
应用:求复数模的最值(转化为复平面内点到点的距离问题)。
三、复数的四则运算(高频必考)
设 ,所有运算均遵循“实部与实部运算、虚部与虚部运算”的原则。
1. 加法运算
公式:(实部相加,虚部相加)。
几何意义:对应向量的加法,遵循平行四边形法则(以 、 为邻边作平行四边形,对角线即为 )。
2. 减法运算
公式:(实部相减,虚部相减)。
几何意义:对应向量的减法,遵循三角形法则(差向量 )。
3. 乘法运算
公式:(类比多项式乘法,注意 ,合并同类项)。
运算律:交换律 、结合律 、分配律 均成立。
常用特例:(复数与共轭复数相乘,结果为实数,即模的平方)。
4. 除法运算(核心难点)
核心方法:分母实数化(乘以分母的共轭复数,消去分母中的虚数单位 )。
公式:
关键步骤:分母 的共轭复数为 ,分子分母同乘后,分母化为 (实数),再化简分子即可。
四、复数的三角表示(了解性考点)
期末考查以基础认知为主,无需深入掌握复杂运算,重点掌握形式与互化。
1. 三角形式的定义
标准形式:,其中:
(模,);
为复数 的辐角,满足 (需结合点 所在象限确定 的值)。
辐角主值:规定 ,即辐角的取值范围在 内的唯一值。
2. 代数形式与三角形式的互化
代数形式 → 三角形式:先求模 ,再求辐角 ,代入三角形式即可。
三角形式 → 代数形式:展开化简,即 (实部 ,虚部 )。
3. 三角形式的乘除运算(了解)
乘法:模相乘,辐角相加
除法:模相除,辐角相减
.
五、复数范围内解方程(高频解答题)
1. 一元二次方程(核心考点)
方程形式:。判别式与根的关系:
当 时,方程有两个不相等的实根:;
当 时,方程有两个相等的实根:;
当 时,方程有一对共轭虚根(实数范围内无解,复数范围内有解):
关键提醒:复数范围内,一元二次方程的根满足韦达定理(根与系数的关系),即 ,。
2. 简单高次方程(了解)
重点考查:( 为正整数)的根,即 次单位根。
根的形式(三角形式):。
特例: 的根为 和 ; 的根为 和 。
【考点一】数系的扩充和复数的概念
1.(24-25高一下·浙江宁波·期末)若复数z满足,则z的虚部为( )
A.1 B. C.i D.
2.(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
3.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)已知命题p:、,使得,则命题p的否定为( )
A.,,使得 B.、,使得
C.,,都有 D.、,都有
4.(24-25高一下·陕西咸阳·期末)设为虚数单位,若复数为纯虚数,则实数的值为( )
A. B. C.5 D.或5
5.(24-25高一下·云南昆明·月考)已知复数为纯虚数,则实数的值为_____.
6.(24-25高一下·湖北黄冈·期末)已知复数(为虚数单位)是纯虚数,则实数_________.
7.(24-25高一下·广西百色·期末)已知,则______.
8.(23-24高一下·河南开封·期末)已知复数,,且,则λ的取值范围是______.
9.(24-25高一下·上海青浦·期末)已知为虚数单位,,复数.
(1)若是实数,求的值;
(2)若是纯虚数,求的值.
10.(24-25高一下·四川自贡·期末)复数z满足
(1)若复数z为实数,求m的值;
(2)若复数z为纯虚数,求m的值;
(3)设复数,若,求的取值范围.
11.(24-25高一下·安徽滁州·期末)欧拉公式:(是自然对数的底数,为虚数单位,),建立了指数函数和三角函数之间的关系,进而可以化成复数的代数形式.
(1)根据欧拉公式将化成复数的代数形式;
(2)设函数,,求的值域.
12.(23-24高一下·广东清远·期末)已知复数,求当实数为何值时;
(1)为实数;
(2)为纯虚数;
(3)为虚数.
【考点二】复数的几何意义
13.(24-25高一下·甘肃兰州·期末)复数,其中为虚数单位,则( )
A.25 B.3 C.5 D.
14.(24-25高一下·甘肃白银·期末)已知复数满足,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
15.(24-25高一下·山东青岛·期末)在复平面中,为坐标原点,,,Z所对应的复数分别为,,,且,的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
16.(24-25高一下·河南郑州·期末)已知,复数 在复平面内对应的点位于第一象限,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
17.(多选)(24-25高一下·辽宁朝阳·期末)下列使得复数对应的点在第三象限的的值为( )
A. B. C.0 D.1
18.(多选)(24-25高一下·广东深圳·期末)设复数在复平面内对应的点为,原点为,为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A.若点的坐标为,则对应的点在第三象限
B.若,则点Z的集合所构成的图形的面积为
C.若是关于的方程的一个根,则
D.若,则的模为13
19.(24-25高一下·内蒙古·期末)________.
20.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)已知,,,则的最大值为______.
21.(24-25高一下·贵州安顺·期末)已知纯虚数z满足,则z可以是______.
22.(24-25高一下·广东广州·期末)设,在复平面内,复数z所对应的点为Z,那么满足条件点Z的集合构成图形的面积为__________.
23.(23-24高一下·黑龙江鸡西·期末)已知复数(是虚数单位),.
(1)若是纯虚数,求的值;
(2)若复数在复平面内对应的点位于第四象限,求的取值范围.
24.(24-25高一下·陕西渭南·期末)已知复数(,为虚数单位).
(1)若是纯虚数,求;
(2)若在复平面内对应的点位于第一象限,求的取值范围.
25.(24-25高一下·河南南阳·期末)设复数和复平面内的点对应,若点的位置满足下列要求,分别求实数的取值范围.
(1)在虚轴上;
(2)在第三象限.
26.(24-25高一下·福建福州·期末)已知复数,则
(1)当实数m取什么值时,z是实数;
(2)当实数m在什么范围时,z在复平面内对应的点在第二象限.
【考点三】复数的加、减运算及其几何意义
27.(25-26高一上·福建厦门·期末)已知复数,则等于( )
A. B. C. D.
28.(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
29.(24-25高一下·河北邯郸·期末)若复数满足,则复数的虚部为( )
A. B. C.3 D.
30.(24-25高一下·广东广州·期末)已知,,则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
31.(24-25高一下·安徽合肥·期末)已知复数,,则( )
A. B. C. D.
32.(24-25高一下·辽宁·期末)已知复数满足,且,则=______.
33.(24-25高一下·甘肃白银·期末)若在复平面上的矩形中,对应的复数为,对应的复数为,则对应的复数是______.
34.(23-24高一下·广西南宁·期末)已知,,则________.
35.(23-24高一下·吉林长春·期末)已知复数,复数满足,则的最小值为________.
36.(24-25高一下·云南·期中)已知复数,.
(1)若是纯虚数,求;
(2)若在复平面内对应的点位于第二象限,求的取值范围.
37.已知复数.
(1)若,求和的值;
(2) 求.
38.若定义一种运算:.已知为复数,且.
(1)求复数;
(2)设为实数,若为纯虚数,求的最大值.
【考点四】复数的乘、除运算
39.(24-25高一下·江苏无锡·期末)已知复数z满足,则( )
A.2 B. C.1 D.
40.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)已知复数满足,则( )
A.1 B. C.2 D.
41.(24-25高一下·福建福州·期末)已知复数是方程的一个根,且在复平面内对应的点位于第四象限.复数,若为纯虚数,则为( ).
A. B. C. D.
42.(24-25高一下·河北沧州·期末)已知复数是虚数,且是实数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
43.(多选)(24-25高一下·辽宁丹东·期末)已知i为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C.若,则的虚部为 D.若,则
44.(多选)(24-25高一下·安徽合肥·期末)下列说法正确的是( )
A.对于复数,若,则
B.若互为共轭复数,则为实数
C.若是关于的二次方程的根,则
D.复数满足,则的最小值是
45.(多选)(24-25高一下·云南曲靖·期末)已知复数,的共轭复数为,复数在复平面中对应的点为M,则下列说法正确的是( )
A.M在第一象限 B. C. D.
46.(23-24高一下·黑龙江鸡西·期末)若复数,则______.
47.(24-25高一下·辽宁大连·期末)若关于的方程的一个虚根的模为3,则的值为_____.
48.(24-25高一下·浙江宁波·期末)已知复数为方程的根,则_____.
49.(24-25高一下·福建莆田·期中)已知复数z满足,则________.
50.(24-25高一下·福建南平·期末)已知复数,,是虚数单位.
(1)若复数z是纯虚数,求m的值:
(2)当时,复数是关于x的方程的一个根,求实数p,q的值.
51.(24-25高一下·辽宁·期末)已知复数,且是纯虚数.
(1)求;
(2)若复数在复平面内对应的点在第四象限,求实数的取值范围.
52.(24-25高一下·河南平顶山·期末)已知复数z的共轭复数为,在复平面内对应的点为,为虚数单位.
(1)求复数z;
(2)若是方程(a,)的根,求a,b的值.
53.(24-25高一下·陕西宝鸡·期末)已知为复数,和均为实数,其中i是虚数单位.
(1)求;
(2)若复数是方程的一个解,求的值.
(3)若在第四象限,求的取值范围.
【考点五】复数的三角表示
54.(23-24高一下·四川达州·期末)若,则( )
A. B.
C. D.
55.(23-24高一下·江苏南京·期末)在复平面内,常把复数和向量进行一一对应.现把与复数对应的向量绕原点按顺时针方向旋转,所得的向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
56.(24-25高一上·湖南衡阳·期末)复数的辐角的主值为( )
A. B. C. D.
57.(多选)(24-25高一下·云南玉溪·期末)任意一个复数的代数形式都可写成三角形式,即,其中为虚数单位,,,,.棣莫弗定理由法国数学家棣莫弗(1667~1754)创立,指的是设两个复数用三角函数形式表示为:,,则,,且若,,则( )
A. B.
C. D.
58.(24-25高一下·辽宁大连·期末)已知复数,则复数的辐角 ______________.
59.(24-25高一下·河南洛阳·期末)已知复数,则________.
60.(23-24高一下·福建福州·期末)在复数集中有这样一类复数:与,我们把它们互称为共轭复数,时它们在复平面内的对应点关于实轴对称,这是共轭复数的特点.它们还有如下性质:
(1)设,,求证:是实数;
(2)已知,,,求的值;
(3)设,其中,是实数,当时,求的最大值和最小值.
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期末复习讲义02 复数
【考点一】数系的扩充和复数的概念
【考点四】 复数的乘、除运算
【考点二】复数的几何意义
【考点五】 复数的三角表示
【考点三】复数的加、减运算及其几何意义
一、复数的概念
1. 虚数单位
核心定义:(突破实数范围,实现负数开平方)。
幂的周期性(高频考点):周期为4,推广公式():
2. 复数的代数形式
标准形式:,其中 ( 为实部, 为虚部)。
关键提醒:虚部是实数,不含 (易错点:不可写成 )。
符号表示:实部 ,虚部 。
3. 复数的分类(必考选填)
对于复数 ,分类如下:
实数:(此时 ,与实数完全等价);
虚数:,分为两类:
纯虚数:且 (如 );
非纯虚数: 且 (如 )。
简洁表示:
4. 复数相等的条件
核心公式:。
关键提醒:只有两个复数均为实数时,才能比较大小;非实数的复数不能比较大小(易错点)。
5. 共轭复数
定义:复数 的共轭复数记为 ,即 (实部不变,虚部变号)。
核心性质(高频应用):
(共轭两次回到原复数)
二、复数的几何意义
1. 复平面的概念
复平面:以横轴为实轴(表示复数的实部 ),纵轴为虚轴(表示复数的虚部 )的平面,也叫高斯平面。
一一对应关系(核心):
2. 复数的模(绝对值)
定义:复数 的模记为 ,公式为:。
几何意义:复平面内点 到原点 的距离;向量 的模长。
核心性质(高频考点):
(复数与其共轭复数的模相等)
(积的模等于模的积)
(商的模等于模的商)
(核心恒等式,常用于化简、求模
3. 复平面内两点间距离
若复数 对应点 ,复数 对应点 ,则两点间距离为:
应用:求复数模的最值(转化为复平面内点到点的距离问题)。
三、复数的四则运算(高频必考)
设 ,所有运算均遵循“实部与实部运算、虚部与虚部运算”的原则。
1. 加法运算
公式:(实部相加,虚部相加)。
几何意义:对应向量的加法,遵循平行四边形法则(以 、 为邻边作平行四边形,对角线即为 )。
2. 减法运算
公式:(实部相减,虚部相减)。
几何意义:对应向量的减法,遵循三角形法则(差向量 )。
3. 乘法运算
公式:(类比多项式乘法,注意 ,合并同类项)。
运算律:交换律 、结合律 、分配律 均成立。
常用特例:(复数与共轭复数相乘,结果为实数,即模的平方)。
4. 除法运算(核心难点)
核心方法:分母实数化(乘以分母的共轭复数,消去分母中的虚数单位 )。
公式:
关键步骤:分母 的共轭复数为 ,分子分母同乘后,分母化为 (实数),再化简分子即可。
四、复数的三角表示(了解性考点)
期末考查以基础认知为主,无需深入掌握复杂运算,重点掌握形式与互化。
1. 三角形式的定义
标准形式:,其中:
(模,);
为复数 的辐角,满足 (需结合点 所在象限确定 的值)。
辐角主值:规定 ,即辐角的取值范围在 内的唯一值。
2. 代数形式与三角形式的互化
代数形式 → 三角形式:先求模 ,再求辐角 ,代入三角形式即可。
三角形式 → 代数形式:展开化简,即 (实部 ,虚部 )。
3. 三角形式的乘除运算(了解)
乘法:模相乘,辐角相加
除法:模相除,辐角相减
.
五、复数范围内解方程(高频解答题)
1. 一元二次方程(核心考点)
方程形式:。判别式与根的关系:
当 时,方程有两个不相等的实根:;
当 时,方程有两个相等的实根:;
当 时,方程有一对共轭虚根(实数范围内无解,复数范围内有解):
关键提醒:复数范围内,一元二次方程的根满足韦达定理(根与系数的关系),即 ,。
2. 简单高次方程(了解)
重点考查:( 为正整数)的根,即 次单位根。
根的形式(三角形式):。
特例: 的根为 和 ; 的根为 和 。
【考点一】数系的扩充和复数的概念
1.(24-25高一下·浙江宁波·期末)若复数z满足,则z的虚部为( )
A.1 B. C.i D.
【答案】B
【分析】根据题意,结合复数的概念,即可求解.
【详解】由复数z满足,可得复数z的虚部为.
故选:B.
2.(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
3.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)已知命题p:、,使得,则命题p的否定为( )
A.,,使得 B.、,使得
C.,,都有 D.、,都有
【答案】D
【分析】根据存在量词命题的否定的知识确定正确答案.
【详解】将“∃”与“∀”互换,“=”与“≠”互换,
可得否定命题为:、,都有.
故选:D.
4.(24-25高一下·陕西咸阳·期末)设为虚数单位,若复数为纯虚数,则实数的值为( )
A. B. C.5 D.或5
【答案】C
【分析】由纯虚数的概念,建立方程与不等式,可得答案.
【详解】由题意可得,解得.
故选:C.
5.(24-25高一下·云南昆明·月考)已知复数为纯虚数,则实数的值为_____.
【答案】
【分析】根据纯虚数的定义列式计算即可.
【详解】由题可得.
故答案为:.
6.(24-25高一下·湖北黄冈·期末)已知复数(为虚数单位)是纯虚数,则实数_________.
【答案】3
【分析】根据纯虚数的特征列出不等式组,求解即得.
【详解】因是纯虚数,
可得,解得.
故答案为:3.
7.(24-25高一下·广西百色·期末)已知,则______.
【答案】3
【分析】根据复数相等的定义列式求解即可.
【详解】因为,
则,解得.
故答案为:3.
8.(23-24高一下·河南开封·期末)已知复数,,且,则λ的取值范围是______.
【答案】
【分析】利用复数相等建立关系,再消去并结合二次函数求出范围即得.
【详解】由,得,
消去并整理得,
显然,当时,,当时,,
所以λ的取值范围是.
故答案为:
9.(24-25高一下·上海青浦·期末)已知为虚数单位,,复数.
(1)若是实数,求的值;
(2)若是纯虚数,求的值.
【答案】(1)1或3
(2)5
【分析】(1)由是实数,则解出即可;
(2)由是纯虚数,则,解出即可.
【详解】(1)若是实数,则有,解得或;
(2)若是纯虚数,则有.
10.(24-25高一下·四川自贡·期末)复数z满足
(1)若复数z为实数,求m的值;
(2)若复数z为纯虚数,求m的值;
(3)设复数,若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由复数z为实数,则虚部为0可解;
(2)由复数z为纯虚数,则实部为0,且虚部不为0;
(3)由复数相等的条件,可得,然后利用二次函数性质求值域即可.
【详解】(1)复数z为实数,所以.
(2)复数z为纯虚数,
所以,解得.
(3),
,
即,
又,所以时,,时,,
所以的取值范围为.
11.(24-25高一下·安徽滁州·期末)欧拉公式:(是自然对数的底数,为虚数单位,),建立了指数函数和三角函数之间的关系,进而可以化成复数的代数形式.
(1)根据欧拉公式将化成复数的代数形式;
(2)设函数,,求的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据欧拉公式,代入求解即可;
(2)变形得到,并得到,从而得到的最值,求出值域.
【详解】(1)根据欧拉公式,可得;
(2)
,
∵,,.
当,即时,;
当,即时,;
所以的值域为.
12.(23-24高一下·广东清远·期末)已知复数,求当实数为何值时;
(1)为实数;
(2)为纯虚数;
(3)为虚数.
【答案】(1)
(2)或
(3)且
【分析】(1)根据复数为实数的条件,列方程和不等式组m的值;
(2)根据复数为纯虚数的条件,列方程和不等式求m的值;
(3)根据复数为虚数的条件,列不等式组求m的值即可.
【详解】(1)当且时,复数为实数,解得,
所以时,复数为实数;
(2)当且且时,复数为纯虚数,
解得或,
所以或时,复数为纯虚数;
(3)当且时,复数为虚数,解得且,
所以且时,复数为虚数.
【考点二】复数的几何意义
13.(24-25高一下·甘肃兰州·期末)复数,其中为虚数单位,则( )
A.25 B.3 C.5 D.
【答案】C
【分析】根据复数模的计算公式计算即可.
【详解】因为,所以.
故选:C.
14.(24-25高一下·甘肃白银·期末)已知复数满足,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】由复数的几何意义求解即可.
【详解】由,得,
所以复数在复平面内对应的点到点的距离恒等于1,
所以复数在复平面内对应的点的轨迹是以点为圆心,以1为半径的圆,
所以的最小值为圆心到原点的距离减去半径,
即.
故选:B.
15.(24-25高一下·山东青岛·期末)在复平面中,为坐标原点,,,Z所对应的复数分别为,,,且,的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题可设,与相交于点,则,利用三点共线可得即可求解.
【详解】设,与相交于点,
又,所以,
则,又三点共线,
所以,则,
所以,即的面积为.
故选:B.
16.(24-25高一下·河南郑州·期末)已知,复数 在复平面内对应的点位于第一象限,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据复数的几何意义得到不等式组,求解即可.
【详解】由,
则在复平面内对应的点为,且位于第一象限,
所以,解得,
所以的取值范围为.
故选:A.
17.(多选)(24-25高一下·辽宁朝阳·期末)下列使得复数对应的点在第三象限的的值为( )
A. B. C.0 D.1
【答案】AB
【分析】由复数的几何意义求出实数的取值范围对比选项即可得解.
【详解】若复数对应的点在第三象限,则,解得,
对比选项可知,只有AB符合题意.
故选:AB.
18.(多选)(24-25高一下·广东深圳·期末)设复数在复平面内对应的点为,原点为,为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A.若点的坐标为,则对应的点在第三象限
B.若,则点Z的集合所构成的图形的面积为
C.若是关于的方程的一个根,则
D.若,则的模为13
【答案】BC
【分析】本题根据复数的模长,复数的几何意义以及根与系数的关系即可求解.
【详解】A选项,因为点的坐标为,则对应的点为,所以在第四象限,故A选项错误;
B选项,,则依据复数模长的几何意义可知,表示一个圆环,面积为,故B选项正确;
C选项,是关于的方程的一个根,
则,即,
整理得,解得,所以,故C选项正确;
D选项,,则,故D选项错误;
故选:BC.
19.(24-25高一下·内蒙古·期末)________.
【答案】
【分析】根据复数模的定义计算即得.
【详解】.
故答案为:.
20.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)已知,,,则的最大值为______.
【答案】7
【分析】由复数的模、几何意义将转换为关于的三角函数即可求解.
【详解】因为,所以设,
而,从而
,
其中,等号成立当且仅当,
所以的最大值为7.
故答案为:7.
21.(24-25高一下·贵州安顺·期末)已知纯虚数z满足,则z可以是______.
【答案】(答也可以)
【分析】利用先设纯虚数,代入求模,即可求得参数,从而得解.
【详解】设纯虚数,,,
由于,所以或, 即或,
故答案为:(也可以答)
22.(24-25高一下·广东广州·期末)设,在复平面内,复数z所对应的点为Z,那么满足条件点Z的集合构成图形的面积为__________.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用复数的几何意义确定图形,进而求出面积.
【详解】由,则在复平面内点Z构成的图形是以原点为圆心,
分别以1和为半径的两个圆构成的圆环,
所以所求面积为.
故答案为:
23.(23-24高一下·黑龙江鸡西·期末)已知复数(是虚数单位),.
(1)若是纯虚数,求的值;
(2)若复数在复平面内对应的点位于第四象限,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合纯虚数的定义,通过复数化简后的实部和虚部建立方程与不等式求解;
(2)根据复平面第四象限点的坐标特征,列不等式组求解取值范围.
【详解】(1),
若是纯虚数,则实部为0且虚部不为0,即 且 ,解得.
(2)若在复平面内对应的点位于第四象限,则实部大于0且虚部小于0,
即 ,,解得,即.
24.(24-25高一下·陕西渭南·期末)已知复数(,为虚数单位).
(1)若是纯虚数,求;
(2)若在复平面内对应的点位于第一象限,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据纯虚数定义求参数,进而求复数的模长;
(2)由第一象限得,即可求范围.
【详解】(1)复数是纯虚数,
,解得,则,故.
(2)若在复平面内对应的点位于第一象限,
则,解得,则的取值范围为.
25.(24-25高一下·河南南阳·期末)设复数和复平面内的点对应,若点的位置满足下列要求,分别求实数的取值范围.
(1)在虚轴上;
(2)在第三象限.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意结合复数的几何意义,建立方程,求解参数即可.
(2)根据题意,结合对应点所在的位置,建立不等式求解参数范围即可.
【详解】(1)因为复数和复平面内的点Z对应,
且复数在虚轴上,则满足,所以解得.
(2)因为复数和复平面内的点Z对应,
且复数在第三象限,则满足,所以解得.
26.(24-25高一下·福建福州·期末)已知复数,则
(1)当实数m取什么值时,z是实数;
(2)当实数m在什么范围时,z在复平面内对应的点在第二象限.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)根据复数的类型得到方程和不等式,求出答案;
(2)根据所在象限得到不等式组,求出答案.
【详解】(1)由题意得且,解得;
(2)由题意得,解得,
故当时,z在复平面内对应的点在第二象限.
【考点三】复数的加、减运算及其几何意义
27.(25-26高一上·福建厦门·期末)已知复数,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用复数的加法运算法则求解即可.
【详解】因为,所以.
故选:B
28.(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.
29.(24-25高一下·河北邯郸·期末)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.
30.(24-25高一下·广东广州·期末)已知,,则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
【分析】利用复数的加法运算和复数的几何意义即可得到判断.
【详解】已知,,则,
所以在复平面内对应的点是,即该点位于第四象限,
故选:D
31.(24-25高一下·安徽合肥·期末)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
32.(24-25高一下·辽宁·期末)已知复数满足,且,则=______.
【答案】
【分析】先设根据给定条件,结合复数相等和复数模公式计算作答.
【详解】设,
又,所以,
又,所以,
所以,
所以,
所以
.
故答案为:.
33.(24-25高一下·甘肃白银·期末)若在复平面上的矩形中,对应的复数为,对应的复数为,则对应的复数是______.
【答案】1+i
【分析】,代入条件求解即可.
【详解】由已知.
故答案为:
34.(23-24高一下·广西南宁·期末)已知,,则________.
【答案】
【分析】先根据复数的加法计算复数,再根据求模公式计算得到答案;
【详解】,
故答案为:.
35.(23-24高一下·吉林长春·期末)已知复数,复数满足,则的最小值为________.
【答案】2
【分析】设,代入中化简可得,则点在以为圆心,3为半径的圆上,从而可求得结果.
【详解】设,因为,,
所以,
所以,
所以点在以为圆心,3为半径的圆上,
所以的最小值为.
故答案为:2
36.(24-25高一下·云南·期中)已知复数,.
(1)若是纯虚数,求;
(2)若在复平面内对应的点位于第二象限,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据纯虚数的定义列方程求出,再利用复数的模长公式计算即可;
(2)根据复数的几何意义列不等式组,求解即可.
【详解】(1)因为是纯虚数,所以,解得,
则,所以,故.
(2)由题意可得,解得,
所以的取值范围为.
37.已知复数.
(1)若,求和的值;
(2) 求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据复数的相等,可得答案;
(2)根据复数的加减运算法则,可得答案.
【详解】(1)因为复数,
故由可得;
(2)由于,故.
38.若定义一种运算:.已知为复数,且.
(1)求复数;
(2)设为实数,若为纯虚数,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设,可求,由条件可得,解得,的值,即可得到的值;
(2)由题意可求为纯虚数,根据实部为0,虚部不为0即可求解的表达式,根据三角恒等变换以及三角函数的性质即刻求解最值.
【详解】(1)设复数,,是虚数单位),则,
因为,
解得,,
可得.
(2),
由题意可得,
当时,取最大值
【考点四】复数的乘、除运算
39.(24-25高一下·江苏无锡·期末)已知复数z满足,则( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】B
【详解】因为,所以
40.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)已知复数满足,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】由复数的除法运算得,再计算即可.
【详解】根据题意,,
.
故选:A.
41.(24-25高一下·福建福州·期末)已知复数是方程的一个根,且在复平面内对应的点位于第四象限.复数,若为纯虚数,则为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由求根公式求出,由为纯虚数求出,确定.
【详解】由已知,因为在复平面内对应的点位于第四象限,
所以.
所以,
因为为纯虚数,所以,解得,
所以,所以.
故选:C.
42.(24-25高一下·河北沧州·期末)已知复数是虚数,且是实数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由是实数,可得,则,然后由a的范围可得答案.
【详解】因为是虚数,则,
所以.
因为是实数,所以,解得或.
因为,所以,
则.
因为,且,所以,所以,
所以,则,
即的取值范围是.
故选:D
43.(多选)(24-25高一下·辽宁丹东·期末)已知i为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C.若,则的虚部为 D.若,则
【答案】BC
【分析】根据复数的相关概念及除法运算即可逐项判断.
【详解】对于A,由纯虚数不能比较大小,故A错误;
对于B,因为,所以,故B正确;
对于C,若,则的虚部为,故C正确;
对于D,,则,故D错误.
故选:BC.
44.(多选)(24-25高一下·安徽合肥·期末)下列说法正确的是( )
A.对于复数,若,则
B.若互为共轭复数,则为实数
C.若是关于的二次方程的根,则
D.复数满足,则的最小值是
【答案】BC
【分析】对于A,通过举特例可判断选项正误;对于B,由共轭复数概念可判断选项正误;对于C,将代入方程结合复数相等定义可判断选项正误;对于D,设,由题可得,然后由三角变换可得最小值.
【详解】对于A,取,,可得,,故A错误;
对于B,因互为共轭复数,设,则,从而为实数,故B正确;
对于C,将代入方程可得,则,故C正确;
对于D,设,则,令,.
则
,当且仅当,即时取等号,故D错误.
故选:BC
45.(多选)(24-25高一下·云南曲靖·期末)已知复数,的共轭复数为,复数在复平面中对应的点为M,则下列说法正确的是( )
A.M在第一象限 B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据已知复数,写出对应点坐标和共轭复数,再应用复数加法、乘法等运算依次判断各项的正误.
【详解】由,对应点为在第一象限,且,
所以,,,
所以A、D对,B、C错.
故选:AD
46.(23-24高一下·黑龙江鸡西·期末)若复数,则______.
【答案】
【分析】利用复数的乘方运算及乘法运算求出,进而求出.
【详解】复数,所以.
故答案为:
47.(24-25高一下·辽宁大连·期末)若关于的方程的一个虚根的模为3,则的值为_____.
【答案】9
【分析】求出方程的根,再利用复数模的意义列式求出.
【详解】由方程,得,依题意,,解得,
由,所以.
故答案为:9
48.(24-25高一下·浙江宁波·期末)已知复数为方程的根,则_____.
【答案】
【分析】设复数,代入方程中,根据复数的运算及复数相等概念列方程组解的值,从而可得复数.
【详解】设复数,若复数是方程的根,
则,整理得
所以,
若,则,,则在实数范围内无解,不符合题意,
故,从而解得,
所以复数,
故答案为:.
49.(24-25高一下·福建莆田·期中)已知复数z满足,则________.
【答案】
【分析】先根据复数的除法运算求解,再根据共轭复数定义及模长公式求出模长.
【详解】复数z满足,
则,所以
则.
故答案为:.
50.(24-25高一下·福建南平·期末)已知复数,,是虚数单位.
(1)若复数z是纯虚数,求m的值:
(2)当时,复数是关于x的方程的一个根,求实数p,q的值.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)若复数是纯虚数,则其实部为0,且虚部不为0,据此列出方程组即可求出m的值;
(2)根据实系数一元二次方程虚根互为共轭求出另外一个根,再利用韦达定理即可求出p,q的值.
【详解】(1)因为复数是纯虚数,所以.
由,解得或.
当时, ,符合要求;
当时,,不符合要求,舍去,
所以m的值为1;
(2)当时,复数,
由题意知复数是关于x的方程的一个根.
因为方程的系数为实数,
所以方程的另外一个根是的共轭复数.
所以由韦达定理可得,
解得.
51.(24-25高一下·辽宁·期末)已知复数,且是纯虚数.
(1)求;
(2)若复数在复平面内对应的点在第四象限,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据复数的除法及乘法计算,再应用纯虚数的概念计算求参;
(2)根据共轭复数及加法计算,最后根据点在第四象限,列出不等式计算求参.
【详解】(1)因为,
所以,
由是纯虚数,得,
解得,
所以;
(2)由(1)知
所以
因为在复平面内对应的点在第四象限,
所以,
解得,
所以实数的取值范围是.
52.(24-25高一下·河南平顶山·期末)已知复数z的共轭复数为,在复平面内对应的点为,为虚数单位.
(1)求复数z;
(2)若是方程(a,)的根,求a,b的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由题意求出复数为即可求复数z;
(2)由方程的两复数根结合韦达定理即可求解.
【详解】(1)由题可得,所以;
(2)由(1)可得是方程(a,)的根,
则是方程的另一复数根,
所以,即.
53.(24-25高一下·陕西宝鸡·期末)已知为复数,和均为实数,其中i是虚数单位.
(1)求;
(2)若复数是方程的一个解,求的值.
(3)若在第四象限,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设,依据题设,建立方程求出,即可求得z;
(2)代入可得,求得,进而得到答案;
(3)先求出,再根据题意建立不等式组求解即可.
【详解】(1)设,则为实数,所以.
为实数,所以,
所以.
(2)因为复数是方程的一个解,
代入可得,
整理可得,解得,,
所以.
(3),
由在第四象限,得,
解得或,
故的取值范围为.
【考点五】复数的三角表示
54.(23-24高一下·四川达州·期末)若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,配方得,进而得,,解得,结合即可.
【详解】由题知,,即,
,
,又时,,
,即,
,
得,即,
.
故选:D.
55.(23-24高一下·江苏南京·期末)在复平面内,常把复数和向量进行一一对应.现把与复数对应的向量绕原点按顺时针方向旋转,所得的向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由复数乘法的几何意义可知,根据复数的三角表示可得顺时针旋转后对应的复数为.
【详解】根据题意可知,
复数对应的向量绕原点O按顺时针方向旋转可得,
即所得的向量对应的复数为.
故选:A.
56.(24-25高一上·湖南衡阳·期末)复数的辐角的主值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据辐角主值的知识求得正确答案.
【详解】,
所以辐角的主值为.
故选:A
57.(多选)(24-25高一下·云南玉溪·期末)任意一个复数的代数形式都可写成三角形式,即,其中为虚数单位,,,,.棣莫弗定理由法国数学家棣莫弗(1667~1754)创立,指的是设两个复数用三角函数形式表示为:,,则,,且若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据所给公式逐一验算各个选项即可得解.
【详解】由题可得,,,,
故选:ABD.
58.(24-25高一下·辽宁大连·期末)已知复数,则复数的辐角 ______________.
【答案】
【分析】根据复数的运算先计算复数,进而得,再转化为三角形式即可求解.
【详解】由题意有,所以,
所以,
所以,
故答案为:.
59.(24-25高一下·河南洛阳·期末)已知复数,则________.
【答案】1
【分析】根据给定条件,利用复数乘法的三角表示求出,进而求出模.
【详解】复数,
所以.
故答案为:1
60.(23-24高一下·福建福州·期末)在复数集中有这样一类复数:与,我们把它们互称为共轭复数,时它们在复平面内的对应点关于实轴对称,这是共轭复数的特点.它们还有如下性质:
(1)设,,求证:是实数;
(2)已知,,,求的值;
(3)设,其中,是实数,当时,求的最大值和最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据复数和共轭复数的性质即可证明;
(2)设,则,由已知,,列等式即可求解;
(3)设复数设的三角形式,利用三角函数有界性即可求解.
【详解】(1)设,
,,,
是实数;
(2)设,则,
,,
,①
又,
②,
联立①②,解得,
(3),设,
则,
,,
.
1
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