5.1.1 复数的概念 课时同步练习(A+B卷)-2025-2026学年高一下学期数学北师大版必修第二册

2026-05-14
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版必修 第二册
年级 高一
章节 1.1复数的概念
类型 作业-同步练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 江西省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 228 KB
发布时间 2026-05-14
更新时间 2026-05-14
作者 数海匠心
品牌系列 -
审核时间 2026-05-14
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来源 学科网

内容正文:

第五章 1.1 复数的概念 课时同步练习(教师版) 卷首导学 核心易错点: 1. 纯虚数的条件不完整——判断纯虚数时,只令实部为零,而忽略虚部必须不为零的条件,这是最常见的失分点. 2. 虚部概念的混淆——复数的虚部是虚数单位 前的实数系数(如 的虚部是 ),不能将 也写入虚部. 3. 复数相等的对应关系——利用复数相等 列方程组时,必须让实部与实部对应、虚部与虚部对应,切不可交叉配对. 训练目标: 1. 能够准确识别复数的实部与虚部,并正确区分实数、虚数和纯虚数. 2. 能够熟练运用虚数单位 的运算性质(特别是 和周期性)进行化简与计算. 3. 能够利用复数相等的充要条件,建立方程组求解参数. 4. 能够将复数分类、复数相等与方程结合,解决简单的综合问题. 第 2 页,共 17 页 学科网(北京)股份有限公司 A卷 基础巩固(100分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 0 C C -2 A,B,D (1) 或 (2) 且 (3) A (1) 或 (2) (1) 或 (2) 一、虚数单位的性质与运算 1.(单选)(8分) 复数 的虚部是(   ) A. 1 B. -1 C. D. 【答案速览】 A 【深度解析】 ■ 思路分析: 题目要求求复数 的虚部.复数虚部的定义是:形如 ()的复数中,虚部是实数 ,即虚数单位 前面的系数.因此直接观察复数,提取虚部即可. ■ 推导过程: 第1步:将复数 写成标准形式 . 第2步:根据复数的基本概念,虚部为虚数单位 的系数,即 . 第3步:对比选项,选A. 【易错警示】 部分学生可能误选C,将虚部写作 .需牢记虚部是一个实数,不包含虚数单位 本身. 【规律总结】 求一个复数 的虚部,只需提取 ,切勿带上 .这是复数概念中的基本送分点,务必精准. 2.(填空)(8分) 已知 是虚数单位,则 ____. 【答案速览】 0 【深度解析】 ■ 思路分析: 看到 的幂次求和,联想到虚数单位 的指数幂具有周期性:,周期为4.本题各指数均为奇数,可直接逐项化简后求和. ■ 推导过程: 第1步:利用周期性化简每一项: , , , . 第2步:将各项代入求和: . 第3步:合并同类项: . 【规律总结】 对于 的幂次求值或求和问题,先用 将所有指数除以4取余数,转化为低次幂再计算.掌握这一通法,即便指数很大也能快速处理. 二、复数的分类与概念辨析 3.(单选)(8分) 若复数 的实部为 ,虚部为 ,则 (   ) A. 7 B. 5 C. -1 D. 9 【答案速览】 C 【深度解析】 ■ 思路分析: 已知复数 ,要求实部 与虚部 的和.直接根据定义提取实部为4,虚部为 ,再求和. ■ 推导过程: 第1步:将复数写成标准形式 . 第2步:确定实部 ,虚部 .(注意虚部是 ,不是5) 第3步:计算 . 【易错警示】 学生极易将虚部误认为是5,误选B.务必看清虚部是 ,而不是绝对值. 4.(单选)(8分) 已知复数 是纯虚数,则 (   ) A. 0 B. 1 C. -1 D. ±1 【答案速览】 C 【深度解析】 ■ 思路分析: 本题是纯虚数条件的辨析,关键信号词“纯虚数”.纯虚数的充要条件是:实部为零且虚部不为零.根据此条件列出方程组,求解参数 . ■ 推导过程: 第1步:由复数 为纯虚数,需满足: 实部 ,且虚部 . 第2步:解实部方程: 或 . 第3步:检验虚部不为零的条件:当 时,,不满足;当 时,,满足. 第4步:故 . 【易错警示】 这是典型易错题.学生常忽略“虚部不为零”这一条件,直接由 得出 ,从而误选D.务必牢记纯虚数有两个条件:实部为零,虚部非零,缺一不可. 【规律总结】 处理含参的复数分类问题,直接套用定义转化:实数 虚部为零;虚数 虚部不为零;纯虚数 实部为零且虚部不为零.正确列出方程或不等式,并注意检验. 5.(填空)(8分) 设 为虚数单位,若复数 是纯虚数,则实数 的值为 ____. 【答案速览】 -2 【深度解析】 ■ 思路分析: 题意明确复数 是纯虚数,目标求实数 的值.再次调用纯虚数的充要条件:实部为零且虚部不为零,建立方程组求解. ■ 推导过程: 第1步:复数 为纯虚数,需满足: 第2步:解方程 ,得 或 . 第3步:代入不等式检验: 若 ,则虚部 ,不满足;若 ,虚部 ,满足. 第4步:所以 . 【易错警示】 同上题,仅由实部为零求解参数后必须排除使虚部为零的取值.此类题考察的就是思维的严密性. 6.(多选)(10分) 设 是 的共轭复数,下列说法正确的是(   ) A. B. 若 ,则 C. 若 ,则 D. 是实数 【答案速览】 A,B,D 【深度解析】 ■ 思路分析: 本题为多选题,涉及共轭复数与模长的性质.基本策略是设出复数的代数形式 ,将各选项转化为关于 的等式或不等式进行判断. ■ 推导过程: 设 (),则 . 选项A:计算 , 而 ,两者相等,故A正确. 选项B:若 ,则,则A知,故,B正确. 选项C:令 ,,则 ,但 ,,两者不等,故C错误. 选项D:,结果为一个实数,故D正确. 【规律总结】 处理复数及共轭、模的性质判断题,通法依然是设出代数形式 ,将“虚”化“实”.对于抽象的等式,可以尝试举反例来快速排除错误选项. 7.(解答)(16分) 实数 取何值时,复数 是: (1)实数? (2)虚数? (3)0? 【答案速览】 (1) 或 (2) 且 (3) 【深度解析】 ■ 思路分析: 本题要求讨论参数 为何值时复数分别为实数、虚数、和0.核心方法是依据复数分类的充要条件,分别建立虚部为零(实数)、虚部不为零(虚数)以及实部虚部均为零(0)的方程或不等式来求解. ■ 推导过程: 已知 ,记实部为 ,虚部为 ,其中 是虚数单位. (1) 为实数 . 【1分】 解 ,因式分解得 ,所以 或 . 【2分】 (2) 为虚数 . 【1分】 即 ,由(1)知 且 . 【2分】 (3) 且 . 【1分】 解方程组 ,由 得 , 或 ;由 得 或 .取公共解,得 . 【3分】 【规律总结】 含参复数的分类问题,通过令虚部为零、不为零等建立方程(或不等式),是解决此类问题的标准步骤.注意第(3)问要求复数等于0,即实部与虚部同时为0,务必联立求解. 三、复数相等的应用 8.(单选)(8分) 设 , ,若 ,其中 是虚数单位,则 (   ) A. 7 B. 5 C. 3 D. 1 【答案速览】 A 【深度解析】 ■ 思路分析: 题目给出等式 ,且 .看到复数相等,立刻想到复数相等的充要条件:实部与实部相等,虚部与虚部相等.由此可列出关于 的方程组,解出后求 . ■ 推导过程: 第1步:根据复数相等的定义,由 得: 实部: (等式) 虚部: (等式) 第2步:将 代入虚部方程:. 第3步:计算 . 【规律总结】 利用复数相等解参数问题,关键是准确对应实部和虚部,切不可将 的 与前面的 混淆.本题中,左边虚部系数是 ,右边虚部系数是 ,对应正确即可. 9.(解答)(10分) 求当 为何实数时,复数 满足: (1) 为实数; (2) 位于第四象限. 【答案速览】 (1) 或 (2) 【深度解析】 ■ 思路分析: 两小问分别涉及复数为实数和复数对应的点位于第四象限的条件.实数条件为虚部为零;第四象限对应实部大于0且虚部小于0.根据这些条件建立方程或不等式组,解之即得 的范围或值. ■ 推导过程: (1) 为实数 . 【1分】 解一元二次方程:因式分解得 ,故 或 . 【2分】 (2) 位于第四象限,需满足实部 且虚部 : 【1分】 【2分】 解第一个不等式:,得 或 . 【2分】 解第二个不等式:,得 . 【2分】 取交集,得 . 【1分】 【规律总结】 复数的几何意义与象限的结合,可完全转化为实部、虚部的不等式组问题.熟记四个象限对应的符号:(+,+)第一象限,(-,+)第二象限,(-,-)第三象限,(+,-)第四象限. 10.(解答)(16分) 已知 为虚数单位,复数 . (1)当实数 取何值时, 是实数; (2)当 时,复数 是关于 的方程 的一个根,求实数 的值. 【答案速览】 (1) 或 (2) 【深度解析】 ■ 思路分析: (1) 复数为实数的条件单一:虚部为零.由此解 即可. (2) 当 时,先代入复数表达式得到具体的复数 ,再将 代入给定的方程,利用复数相等的充要条件,将方程左边整理成 的形式,令实部虚部分别为0,得到关于 的方程组并求解. ■ 推导过程: (1) 复数 为实数,只需虚部为零: 【1分】 ,解得 或 . 【3分】 (2) 当 时,计算 : 【1分】 实部:, 虚部:, 所以 . 【2分】 将 代入方程 : 【1分】 . 计算 . 【2分】 代入整理: 合并实部:. 【2分】 根据复数等于0的条件(实部虚部同时为0),得: 【2分】 由第二个方程解出 ,代入第一个:. 【2分】 【规律总结】 “复数代入方程”类问题,本质还是利用复数相等的充要条件.将复数 作为整体代入,展开后分离实部虚部,转化为实数方程组,是这类问题的通法. B卷 能力提升(100分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C 0 D A A,C (1) (2) 或 一、虚数单位性质的综合应用 1.(单选)(6分) 已知 , ,则“ 为偶数”是“ ”( 是虚数单位)的(   ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件 【答案速览】 C 【深度解析】 ■ 思路分析: 本题考查充要条件的判断与 的性质.需要分析“ 为偶数”与“”之间的逻辑关系.分别验证充分性和必要性,关键是掌握 为奇偶数时 的取值规律. ■ 推导过程: 充分性:若 为偶数,设 (),则 ,因此充分性成立. 必要性:若 ,那么 为实数,且不等于 .由于 为奇数时,,不可能属于 ,所以 不能是奇数,故 必为偶数.必要性也成立. 综上,是充要条件. 【规律总结】 判断与 取值相关的充要条件,先明确 的周期性结论:奇数幂对应 ,偶数幂对应 .由此可轻松转化. 2.(填空)(8分) ____( 为虚数单位). 【答案速览】 0 【深度解析】 ■ 思路分析: 连续多个 的幂次求和,指数从1到2024,可利用周期性分组求和.相邻4项的和 .将总项数除以4,看完整周期数,剩余项再单独计算. ■ 推导过程: 第1步:观察周期:,且周期为4. 第2步:总项数2024,2024 ÷ 4 = 506 余0,即刚好有506个完整的周期,无剩余项. 第3步:原式 . 【规律总结】 形如 的求和问题,一律按4个一组分组,利用每组的和为零简化计算.若有余数 ,则加上前 项的和. 3.(解答)(10分) 在复数范围内解方程: . 【答案速览】 【深度解析】 ■ 思路分析: 在复数范围内解实系数一元二次方程,当 Δ<0 时方程无实数根,但有一对共轭虚根.用配方法或求根公式(将负数开方转化为 )均可求解. ■ 推导过程: 对于方程 ,判别式 . 【2分】 由求根公式:. 【4分】 所以两根为 . 【4分】 【规律总结】 复数范围内,任何实系数一元二次方程都有两个根(重根按两个计),当判别式为负时,根为 .熟练运用此公式可快速得解. 二、复数相等的深度应用 4.(单选)(6分) 已知 , ( 为虚数单位),则 (   ) A. 4 B. 3 C. 2 D. -5 【答案速览】 D 【深度解析】 ■ 思路分析: 等式左边含 和 ,可先利用周期性化简化成 ,再利用复数相等的充要条件求出 . ■ 推导过程: 第1步:化简 ;对于 ,因为2025除以4余1(),故 . 第2步:原式右边 . 第3步:则 ,根据复数相等:实部 ,虚部 . 第4步:计算 . 【规律总结】 先利用 的周期性化简到最基本形式,再用复数相等解参数.这是复数化简求值题的标准路径. 5.(填空)(6分) 设 , 为实数,若复数 ,则 ____, ____. 【答案速览】 【深度解析】 ■ 思路分析: 题目给出两个复数相等:.直接利用复数相等的充要条件,把实部、虚部分别对应相等,解二元一次方程组. ■ 推导过程: 由复数相等的充要条件,得: 两式相加得 ,代入 得 . 【易错警示】 学生在列方程组时,可能将 与虚部系数混淆,出现类似 的错误.注意虚部是 ,等式右边虚部是2,不是 . 6.(解答)(10分) 已知 ( 是虚数单位)是方程 的一个复根,求实数 , 的值. 【答案速览】 【深度解析】 ■ 思路分析: 题目告知一个复数根,要求实系数方程的参数.我们可直接将这个复数根代入方程,利用复数等于0的充要条件(实部虚部均为0)列出关于 的方程组. ■ 推导过程: 将 代入方程 : 【2分】 . 计算平方:. 【2分】 代入展开: . 合并实部与虚部: 实部:,虚部:. 【2分】 由复数等于0,得: 【2分】 由第二个方程:. 【1分】 代入第一个:. 【1分】 【规律总结】 已知复数根求实系数方程参数,直接代入,利用实部虚部分别为零构造方程组,此方法对任意高次方程均有效.若已知一个虚根 ,则其共轭 也必为根,本题未用此性质,但可作为检验. 三、复数概念的辨析与压轴 7.(单选)(6分) 已知 为纯虚数,则实数 (   ) A. 3 B. 2 C. 2 或 3 D. -1 【答案速览】 A 【深度解析】 ■ 思路分析: 纯虚数条件:实部为零,虚部不为零.据此列式,解方程并排除使虚部为零的值. ■ 推导过程: 由 为纯虚数,得: 解实部方程:,得 或 . 由虚部 知 ,因此 . 【易错警示】 因式分解后不检验虚部条件,直接选 或 导致错误.牢记纯虚数要有“虚部不为0”的限制. 8.(多选)(10分) 已知复数 ,下列说法正确的是(   ) A. 若 ,则 为实数 B. 若 ,则 C. 若 ,则 的最大值为 D. 若 ,则 为纯虚数 【答案速览】 A,C 【深度解析】 ■ 思路分析: 涉及共轭复数的性质题,仍设 ,将每个条件转化为 的关系进行判断.特别是几何意义,需要联想复数模的几何意义. ■ 推导过程: 设 ,则 . 选项A:,故 为实数,A正确. 选项B:,即 .此时 不一定为0,如 ,故B错误. 选项C: 表示复数 对应的点到点 的距离为1,即点 在圆 上. 表示该点到原点的距离,其最大值为圆心到原点的距离加半径: ,故C正确. 选项D:由 ,代入得 ,两边平方整理可得 ,且只有在 时才能成立(否则两边正负矛盾).进一步得 ,所以 ,此时 可能是负实数( 时不是纯虚数),故不是纯虚数,D错误. 【规律总结】 涉及复数模的等式,常用几何意义或两边平方去掉根号进行代数推导.注意平方后可能产生增根,需检验. 9.(解答)(16分) 已知复平面内表示复数 的点为 . (1)若 为纯虚数,求实数 的值; (2)若点 在第四象限,求实数 的取值范围. 【答案速览】 (1) (2) 【深度解析】 ■ 思路分析: (1) 纯虚数条件:实部为零,虚部不为零. (2) 点 在第四象限,意味着横坐标(实部)大于0,纵坐标(虚部)小于0.直接解不等式组. ■ 推导过程: (1) 为纯虚数 且 . 【2分】 由 得 ,此时虚部 ,满足条件. 【2分】 (2) 点 在第四象限 实部 且虚部 : 【2分】 $$\begin{cases} m+1 > 0 \\ m-1 < 0 \end{cases} \] 【3分】 解得 \(m > -1\) 且 \(m < 1\),即 \(-1 < m < 1\). 【3分】 **【规律总结】** 复数对应点所在象限,直接转化为实部、虚部的不等式.注意坐标轴的点的归类,本题未涉及坐标轴,故只考虑严格不等式. **10.(解答)**(22分) 求一个复数 \(z\) ,使 \(z - \frac{25}{z}\) 为纯虚数,且 \(|z - 3| = 4\) . **【答案速览】** \(z = \pm \sqrt{7}i\) 或 \(z = 3 \pm 4i\) **【深度解析】** ■ 思路分析: 题目描述了一个未知复数 \(z\) 满足两个条件:\(z - \frac{25}{z}\) 为纯虚数,且 \(|z-3|=4\).求复数 \(z\).典型策略是设 \(z = x + yi\ (x,y\in\mathbb{R})\),然后将条件分别转化为关于 \(x,y\) 的方程.特别注意分母不为零,以及纯虚数条件要求实部为零且虚部不为零.联立方程组求解. ■ 推导过程: 设 \(z = x + yi\),其中 \(x,y\in\mathbb{R}\),且 \(z eq 0\). 【2分】 条件1:\(z - \frac{25}{z}\) 为纯虚数. 先计算 \(z - \frac{25}{z} = x + yi - \frac{25}{x + yi}\). 分母实数化:\(\frac{25}{x + yi} = \frac{25(x - yi)}{x^2 + y^2} = \frac{25x}{x^2+y^2} - \frac{25y}{x^2+y^2}i\). 【3分】 则 \(z - \frac{25}{z} = \left(x - \frac{25x}{x^2+y^2}\right) + \left(y + \frac{25y}{x^2+y^2}\right)i\). 因为它为纯虚数,所以实部为零且虚部不为零: 【4分】 \[ \begin{cases} x - \dfrac{25x}{x^2+y^2} = 0 \quad ① \\ y + \dfrac{25y}{x^2+y^2} eq 0 \quad ② \end{cases}$$ 条件2:,即 ,平方得: 【3分】 . 下面解方程组. 由①得:,所以 或 . 【4分】 情况一:.代入③得 . 检验②:此时 ,虚部系数为 ,满足. 故得到两个复数 . 【3分】 情况二:.与③联立: 将 代入③:, 解得 . 代回 得 . 检验②:此时 ,虚部系数为 ,当 时均不为零,满足. 故得到另两个复数 和 . 【3分】 综上,所求复数为 或 . 【易错警示】 本题易漏掉 情形,直接由①默认 ;也易忘记检验纯虚数条件中虚部不为零,而将增根留下.分类讨论和检验是不可或缺的步骤. 【规律总结】 处理复数与分式、模长混合的条件,设 是最稳妥的通法.解题关键是将复数条件转化为实数方程组,注意分母、纯虚数等隐含的限制条件. $ 第五章 1.1 复数的概念 课时同步练习 卷首导学 核心易错点: 1. 纯虚数的条件不完整——判断纯虚数时,只令实部为零,而忽略虚部必须不为零的条件,这是最常见的失分点. 2. 虚部概念的混淆——复数的虚部是虚数单位 前的实数系数(如 的虚部是 ),不能将 也写入虚部. 3. 复数相等的对应关系——利用复数相等 列方程组时,必须让实部与实部对应、虚部与虚部对应,切不可交叉配对. 训练目标: 1. 能够准确识别复数的实部与虚部,并正确区分实数、虚数和纯虚数. 2. 能够熟练运用虚数单位 的运算性质(特别是 和周期性)进行化简与计算. 3. 能够利用复数相等的充要条件,建立方程组求解参数. 4. 能够将复数分类、复数相等与方程结合,解决简单的综合问题. 第 2 页,共 17 页 学科网(北京)股份有限公司 A卷 基础巩固(100分) 一、虚数单位的性质与运算 1.(单选)(8分) 复数 的虚部是(   ) A. 1 B. -1 C. D. 2.(填空)(8分) 已知 是虚数单位,则 ____. 二、复数的分类与概念辨析 3.(单选)(8分) 若复数 的实部为 ,虚部为 ,则 (   ) A. 7 B. 5 C. -1 D. 9 4.(单选)(8分) 已知复数 是纯虚数,则 (   ) A. 0 B. 1 C. -1 D. ±1 5.(填空)(8分) 设 为虚数单位,若复数 是纯虚数,则实数 的值为 ____. 6.(多选)(10分) 设 是 的共轭复数,下列说法正确的是(   ) A. B. 若 ,则 C. 若 ,则 D. 是实数 7.(解答)(16分) 实数 取何值时,复数 是: (1)实数? (2)虚数? (3)0? 三、复数相等的应用 8.(单选)(8分) 设 , ,若 ,其中 是虚数单位,则 (   ) A. 7 B. 5 C. 3 D. 1 9.(解答)(10分) 求当 为何实数时,复数 满足: (1) 为实数; (2) 位于第四象限. 10.(解答)(16分) 已知 为虚数单位,复数 . (1)当实数 取何值时, 是实数; (2)当 时,复数 是关于 的方程 的一个根,求实数 的值. B卷 能力提升(100分) 一、虚数单位性质的综合应用 1.(单选)(6分) 已知 , ,则“ 为偶数”是“ ”( 是虚数单位)的(   ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件 2.(填空)(8分) ____( 为虚数单位). 3.(解答)(10分) 在复数范围内解方程: . 二、复数相等的深度应用 4.(单选)(6分) 已知 , ( 为虚数单位),则 (   ) A. 4 B. 3 C. 2 D. -5 5.(填空)(6分) 设 , 为实数,若复数 ,则 ____, ____. 6.(解答)(10分) 已知 ( 是虚数单位)是方程 的一个复根,求实数 , 的值. 三、复数概念的辨析与压轴 7.(单选)(6分) 已知 为纯虚数,则实数 (   ) A. 3 B. 2 C. 2 或 3 D. -1 8.(多选)(10分) 已知复数 ,下列说法正确的是(   ) A. 若 ,则 为实数 B. 若 ,则 C. 若 ,则 的最大值为 D. 若 ,则 为纯虚数 9.(解答)(16分) 已知复平面内表示复数 的点为 . (1)若 为纯虚数,求实数 的值; (2)若点 在第四象限,求实数 的取值范围. 10.(解答)(22分) 求一个复数 ,使 为纯虚数,且 . 参考答案与详解 A卷 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 0 C C -2 A,B,D (1) 或 (2) 且 (3) A (1) 或 (2) (1) 或 (2) B卷 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C 0 D A A,C (1) (2) 或 A卷 基础巩固(100分) 一、虚数单位的性质与运算 1.(8分) 【答案速览】 A 【深度解析】 ■ 思路分析: 题目要求求复数 的虚部.复数虚部的定义是:形如 ()的复数中,虚部是实数 ,即虚数单位 前面的系数.因此直接观察复数,提取虚部即可. ■ 推导过程: 第1步:将复数 写成标准形式 . 第2步:根据复数的基本概念,虚部为虚数单位 的系数,即 . 第3步:对比选项,选A. 【易错警示】 部分学生可能误选C,将虚部写作 .需牢记虚部是一个实数,不包含虚数单位 本身. 【规律总结】 求一个复数 的虚部,只需提取 ,切勿带上 .这是复数概念中的基本送分点,务必精准. 2.(8分) 【答案速览】 0 【深度解析】 ■ 思路分析: 看到 的幂次求和,联想到虚数单位 的指数幂具有周期性:,周期为4.本题各指数均为奇数,可直接逐项化简后求和. ■ 推导过程: 第1步:利用周期性化简每一项: , , , . 第2步:将各项代入求和: . 第3步:合并同类项: . 【规律总结】 对于 的幂次求值或求和问题,先用 将所有指数除以4取余数,转化为低次幂再计算.掌握这一通法,即便指数很大也能快速处理. 二、复数的分类与概念辨析 3.(8分) 【答案速览】 C 【深度解析】 ■ 思路分析: 已知复数 ,要求实部 与虚部 的和.直接根据定义提取实部为4,虚部为 ,再求和. ■ 推导过程: 第1步:将复数写成标准形式 . 第2步:确定实部 ,虚部 .(注意虚部是 ,不是5) 第3步:计算 . 【易错警示】 学生极易将虚部误认为是5,误选B.务必看清虚部是 ,而不是绝对值. 4.(8分) 【答案速览】 C 【深度解析】 ■ 思路分析: 本题是纯虚数条件的辨析,关键信号词“纯虚数”.纯虚数的充要条件是:实部为零且虚部不为零.根据此条件列出方程组,求解参数 . ■ 推导过程: 第1步:由复数 为纯虚数,需满足: 实部 ,且虚部 . 第2步:解实部方程: 或 . 第3步:检验虚部不为零的条件:当 时,,不满足;当 时,,满足. 第4步:故 . 【易错警示】 这是典型易错题.学生常忽略“虚部不为零”这一条件,直接由 得出 ,从而误选D.务必牢记纯虚数有两个条件:实部为零,虚部非零,缺一不可. 【规律总结】 处理含参的复数分类问题,直接套用定义转化:实数 虚部为零;虚数 虚部不为零;纯虚数 实部为零且虚部不为零.正确列出方程或不等式,并注意检验. 5.(8分) 【答案速览】 -2 【深度解析】 ■ 思路分析: 题意明确复数 是纯虚数,目标求实数 的值.再次调用纯虚数的充要条件:实部为零且虚部不为零,建立方程组求解. ■ 推导过程: 第1步:复数 为纯虚数,需满足: 第2步:解方程 ,得 或 . 第3步:代入不等式检验: 若 ,则虚部 ,不满足;若 ,虚部 ,满足. 第4步:所以 . 【易错警示】 同上题,仅由实部为零求解参数后必须排除使虚部为零的取值.此类题考察的就是思维的严密性. 6.(10分) 【答案速览】 A,B,D 【深度解析】 ■ 思路分析: 本题为多选题,涉及共轭复数与模长的性质.基本策略是设出复数的代数形式 ,将各选项转化为关于 的等式或不等式进行判断. ■ 推导过程: 设 (),则 . 选项A:计算 , 而 ,两者相等,故A正确. 选项B:若 ,则,则A知,故,B正确. 选项C:令 ,,则 ,但 ,,两者不等,故C错误. 选项D:,结果为一个实数,故D正确. 【规律总结】 处理复数及共轭、模的性质判断题,通法依然是设出代数形式 ,将“虚”化“实”.对于抽象的等式,可以尝试举反例来快速排除错误选项. 7.(16分) 【答案速览】 (1) 或 (2) 且 (3) 【深度解析】 ■ 思路分析: 本题要求讨论参数 为何值时复数分别为实数、虚数、和0.核心方法是依据复数分类的充要条件,分别建立虚部为零(实数)、虚部不为零(虚数)以及实部虚部均为零(0)的方程或不等式来求解. ■ 推导过程: 已知 ,记实部为 ,虚部为 ,其中 是虚数单位. (1) 为实数 . 解 ,因式分解得 ,所以 或 . (2) 为虚数 . 即 ,由(1)知 且 . (3) 且 . 解方程组 ,由 得 , 或 ;由 得 或 .取公共解,得 . 【规律总结】 含参复数的分类问题,通过令虚部为零、不为零等建立方程(或不等式),是解决此类问题的标准步骤.注意第(3)问要求复数等于0,即实部与虚部同时为0,务必联立求解. 三、复数相等的应用 8.(8分) 【答案速览】 A 【深度解析】 ■ 思路分析: 题目给出等式 ,且 .看到复数相等,立刻想到复数相等的充要条件:实部与实部相等,虚部与虚部相等.由此可列出关于 的方程组,解出后求 . ■ 推导过程: 第1步:根据复数相等的定义,由 得: 实部: (等式) 虚部: (等式) 第2步:将 代入虚部方程:. 第3步:计算 . 【规律总结】 利用复数相等解参数问题,关键是准确对应实部和虚部,切不可将 的 与前面的 混淆.本题中,左边虚部系数是 ,右边虚部系数是 ,对应正确即可. 9.(10分) 【答案速览】 (1) 或 (2) 【深度解析】 ■ 思路分析: 两小问分别涉及复数为实数和复数对应的点位于第四象限的条件.实数条件为虚部为零;第四象限对应实部大于0且虚部小于0.根据这些条件建立方程或不等式组,解之即得 的范围或值. ■ 推导过程: (1) 为实数 . 解一元二次方程:因式分解得 ,故 或 . (2) 位于第四象限,需满足实部 且虚部 : 解第一个不等式:,得 或 . 解第二个不等式:,得 . 取交集,得 . 【规律总结】 复数的几何意义与象限的结合,可完全转化为实部、虚部的不等式组问题.熟记四个象限对应的符号:(+,+)第一象限,(-,+)第二象限,(-,-)第三象限,(+,-)第四象限. 10.(16分) 【答案速览】 (1) 或 (2) 【深度解析】 ■ 思路分析: (1) 复数为实数的条件单一:虚部为零.由此解 即可. (2) 当 时,先代入复数表达式得到具体的复数 ,再将 代入给定的方程,利用复数相等的充要条件,将方程左边整理成 的形式,令实部虚部分别为0,得到关于 的方程组并求解. ■ 推导过程: (1) 复数 为实数,只需虚部为零: ,解得 或 . (2) 当 时,计算 : 实部:, 虚部:, 所以 . 将 代入方程 : . 计算 . 代入整理: 合并实部:. 根据复数等于0的条件(实部虚部同时为0),得: 由第二个方程解出 ,代入第一个:. 【规律总结】 “复数代入方程”类问题,本质还是利用复数相等的充要条件.将复数 作为整体代入,展开后分离实部虚部,转化为实数方程组,是这类问题的通法. B卷 能力提升(100分) 一、虚数单位性质的综合应用 1.(6分) 【答案速览】 C 【深度解析】 ■ 思路分析: 本题考查充要条件的判断与 的性质.需要分析“ 为偶数”与“”之间的逻辑关系.分别验证充分性和必要性,关键是掌握 为奇偶数时 的取值规律. ■ 推导过程: 充分性:若 为偶数,设 (),则 ,因此充分性成立. 必要性:若 ,那么 为实数,且不等于 .由于 为奇数时,,不可能属于 ,所以 不能是奇数,故 必为偶数.必要性也成立. 综上,是充要条件. 【规律总结】 判断与 取值相关的充要条件,先明确 的周期性结论:奇数幂对应 ,偶数幂对应 .由此可轻松转化. 2.(8分) 【答案速览】 0 【深度解析】 ■ 思路分析: 连续多个 的幂次求和,指数从1到2024,可利用周期性分组求和.相邻4项的和 .将总项数除以4,看完整周期数,剩余项再单独计算. ■ 推导过程: 第1步:观察周期:,且周期为4. 第2步:总项数2024,2024 ÷ 4 = 506 余0,即刚好有506个完整的周期,无剩余项. 第3步:原式 . 【规律总结】 形如 的求和问题,一律按4个一组分组,利用每组的和为零简化计算.若有余数 ,则加上前 项的和. 3.(10分) 【答案速览】 【深度解析】 ■ 思路分析: 在复数范围内解实系数一元二次方程,当 Δ<0 时方程无实数根,但有一对共轭虚根.用配方法或求根公式(将负数开方转化为 )均可求解. ■ 推导过程: 对于方程 ,判别式 . 由求根公式:. 所以两根为 . 【规律总结】 复数范围内,任何实系数一元二次方程都有两个根(重根按两个计),当判别式为负时,根为 .熟练运用此公式可快速得解. 二、复数相等的深度应用 4.(6分) 【答案速览】 D 【深度解析】 ■ 思路分析: 等式左边含 和 ,可先利用周期性化简化成 ,再利用复数相等的充要条件求出 . ■ 推导过程: 第1步:化简 ;对于 ,因为2025除以4余1(),故 . 第2步:原式右边 . 第3步:则 ,根据复数相等:实部 ,虚部 . 第4步:计算 . 【规律总结】 先利用 的周期性化简到最基本形式,再用复数相等解参数.这是复数化简求值题的标准路径. 5.(6分) 【答案速览】 【深度解析】 ■ 思路分析: 题目给出两个复数相等:.直接利用复数相等的充要条件,把实部、虚部分别对应相等,解二元一次方程组. ■ 推导过程: 由复数相等的充要条件,得: 两式相加得 ,代入 得 . 【易错警示】 学生在列方程组时,可能将 与虚部系数混淆,出现类似 的错误.注意虚部是 ,等式右边虚部是2,不是 . 6.(10分) 【答案速览】 【深度解析】 ■ 思路分析: 题目告知一个复数根,要求实系数方程的参数.我们可直接将这个复数根代入方程,利用复数等于0的充要条件(实部虚部均为0)列出关于 的方程组. ■ 推导过程: 将 代入方程 : . 计算平方:. 代入展开: . 合并实部与虚部: 实部:,虚部:. 由复数等于0,得: 由第二个方程:. 代入第一个:. 【规律总结】 已知复数根求实系数方程参数,直接代入,利用实部虚部分别为零构造方程组,此方法对任意高次方程均有效.若已知一个虚根 ,则其共轭 也必为根,本题未用此性质,但可作为检验. 三、复数概念的辨析与压轴 7.(6分) 【答案速览】 A 【深度解析】 ■ 思路分析: 纯虚数条件:实部为零,虚部不为零.据此列式,解方程并排除使虚部为零的值. ■ 推导过程: 由 为纯虚数,得: 解实部方程:,得 或 . 由虚部 知 ,因此 . 【易错警示】 因式分解后不检验虚部条件,直接选 或 导致错误.牢记纯虚数要有“虚部不为0”的限制. 8.(10分) 【答案速览】 A,C 【深度解析】 ■ 思路分析: 涉及共轭复数的性质题,仍设 ,将每个条件转化为 的关系进行判断.特别是几何意义,需要联想复数模的几何意义. ■ 推导过程: 设 ,则 . 选项A:,故 为实数,A正确. 选项B:,即 .此时 不一定为0,如 ,故B错误. 选项C: 表示复数 对应的点到点 的距离为1,即点 在圆 上. 表示该点到原点的距离,其最大值为圆心到原点的距离加半径: ,故C正确. 选项D:由 ,代入得 ,两边平方整理可得 ,且只有在 时才能成立(否则两边正负矛盾).进一步得 ,所以 ,此时 可能是负实数( 时不是纯虚数),故不是纯虚数,D错误. 【规律总结】 涉及复数模的等式,常用几何意义或两边平方去掉根号进行代数推导.注意平方后可能产生增根,需检验. 9.(16分) 【答案速览】 (1) (2) 【深度解析】 ■ 思路分析: (1) 纯虚数条件:实部为零,虚部不为零. (2) 点 在第四象限,意味着横坐标(实部)大于0,纵坐标(虚部)小于0.直接解不等式组. ■ 推导过程: (1) 为纯虚数 且 . 由 得 ,此时虚部 ,满足条件. (2) 点 在第四象限 实部 且虚部 : 解得 且 ,即 . 【规律总结】 复数对应点所在象限,直接转化为实部、虚部的不等式.注意坐标轴的点的归类,本题未涉及坐标轴,故只考虑严格不等式. 10.(22分) 【答案速览】 或 【深度解析】 ■ 思路分析: 题目描述了一个未知复数 满足两个条件: 为纯虚数,且 .求复数 .典型策略是设 ,然后将条件分别转化为关于 的方程.特别注意分母不为零,以及纯虚数条件要求实部为零且虚部不为零.联立方程组求解. ■ 推导过程: 设 ,其中 ,且 . 条件1: 为纯虚数. 先计算 . 分母实数化:. 则 . 因为它为纯虚数,所以实部为零且虚部不为零: 条件2:,即 ,平方得: . 下面解方程组. 由①得:,所以 或 . 情况一:.代入③得 . 检验②:此时 ,虚部系数为 ,满足. 故得到两个复数 . 情况二:.与③联立: 将 代入③:, 解得 . 代回 得 . 检验②:此时 ,虚部系数为 ,当 时均不为零,满足. 故得到另两个复数 和 . 综上,所求复数为 或 . 【易错警示】 本题易漏掉 情形,直接由①默认 ;也易忘记检验纯虚数条件中虚部不为零,而将增根留下.分类讨论和检验是不可或缺的步骤. 【规律总结】 处理复数与分式、模长混合的条件,设 是最稳妥的通法.解题关键是将复数条件转化为实数方程组,注意分母、纯虚数等隐含的限制条件. $

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5.1.1 复数的概念 课时同步练习(A+B卷)-2025-2026学年高一下学期数学北师大版必修第二册
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