内容正文:
第38讲 复数
考点一 复数的有关概念
[例1] (多选)下列选项正确的是( )
A.若i(1-z)=1,则z+=-2
B.已知复数z满足z(-i)=2i(i为虚数单位),则z的虚部为
C.若复数z满足z(1+i)=-2+i(i是虚数单位),则|z|=
D.如果复数是纯虚数,那么实数m的值为0
BC
[解析] 对于A,由题意知1-z==-i,所以z=1+i,则=1-i,所以z+=(1+i)+(1-i)=2,A错误;
对于B,因为z(-i)=2i,所以z====-+i,
所以z的虚部为,B正确;
对于C,依题意,z(1+i)=-2+i,
所以z==
==-+i,
所以|z|==,C正确;
对于D,==
,因为此复数为纯虚数,
所以
解得m=-1 或m=0,D错误.
跟踪训练
1.(2025·全国一卷)(1+5i)i的虚部为( )
A.-1 B.0
C.1 D.6
解析:因为(1+5i)i=i+5i2=-5+i,所以其虚部为1.
C
2.(2026·辽宁辽阳模拟)已知(1-2i)a+(3+4i)b=2+6i,其中a,b为实数,则( )
A.a=1,b=-1 B.a=-1,b=1
C.a=-1,b=-1 D.a=1,b=1
B
解析:因为(1-2i)a+(3+4i)b=2+6i,所以(a+3b)+(-2a+4b)i=2+6i,
所以
解得
考点二 复数的四则运算
[例2] (1)(2024·新课标Ⅰ卷)若=1+i,则z=( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
[解析] 因为==1+=1+i,所以z=1+=1-i.
C
(2)(2026·山东德州模拟)已知z=,则+z2 025=( )
A.-i B.2i
C.0 D.2
[解析] 因为z====-i,所以=i,
所以+z2 025=i+(-i)2 025=i-i2 025=i-i=0.
C
方法总结
复数的四则运算问题的解题策略
1.复数的乘法类似于多项式的乘法运算.
2.进行复数的除法运算,关键是分子、分母同乘分母的共轭复数.
3.求解复数的运算与复数概念的综合题时,先利用复数的运算法则化简,一般化为a+bi(a,b∈R)的形式,再结合相关定义作答.
跟踪训练
3.(2026·山东济南模拟)设复数z满足=i(i为虚数单位),则z= ( )
A.2i B.-2i
C.-2+2i D.-2-2i
解析:z=i(2-i)-1=2i.
A
4.(2026·山东淄博模拟)若复数 z 满足z(1+i)=3+i,则·i2 025=( )
A.2-i B.2+i
C.-1+2i D.1-2i
解析:z(1+i)=3+i⇒z====2-i,
则·i2 025=(2+i)i2 025=(2+i)i=-1+2i
C
考点三 复数与方程
[例3] (多选)在复数范围内,方程z2+z+2=0的两个根分别为z1,z2,则( )
A.z1z2=-i
B.z1+z2=-1
C.z1=
D.|z1|=|z2|=
BCD
[解析] 对于A,根据根与系数的关系知z1z2=2,故A错误;
对于B,根据根与系数的关系知z1+z2=-1,故B正确;
对于C,解出两根分别为-+i,--i,显然两根互为共轭复数,则z1=,故C正确;
对于D,因为z1=,则|z1|=|z2|==,故D正确.
方法总结
在复数范围内,实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求解方法:
1.判别式法.当Δ<0时,其求根公式为x=.
2.利用复数相等的定义求解.设方程的根为x=m+ni(m,n∈R),将此根代入方程ax2+bx+c=0(a≠0),化简后利用复数相等的定义求解.
跟踪训练
5.(多选)已知z1,z2是关于x的方程x2+px+q=0(p,q∈R)的两个根,其中z1=1+i,则( )
A.z1= B.=
C.p=-2 D.q=2
ACD
解析:因为z1,z2是关于x的方程x2+px+q=0(p,q∈R)的两个根且z1=1+i,
所以z2=1-i,即z1=,故A正确;
=(1+i)2=2i,=(1-i)2=-2i,所以≠,故B错误;
因为z1+z2=(1+i)+(1-i)=2=-p,所以p=-2,故C正确;
z1z2=(1+i)(1-i)=12-i2=2=q,故D正确.
考点四 复数的几何意义
[例4] (1)(2026·河南安阳模拟)若复数(2+i)(a+i)在复平面内对应的点位于y轴上,则实数a=( )
A.-2 B.-
C. D.2
C
[解析] 因为(2+i)(a+i)=2a-1+(a+2)i在复平面内对应的点位于y轴上,
所以2a-1=0,故a=.
(2)(2026·河北衡水模拟)已知复数z满足|z-2i|=1,则|z|的最大值为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
[解析] 设z=a+bi,则|z-2i|=|a+bi-2i|=|a+(b-2)i|=1,
可得=1,即a2+(b-2)2=1,
复数z在复平面内对应点在以(0,2)为圆心,1为半径的圆上,
由|z|=表示圆上的点到原点的距离,当a=0,b=3时,|z|的最大值为3.
D
方法总结
复数几何意义的理解及应用
1.复数z、复平面上的点Z及向量相互联系,即z=a+bi(a,b∈R)⇔Z(a,b) ⇔=(a,b).
2.由于复数、点、向量之间建立了一一对应的关系,因此可把复数、向量与几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直观.
跟踪训练
6.(2026·北京模拟)在复平面内,复数z=i(1-i)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
解析:因为z=i(1-i)=1+i,
所以=1-i,共轭复数对应的点坐标为(1,-1),位于第四象限.
D
7.(2026·湖南长沙模拟)已知复数z∈C,满足1≤|z-|≤2,在复平面内z对应的点为Z,则点Z所在区域的面积为( )
A.π B.2π C.3π D.4π
解析:因为===-i,
所以|z-|=|z-(-i)|=1表示以(,-)为圆心,1为半径的圆,
|z-|=|z-(-i)|=2表示以(,-)为圆心,2为半径的圆,
因此由1≤|z-|≤2,得点Z所在区域的面积为π×22-π×12=3π.
C
$