专题02 复数及其应用(知识清单)(全国通用)2027年高考数学一轮复习讲练测
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精品
内容正文:
专题02 复数及其应用
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
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▶基础梳理・自主夯基
考点01复数的概念
考点02复数的运算
考点03复数的几何意义
▶高阶思维・探究拓展
难点解读01复数周期性与高次幂化简
难点解读02复数模长综合最值与范围
03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式,提升答题素养
▶高考解密・母题探究
题型01复数基本概念与辨析
题型02复数四则运算与化简求值
题型03共轭复数与复数模长计算
▶重点突破・考法深研
重点01复数的分类及应用
重点02复数的几何意义应用
重点03复数的模长及简单应用
重点04共轭复数的性质
▶技法提炼・审题点拨
技法点拨01复数相等及其应用
技法点拨02复数的四则混合运算
技法点拨03求复数代数式的两种方法
技法点拨04复数范围内方程的根
▶易错剖析・避坑攻略
易错点01实部与虚部概念混淆
易错点02纯虚数判定条件遗漏
易错点03错误理解复数比较大小
04优题精练·专题实战通关——精选优质试题,强化实战应用
知识脑图·核心脉络搭建
考点深研·知能分层突破
考点01 复数的概念
1、复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,i2=-1,a为实部,b为虚部.
2、复数的分类:
3、复数相等:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R)
4、共轭复数
(1)定义:当;两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫作互为共轭复数.
虚部不等于0的两个共轭复数也叫作共轭虚数.
(2)相关运算:①为实数,且为纯虚数;
②,;③,,;
④,,.
【新题对点练】(2026·云南玉溪·模拟预测)复数是实数,则实数( )
A.0 B.1 C. D.0或1
考点02 复数的运算
1、复数的四则运算法则
设, (a,b,c,d∈R),则:
①z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
②z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
③z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
④
2、复数运算的几个重要结论
①(1±i)2=±2i.
②=i;=-i.
③i4n=1;i4n+1=i;i4n+2=-1;i4n+3=-i.
【新题对点练】(2026·湖南·模拟预测)( )
A. B. C. D.
考点03 复数的几何意义
1、几何意义
(1)复平面的概念:建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面.
(2)实轴、虚轴:在复平面内,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴,实轴上的点都表示实数;除原点以外,虚轴上的点都表示纯虚数.
(3)复数的几何表示:复数复平面内的点平面向量.
2、复数的模
(1)定义:设复数在复平面内对应的向量为,则向量的模叫作复数的模,记作或.
(2)计算公式:.
(3)运算性质:,,,,
.
【新题对点练】(25-26高三下·广东揭阳·阶段检测)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________.
难点解读01 复数周期性与高次幂化简
1、常规运算仅掌握基础四则运算,面对复数高次幂、迭代幂次题型易繁琐计算、出错失分.核心难点在于识别i的“四次一循环”周期规律,无法快速降幂化简;同时不会活用共轭复数、模方恒等式简化复杂幂次结构,导致计算量大、耗时过长,是复数提速解题的关键突破点.
2、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.
【典例1】(2026·浙江温州·二模)若i为虚数单位,则________.
【典例2】(26-27高三上·湖南·阶段检测)( )
A. B. C. D.
难点解读02 复数模长综合最值与范围
1、复数板块中档拔高难点,常作为选填区分度题型考查.核心难点是无法灵活运用模长运算性质整体代换,习惯展开实部虚部硬算,运算繁琐易错;且不能精准将复数模长等式、不等式转化为复平面几何轨迹,不会结合圆的几何性质求解最值与范围,代数转化几何的思维薄弱,导致动态复数问题无从下手.
2、代数结构几何化+几何性质代数化:
将复数对应复平面内的点与向量,模长转化为距离,模长等式转化为圆的轨迹方程,模长不等式转化为圆形区域;依托圆的几何性质求解距离最值、取值范围,结合向量加减几何意义分析动点位置关系.
【典例1】(2026·广西·模拟预测)已知复数满足,则的最小值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【典例2】(25-26高三下·江西宜春·阶段检测)复数z满足(i为虚数单位),则的最大值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
素养进阶·答题技法突破
题型01 复数基本概念与辨析
考情定位:新高考高频必考基础母题,稳定考查,属于必须稳拿的送分题型.命题聚焦复数基础概念精细化辨析,侧重考查学生审题严谨度,命题难度低、无复杂运算,但陷阱密集,极易因概念模糊造成低级失分.
核心考法:①复数分类判定:根据实部、虚部取值,精准区分实数、虚数、纯虚数;②复数相等应用:利用实虚部分别相等的条件,列方程求解参数取值;③虚数单位基础辨析:结合i的定义与基础性质,判断命题正误.
解题要点:明确复数实部、虚部均为实数,不含虚数单位;判定纯虚数必须满足「实部为0且虚部不为0」双重条件,缺一不可;复数相等严格遵循实、虚部分别对应相等;遇到判断类题型优先排查特殊复数陷阱,逐项排除错误选项,全程严谨审题、规避概念性失分.
【典例1】(2025·全国一卷·高考真题)的虚部为( )
A. B.0 C.1 D.6
【典例2】(2023·全国甲卷·高考真题)设,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
题型02 复数四则运算与化简求值
考情定位:复数板块最核心必考母题,近五年考查频率最高,是复数考查的主体题型,常结合共轭复数、模长计算综合命题,侧重考查运算熟练度与准确性,是全卷基础稳分关键题型.
核心考法:①复数加减乘除基础化简与整式展开;②复数分式除法的分母实数化运算;③结合共轭复数嵌套运算求值;④虚数单位高次幂周期性化简;⑤含参复数运算、复数方程参数求解.
解题要点:严格遵循标准化运算流程,加减实虚部分离,乘法展开化简,除法固定分母实数化;高次幂优先周期降幂,不盲目硬算;复杂嵌套式子优先局部化简再整体计算,活用基础性质压缩运算步骤,规避符号、公式、计算类低级失误.
【典例1】(2026·全国二卷·高考真题)( )
A. B. C. D.
【典例2】(2025·全国二卷·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.1
题型03 共轭复数与复数模长计算
考情定位:新高考稳定高频题型,多嵌套在运算、方程、几何题型中综合考查,是连接复数代数运算与几何意义的核心桥梁,侧重考查整体代换思维与性质活用,题型基础但灵活性强,是稳分必抓题型.
核心考法:①基础求解复数的共轭复数与模长;②四则运算、幂次化简后共轭与模长综合求值;③利用恒等式整体化简;④依托共轭、模长条件列方程求参数;⑤结合模长性质求解复数表达式取值范围.
解题要点:坚持先判结构、优先性质代换,拒绝盲目展开实虚部;共轭复数严格执行“实部不变、虚部变号”规则;乘积、分式结构优先虚实转化简化运算;含参问题求解后校验模长非负性与参数约束,杜绝增根失分.
【典例1】(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【典例2】(2024·全国甲卷·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.2
重点01 复数的分类及应用
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.
【典例1】(25-26高三上·黑龙江吉林·阶段检测)设,若为实数,则( )
A. B. C. D.2
【典例2】(25-26高三下·陕西西安·阶段检测)若复数为纯虚数,则实数的值为( )
A.0 B.2 C. D.0或2
重点02 复数的几何意义应用
1、复数的几何意义:复数复平面内的点平面向量.
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、向量与解析几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直观.
【典例1】(2026·河北·二模)已知为虚数单位,若复数,则在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【典例2】(2026·广东广州·二模)已知,复数在复平面内对应的点在虚轴上,则( )
A. B. C. D.
重点03 复数的模长及简单应用
(1)求复数的模时,可直接根据复数的模的公式和性质,进行计算.
(2)已知复数的模求解相关量时,一般先根据复数的运算法则把复数化为代数形式,再根据题目中关于复数的模的条件建立相应的关系式,或根据复数的模的定义,把问题转化为实数问题进行解决.
【典例1】(26-27高三上·广东·阶段检测)已知,,则( )
A. B. C.2 D.8
【典例2】(2026·江苏镇江·二模)已知复数,其中是虚数单位,,则( )
A.2 B. C.1 D.
重点04 共轭复数的性质
复数四则运算后的共轭等于共轭后的四则运算,即和、差、积、商的共轭满足线性对应规律;重点区分易错性质:只有实数的共轭等于自身,纯虚数的共轭等于自身相反数.
解题优先活用核心恒等式,将复数乘积、平方结构直接转化为实数,规避繁琐展开;针对复数方程、参数求解题型,可利用共轭性质构造等式、配对消参,快速求解未知复数与参数,是复数化简、求值、解方程的高阶提速技法.
【典例1】(25-26高三下·广东佛山·阶段检测)设复数,则( )
A. B.1 C. D.2
【典例2】(25-26高三上·山东济南·开学考试)(多选)设是复数,则下列命题中正确的有( )
A. B. C. D.
技法点拨01 复数相等及其应用
针对含参复数方程、复数等式求参、复数比较类题型,核心解题依据为复数相等的充要条件:两个复数相等当且仅当实部与实部相等、虚部与虚部相等.
解题步骤:先将等式两边复数统一化为代数形式,再分离实部与虚部,分别列实数方程,联立求解参数.
【典例1】(26-27高三上·云南昭通·阶段检测)设,则( )
A., B.,
C., D.,
【典例2】(25-26高三上·河南·阶段检测)设,,则( )
A.-1 B. C. D.1
技法点拨02 复数的四则混合运算
复数四则运算问题的解题策略
(1)复数的加减法:在进行复数的加减法运算时,可类比合并同类项运用法则(实部与实部相加减,虚部与虚部相加减)计算.
(2)复数的乘法:复数的乘法类似于多项式的乘法,可将含有虚数单位的看作一类同类项,不含的看作另一类同类项,分别合并.
(3)除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把的幂写成最简形式,这里的分母实数化可类比分母含根式的分母有理化.
【典例1】(25-26高三下·青海西宁·阶段检测)( )
A.0 B. C. D.
【典例2】(25-26高三上·山西太原·期中)已知复数,则___.
技法点拨03 求复数代数式的两种方法
1、直接法:将复数用已知复数式表示出来,利用复数的四则运算化简为复数的标准代数式;
2、待定系数法:将复数设为标准式,代入已知的等式中,利用复数相等的条件列出关于复数实部和虚部的方程(组),通过解方程(组)求出复数的实部与虚部.
【典例1】(2026·甘肃武威·模拟预测)已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
【典例2】(2026·全国·模拟预测)设复数满足,则( )
A. B. C. D.
技法点拨04 复数范围内方程的根
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)复数相等: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.
(3)配方法:利用.
【典例1】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知复数z是方程的根,则( )
A. B. C.2 D.3
【典例2】(25-26高三下·云南昆明·阶段检测)已知是关于x的方程的一个根,则( )
A.2 B.0 C. D.
易错点01 实部与虚部概念混淆
辨析:误将虚部看作bi,混淆虚部为实数b;审题看错实部、虚部,导致参数方程列式错误.
【典例1】(2026·广东东莞·二模)复数的实部为( )
A.3 B.-3 C.2 D.-2
【典例2】(2026·河南濮阳·二模)已知复数,则的虚部是( )
A. B. C. D.
易错点02 纯虚数判定条件遗漏
辨析:对复数为纯虚数理解不透彻,复数为纯虚数,往往容易忽略虚部不等于0.
【典例1】(26-27高三上·湖北·阶段检测)若复数为纯虚数,则( )
A. B. C. D.
【典例2】(25-26高三上·山东潍坊·阶段检测)已知复数为纯虚数,且,则实数( )
A. B. C. D.
易错点03 错误理解复数比较大小
辨析:两个复数不能直接比大小,但如果成立,等价于.
【典例1】(25-26高三上·云南临沧·阶段检测)设复数,.若,则实数的值( )
A. B. C. D.
【典例2】若,且,则实数_____________.
优题精练·专题实战通关
一、单选题
1.(25-26高三下·湖北武汉·阶段检测)的共轭复数是( )
A. B. C. D.
2.(2026·河北邢台·二模)设,则( )
A. B. C. D.
3.(2026·山东日照·模拟预测)已知复数满足,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
4.(2026·河北保定·二模)已知,其中是实数,则( )
A. B. C. D.
5.(26-27高三上·江西南昌·阶段检测)复数分别对应复平面上的点,则向量对应的复数是( )
A. B. C. D.
6.(2026·海南海口·模拟预测)已知复数,其中为虚数单位,则复数z的模为( )
A.2 B. C.1 D.
7.(2026·海南·模拟预测)已知是关于的实系数方程的一个根,则为( )
A.10 B. C.6 D.
8.(25-26高三上·湖南长沙·阶段检测)设复数,其中,若是虚数,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(2026·湖南常德·一模)已知复数 ,且 ,则( )
A. 是纯虚数 B.
C.若 ,则 D.若 ,则 是实数
10.(25-26高三上·湖南长沙·阶段检测)已知复数,均不为0,以下等式恒成立的有( )
A. B.
C. D.
11.(2026·江苏·模拟预测)已知复数在复平面内对应的点分别为(其中为虚数单位,为坐标原点),则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.(2026·重庆·模拟预测)复数(其中为虚数单位)是实数,则实数__________.
13.(25-26高三上·广东深圳·阶段检测)若复数满足,则______.
14.(2026·山西忻州·模拟预测)已知复数满足,,则__________.
四、解答题
15.(25-26高三上·安徽·阶段检测)已知关于的实系数一元二次方程有两个虚数根和.
(1)若,求,的值;
(2)若,,求和.
16.(2026·江苏南京·二模)一般地,我们将棣莫弗定理总结成下面的公式:,设.
(1)证明:;
(2)若,求的值;
(3)证明:.
$专题02 复数及其应用
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考点01 复数的概念
1、复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,i2=-1,a为实部,b为虚部.
2、复数的分类:
3、复数相等:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R)
4、共轭复数
(1)定义:当;两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫作互为共轭复数.
虚部不等于0的两个共轭复数也叫作共轭虚数.
(2)相关运算:①为实数,且为纯虚数;
②,;③,,;
④,,.
【新题对点练】(2026·云南玉溪·模拟预测)复数是实数,则实数( )
A.0 B.1 C. D.0或1
【答案】B
【解析】由题意可得,解得.
考点02 复数的运算
1、复数的四则运算法则
设, (a,b,c,d∈R),则:
①z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
②z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
③z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
④
2、复数运算的几个重要结论
①(1±i)2=±2i.
②=i;=-i.
③i4n=1;i4n+1=i;i4n+2=-1;i4n+3=-i.
【新题对点练】(2026·湖南·模拟预测)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】.
考点03 复数的几何意义
1、几何意义
(1)复平面的概念:建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面.
(2)实轴、虚轴:在复平面内,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴,实轴上的点都表示实数;除原点以外,虚轴上的点都表示纯虚数.
(3)复数的几何表示:复数复平面内的点平面向量.
2、复数的模
(1)定义:设复数在复平面内对应的向量为,则向量的模叫作复数的模,记作或.
(2)计算公式:.
(3)运算性质:,,,,
.
【新题对点练】(25-26高三下·广东揭阳·阶段检测)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________.
【答案】
【解析】复数在复平面内对应的点为,
所以且,解得,
则的取值范围为.
难点解读01 复数周期性与高次幂化简
1、常规运算仅掌握基础四则运算,面对复数高次幂、迭代幂次题型易繁琐计算、出错失分.核心难点在于识别i的“四次一循环”周期规律,无法快速降幂化简;同时不会活用共轭复数、模方恒等式简化复杂幂次结构,导致计算量大、耗时过长,是复数提速解题的关键突破点.
2、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.
难点破解
【典例1】(2026·浙江温州·二模)若i为虚数单位,则________.
【答案】
【解析】由,,
设,
则,
两式相减得,
,
所以.
【典例2】(26-27高三上·湖南·阶段检测)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,
所以.
难点解读02 复数模长综合最值与范围
1、复数板块中档拔高难点,常作为选填区分度题型考查.核心难点是无法灵活运用模长运算性质整体代换,习惯展开实部虚部硬算,运算繁琐易错;且不能精准将复数模长等式、不等式转化为复平面几何轨迹,不会结合圆的几何性质求解最值与范围,代数转化几何的思维薄弱,导致动态复数问题无从下手.
2、代数结构几何化+几何性质代数化:
将复数对应复平面内的点与向量,模长转化为距离,模长等式转化为圆的轨迹方程,模长不等式转化为圆形区域;依托圆的几何性质求解距离最值、取值范围,结合向量加减几何意义分析动点位置关系.
难点破解
【典例1】(2026·广西·模拟预测)已知复数满足,则的最小值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解析】由,则复平面内复数所对应的点到定点的距离为2,
则点的轨迹为以为圆心,2为半径的圆,
而表示点到原点的距离,则的最小值为.
【典例2】(25-26高三下·江西宜春·阶段检测)复数z满足(i为虚数单位),则的最大值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【解析】由题意得,又,所以,
根据复数的几何意义,复数表示复平面上,以原点为圆心,半径的圆,
而的几何意义为,圆上的点到点的距离,
因为圆心到的距离,所以点在圆外,
因此,圆上一点到圆外一定点的最大距离为,即的最大值为.
素养进阶·答题技法突破
题型01 复数基本概念与辨析
考情定位:新高考高频必考基础母题,稳定考查,属于必须稳拿的送分题型.命题聚焦复数基础概念精细化辨析,侧重考查学生审题严谨度,命题难度低、无复杂运算,但陷阱密集,极易因概念模糊造成低级失分.
核心考法:①复数分类判定:根据实部、虚部取值,精准区分实数、虚数、纯虚数;②复数相等应用:利用实虚部分别相等的条件,列方程求解参数取值;③虚数单位基础辨析:结合i的定义与基础性质,判断命题正误.
解题要点:明确复数实部、虚部均为实数,不含虚数单位;判定纯虚数必须满足「实部为0且虚部不为0」双重条件,缺一不可;复数相等严格遵循实、虚部分别对应相等;遇到判断类题型优先排查特殊复数陷阱,逐项排除错误选项,全程严谨审题、规避概念性失分.
【典例1】(2025·全国一卷·高考真题)的虚部为( )
A. B.0 C.1 D.6
【答案】C
【解析】因为,所以其虚部为1,故选:C.
【典例2】(2023·全国甲卷·高考真题)设,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解析】因为,
所以,解得:.故选:C.
题型02 复数四则运算与化简求值
考情定位:复数板块最核心必考母题,近五年考查频率最高,是复数考查的主体题型,常结合共轭复数、模长计算综合命题,侧重考查运算熟练度与准确性,是全卷基础稳分关键题型.
核心考法:①复数加减乘除基础化简与整式展开;②复数分式除法的分母实数化运算;③结合共轭复数嵌套运算求值;④虚数单位高次幂周期性化简;⑤含参复数运算、复数方程参数求解.
解题要点:严格遵循标准化运算流程,加减实虚部分离,乘法展开化简,除法固定分母实数化;高次幂优先周期降幂,不盲目硬算;复杂嵌套式子优先局部化简再整体计算,活用基础性质压缩运算步骤,规避符号、公式、计算类低级失误.
【典例1】(2026·全国二卷·高考真题)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【典例2】(2025·全国二卷·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【解析】因为,所以.故选:A.
题型03 共轭复数与复数模长计算
考情定位:新高考稳定高频题型,多嵌套在运算、方程、几何题型中综合考查,是连接复数代数运算与几何意义的核心桥梁,侧重考查整体代换思维与性质活用,题型基础但灵活性强,是稳分必抓题型.
核心考法:①基础求解复数的共轭复数与模长;②四则运算、幂次化简后共轭与模长综合求值;③利用恒等式整体化简;④依托共轭、模长条件列方程求参数;⑤结合模长性质求解复数表达式取值范围.
解题要点:坚持先判结构、优先性质代换,拒绝盲目展开实虚部;共轭复数严格执行“实部不变、虚部变号”规则;乘积、分式结构优先虚实转化简化运算;含参问题求解后校验模长非负性与参数约束,杜绝增根失分.
【典例1】(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
【解析】若,则.故选:C.
【典例2】(2024·全国甲卷·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【解析】依题意得,,故.故选:D
重点01 复数的分类及应用
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.
【典例1】(25-26高三上·黑龙江吉林·阶段检测)设,若为实数,则( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【解析】因为 为实数,
可得故选:A.
【典例2】(25-26高三下·陕西西安·阶段检测)若复数为纯虚数,则实数的值为( )
A.0 B.2 C. D.0或2
【答案】A
【解析】复数为纯虚数,
则,解得:或,且;
综上.
重点02 复数的几何意义应用
1、复数的几何意义:复数复平面内的点平面向量.
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、向量与解析几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直观.
【典例1】(2026·河北·二模)已知为虚数单位,若复数,则在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【解析】由,
所以在复平面内对应的点的坐标为,因此,点在第一象限.
【典例2】(2026·广东广州·二模)已知,复数在复平面内对应的点在虚轴上,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由复数的除法得,
又因为复数在复平面内对应的点在虚轴上,所以,解得.
重点03 复数的模长及简单应用
(1)求复数的模时,可直接根据复数的模的公式和性质,进行计算.
(2)已知复数的模求解相关量时,一般先根据复数的运算法则把复数化为代数形式,再根据题目中关于复数的模的条件建立相应的关系式,或根据复数的模的定义,把问题转化为实数问题进行解决.
【典例1】(26-27高三上·广东·阶段检测)已知,,则( )
A. B. C.2 D.8
【答案】A
【解析】因为,,所以,
所以.
【典例2】(2026·江苏镇江·二模)已知复数,其中是虚数单位,,则( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】C
【解析】因为复数
,
所以.
重点04 共轭复数的性质
复数四则运算后的共轭等于共轭后的四则运算,即和、差、积、商的共轭满足线性对应规律;重点区分易错性质:只有实数的共轭等于自身,纯虚数的共轭等于自身相反数.
解题优先活用核心恒等式,将复数乘积、平方结构直接转化为实数,规避繁琐展开;针对复数方程、参数求解题型,可利用共轭性质构造等式、配对消参,快速求解未知复数与参数,是复数化简、求值、解方程的高阶提速技法.
【典例1】(25-26高三下·广东佛山·阶段检测)设复数,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【解析】因为,故选项D正确.
【典例2】(25-26高三上·山东济南·开学考试)(多选)设是复数,则下列命题中正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】,对于A,,则,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,,则,故C错误;
对于D,,故D正确.故选:ABD
技法点拨01 复数相等及其应用
针对含参复数方程、复数等式求参、复数比较类题型,核心解题依据为复数相等的充要条件:两个复数相等当且仅当实部与实部相等、虚部与虚部相等.
解题步骤:先将等式两边复数统一化为代数形式,再分离实部与虚部,分别列实数方程,联立求解参数.
【典例1】(26-27高三上·云南昭通·阶段检测)设,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解析】由,得,
因为,所以.
【典例2】(25-26高三上·河南·阶段检测)设,,则( )
A.-1 B. C. D.1
【答案】C
【解析】由题意得,解得,所以
技法点拨02 复数的四则混合运算
复数四则运算问题的解题策略
(1)复数的加减法:在进行复数的加减法运算时,可类比合并同类项运用法则(实部与实部相加减,虚部与虚部相加减)计算.
(2)复数的乘法:复数的乘法类似于多项式的乘法,可将含有虚数单位的看作一类同类项,不含的看作另一类同类项,分别合并.
(3)除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把的幂写成最简形式,这里的分母实数化可类比分母含根式的分母有理化.
【典例1】(25-26高三下·青海西宁·阶段检测)( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【解析】.
【典例2】(25-26高三上·山西太原·期中)已知复数,则___.
【答案】
【解析】.
技法点拨03 求复数代数式的两种方法
1、直接法:将复数用已知复数式表示出来,利用复数的四则运算化简为复数的标准代数式;
2、待定系数法:将复数设为标准式,代入已知的等式中,利用复数相等的条件列出关于复数实部和虚部的方程(组),通过解方程(组)求出复数的实部与虚部.
【典例1】(2026·甘肃武威·模拟预测)已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,得.
【典例2】(2026·全国·模拟预测)设复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
设,则,
所以,
即,所以.
技法点拨04 复数范围内方程的根
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)复数相等: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.
(3)配方法:利用.
【典例1】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知复数z是方程的根,则( )
A. B. C.2 D.3
【答案】B
【解析】因为方程的判别式,
所以该方程有虚数根,所以,
因此.
【典例2】(25-26高三下·云南昆明·阶段检测)已知是关于x的方程的一个根,则( )
A.2 B.0 C. D.
【答案】B
【解析】因为是方程的根,
所以 ,化简得: ,
整理得: ,
所以,解得,
因此.
易错点01 实部与虚部概念混淆
辨析:误将虚部看作bi,混淆虚部为实数b;审题看错实部、虚部,导致参数方程列式错误.
【典例1】(2026·广东东莞·二模)复数的实部为( )
A.3 B.-3 C.2 D.-2
【答案】A
【解析】因为,
所以的实部为3.故选:A.
【典例2】(2026·河南濮阳·二模)已知复数,则的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以的虚部是.
易错点02 纯虚数判定条件遗漏
辨析:对复数为纯虚数理解不透彻,复数为纯虚数,往往容易忽略虚部不等于0.
【典例1】(26-27高三上·湖北·阶段检测)若复数为纯虚数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,
因为z为纯虚数,所以,解得.
【典例2】(25-26高三上·山东潍坊·阶段检测)已知复数为纯虚数,且,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意,知,
因为复数为纯虚数,所以,所以,故选:C
易错点03 错误理解复数比较大小
辨析:两个复数不能直接比大小,但如果成立,等价于.
【典例1】(25-26高三上·云南临沧·阶段检测)设复数,.若,则实数的值( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】.
,,,.故选:C.
【典例2】若,且,则实数_____________.
【答案】
【解析】为实数,故,此时解得,
又.
故答案为:
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一、单选题
1.(25-26高三下·湖北武汉·阶段检测)的共轭复数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,
所以其共轭复数为4−2i.
2.(2026·河北邢台·二模)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设,由题意得,
所以,
所以解得,所以.
3.(2026·山东日照·模拟预测)已知复数满足,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】C
【解析】,
所以,所以在复平面内对应的点为,位于第三象限.
4.(2026·河北保定·二模)已知,其中是实数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,
,解得.
.
5.(26-27高三上·江西南昌·阶段检测)复数分别对应复平面上的点,则向量对应的复数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,对应点,
,对应点,
则向量,对应复数为.
6.(2026·海南海口·模拟预测)已知复数,其中为虚数单位,则复数z的模为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】B
【解析】由于,故每四个连续的项之和为0,
,则,
由于,故,所以.
7.(2026·海南·模拟预测)已知是关于的实系数方程的一个根,则为( )
A.10 B. C.6 D.
【答案】A
【解析】由题意可得也是关于的实系数方程的一个根,
则即,
,
所以.
8.(25-26高三上·湖南长沙·阶段检测)设复数,其中,若是虚数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由复数可得,
所以,
,
所以,
因为是虚数,所以,故选:D
二、多选题
9.(2026·湖南常德·一模)已知复数 ,且 ,则( )
A. 是纯虚数 B.
C.若 ,则 D.若 ,则 是实数
【答案】AD
【解析】在A选项中,的共轭复数为,
则:,
已知,该复数实部为0、虚部不为0,符合纯虚数定义,A正确,
在B选项中,算得:,
, 若二者相等,需要满足且,
即推出,与题设矛盾,B错误,
在C选项中,即,
整理得,满足该方程的有无数组,
对应有无数种可能,不只有,C错误,
在D选项中,若,则,
因此,则:,,
因此结果为实数,D正确.
10.(25-26高三上·湖南长沙·阶段检测)已知复数,均不为0,以下等式恒成立的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】设,则,
所以,所以,故A正确;
,,
所以,所以,故B正确;
左边,右边,所以,故C正确;
,
所以
,
当且仅当时等号成立,
所以,故D不正确,
故选:ABC.
11.(2026·江苏·模拟预测)已知复数在复平面内对应的点分别为(其中为虚数单位,为坐标原点),则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】对于A选项,,,
,,所以,A 选项正确.
对于B选项,,
所以,
,所以,
因为和是任意角,所以,故B选项错误.
对于C选项,,,所以,,
因此,故C选项错误.
对于D 选项,,,
因此,故D选项正确.故选AD.
三、填空题
12.(2026·重庆·模拟预测)复数(其中为虚数单位)是实数,则实数__________.
【答案】
【解析】由复数为实数,则,得.
13.(25-26高三上·广东深圳·阶段检测)若复数满足,则__________.
【答案】3
【分析】由求解即可.
【解析】由复数的几何意义得
所以.
故答案为:3
14.(2026·山西忻州·模拟预测)已知复数满足,,则__________.
【答案】
【解析】设(且),则,.
因为,由复数相等的定义得①.
又因为,所以,,
化简整理得②,将②代入①得,解得或.
当时,则,所以,不符合题意;
当时,则,所以,.
四、解答题
15.(25-26高三上·安徽·阶段检测)已知关于的实系数一元二次方程有两个虚数根和.
(1)若,求,的值;
(2)若,,求和.
【答案】(1),;(2),
【解析】(1)(方法一)因为是方程的根,
所以,整理得,
因为,所以
(方法二)依题意,,则,
由根与系数的关系,得.
(2),,
所以方程化为,.
由求根公式得,
所以,.
16.(2026·江苏南京·二模)一般地,我们将棣莫弗定理总结成下面的公式:,设.
(1)证明:;
(2)若,求的值;
(3)证明:.
【答案】(1)证明见解析;(2)1;(3)证明见解析
【解析】(1)设,
则
,则,而,
所以;
(2)已知,则,
所以,
因为,所以,即,解得;
(3)由棣莫弗定理公式,
得
;
;
,
则,,
所以.
$