内容正文:
专题08 复数中的四则运算与几何意义问题
01 方法总结・技巧提炼 1
02 题型探究・深度突破 2
题型01 复数的四则运算 2
题型02 i 的幂与周期性 2
题型03 复数相等与实部虚部 2
题型04 模、共轭与复数方程 3
题型05 复平面的几何意义 3
03 分层训练・达标过关 4
巩固过关 4
能力提升 4
1、复数四则运算的注意事项:
(1)加减法就是实部与实部、虚部与虚部分别相加减;
(2)乘法按多项式展开,把 换成 ;
(3)除法分子分母同乘分母的共轭复数,把分母变成实数 ;
(4)最后结果一律写成 的标准形式,再判断实部与虚部。
2、i 的幂要先把指数化成除以 4 的余数:
(1)周期是 4:,,,;
(2)指数是负数或很大时,先化成 的形式再代;
(3)含 i 的幂的方程,先化简左边再比较实部虚部。
3、复数相等与实部虚部:
(1) 等价于 且 ,这是求参数的基本依据;
(2)虚部是 b,不是 bi,写答案时不要带 i;
(3)纯虚数要求实部为零且虚部不为零,两个条件都要写。
4、复平面的几何意义:
(1) 对应点 ,实轴看 、虚轴看 ;
(2)模 是点到原点的距离;
(3)共轭复数对应点关于实轴对称,实部相同、虚部相反。
题型01 复数的四则运算
复数四则运算的处理技巧
(1)乘除之前先看能否约简,能约的先约再算,可以省掉大量展开;
(2)分母是 这类时,直接乘它的共轭最省事;
(3)结果写成 后再作答,避免把虚部误写成 。
1.( )
A. B.0 C.2 D.
【答案】B
【分析】根据复数的乘法运算即可求解.
【详解】由题意知,.
故选:B
2.( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
3.已知,则( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】由复数除法即可求解.
【详解】因为,所以.
故选:A.
题型02 i 的幂与周期性
i 的幂的处理方法
(1)先把指数除以 4 取余,换成 、、、 中的一个;
(2)负指数化成倒数:,再用周期性;
(3)含 i 的幂的分式,先化简分子再除,不要直接展开大指数。
1.已知,则复数的实部为( )
A.2 B.1 C.-1 D.-2
【答案】A
【分析】根据复数的乘方,乘法运算及实部的定义求解即可.
【详解】由题意得,
所以.
所以复数的实部为2.
故选:.
2.已知复数,则z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】B
【详解】根据的周期性可知,,,
所以,
所以z在复平面内对应的点为,位于第二象限.
3.已知复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,虚部为.
题型03 复数相等与实部虚部
由复数相等求参数
(1)先化成 的标准形式,再把实部、虚部分别对齐;
(2)出现两个未知数时列方程组,解完代回检验;
(3)问到“虚部”时只写 b,“实部”只写 a。
1.的虚部为( )
A. B.0 C.1 D.6
【答案】C
【分析】根据复数代数形式的运算法则以及虚部的定义即可求出.
【详解】因为,所以其虚部为1,
故选:C.
2.适合的实数,的值是( )
A.且 B.且
C.且 D.且
【答案】C
【分析】根据复数相等,得到方程组,求出,,得到答案.
【详解】,
若,则,故,,满足要求,
若,则,则,无解,
综上,且,C正确
故选:C
3.设复数,其中,若在复平面内对应的点位于第四象限,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先表示复数,再根据其对应的点位于第四象限,列不等式组可求的取值范围.
【详解】由题意 .
因为在复平面内对应的点位于第四象限,
所以 .
故选:D
题型04 模、共轭与复数方程
模与共轭的运算技巧
(1)解形如 的方程,两边同除 ,再乘共轭化简;
(2)求模可以用 、 直接拆分;
(3)求 这类式子,先算出 的虚部,结果就是 。
1.已知复数z满足,则( )
A. B. C.4 D.8
【答案】B
【分析】先求出复数,再根据复数模的公式即可求出.
【详解】由可得,,所以,
故选:B.
2.复数满足,则( )
A. B. C. D.i
【答案】D
【分析】根据复数除法运算求得正确答案.
【详解】由于,所以.
故选:D
3.已知复数z满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由复数的模的运算得到的值,再由复数的除法运算求出.
【详解】,即,
,
故选:A
题型05 复平面的几何意义
复平面问题的处理
(1)先把复数化成 ,点 落在哪个象限就清楚了;
(2)乘 相当于把对应点绕原点逆时针转 ,可以帮助快速定象限;
(3)关于实轴对称是取共轭,关于虚轴对称是实部取相反数。
1.(25-26高三上·江苏苏州·开学考试)设(为虚数单位),则在复平面内复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】利用复数的乘法求出及对应点的坐标即可.
【详解】依题意,,所以在复平面内复数对应的点位于第一象限.
故选:A
2.(2024·江苏南京·模拟预测)在复平面内,复数z对应的点Z在第二象限,则复数对应的点所在象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】设出复数的代数形式,利用复数的除法运算求出即可判断得解.
【详解】由在复平面内,复数z对应的点Z在第二象限,设,
则,显然,
所以点在第一象限,A正确.
故选:A
3.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】A
【分析】根据复数的乘法结合复数的几何意义分析判断.
【详解】因为,
则所求复数对应的点为,位于第一象限.
故选:A.
巩固过关
1.若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据复数的乘法运算求出复数,再根据复数的模的计算公式即可得解.
【详解】,
所以.
故选:D.
2.已知为虚数单位,,则实数等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】化简方程可得,由此可求.
【详解】因为,即,
可得,所以.
故选:C.
3.在复平面内,复数对应的点与复数对应的点关于实轴对称,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先计算复数,得到复数对应的点,由对称性即可得复数对应的点,进而得复数.
【详解】,所以复数对应的点为,
因为复数对应的点与复数对应的点关于实轴对称,所以复数对应的点为,
所以,
故选:D.
4.已知为虚数单位,若复数,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】利用复数的运算法则求得,再由模长公式求解,或利用复数模的性质求解.
【详解】因为,所以.
(方法二):.
故选:D.
5.已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】.
6.已知复数,在复平面内,复数,对应的点分别为,,且点与点关于虚轴对称,则( )
A. B.9 C.2 D.
【答案】C
【分析】由题意求出,再利用复数的加法运算和复数的模的定义即得.
【详解】依题意,点与点关于虚轴对称,可得,则,
于是,则.
故选:C.
能力提升
1.设复数,则“”是“为实数”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】A
【分析】为实数.
【详解】若,则,
为实数,
为实数;
若为实数,,
则有,或,
为实数,
“”是“为实数”的充分不必要条件.
2.若复数(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据虚数单位的周期性和复数的除法可得.
【详解】因为,所以,
所以.
3.若复数,则( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】结合的性质利用复数的运算法则求解,再根据共轭复数的概念求解,从而求解.
【详解】 ,所以,
所以.
故选:A.
4.(2024高二上·江苏·学业考试)棣莫弗公式是由法国数学家棣莫弗发现的.若复数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据棣莫弗公式化简求解.
【详解】由棣莫弗公式,.
故选:D.
5.欧拉恒等式(其中为虚数单位,为欧拉常数)被誉为数学中最奇妙的公式之一,它是欧拉公式的特例,即当时,,得.根据欧拉公式,表示的复数是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】复数,进而得出所求复数.
【详解】由题意,复数.
故选:A
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专题08 复数中的四则运算与几何意义问题
01 方法总结・技巧提炼 1
02 题型探究・深度突破 2
题型01 复数的四则运算 2
题型02 i 的幂与周期性 2
题型03 复数相等与实部虚部 2
题型04 模、共轭与复数方程 3
题型05 复平面的几何意义 3
03 分层训练・达标过关 4
巩固过关 4
能力提升 4
1、复数四则运算的注意事项:
(1)加减法就是实部与实部、虚部与虚部分别相加减;
(2)乘法按多项式展开,把 换成 ;
(3)除法分子分母同乘分母的共轭复数,把分母变成实数 ;
(4)最后结果一律写成 的标准形式,再判断实部与虚部。
2、i 的幂要先把指数化成除以 4 的余数:
(1)周期是 4:,,,;
(2)指数是负数或很大时,先化成 的形式再代;
(3)含 i 的幂的方程,先化简左边再比较实部虚部。
3、复数相等与实部虚部:
(1) 等价于 且 ,这是求参数的基本依据;
(2)虚部是 b,不是 bi,写答案时不要带 i;
(3)纯虚数要求实部为零且虚部不为零,两个条件都要写。
4、复平面的几何意义:
(1) 对应点 ,实轴看 、虚轴看 ;
(2)模 是点到原点的距离;
(3)共轭复数对应点关于实轴对称,实部相同、虚部相反。
题型01 复数的四则运算
复数四则运算的处理技巧
(1)乘除之前先看能否约简,能约的先约再算,可以省掉大量展开;
(2)分母是 这类时,直接乘它的共轭最省事;
(3)结果写成 后再作答,避免把虚部误写成 。
1.( )
A. B.0 C.2 D.
2.( )
A. B. C. D.
3.已知,则( )
A. B. C. D.1
题型02 i 的幂与周期性
i 的幂的处理方法
(1)先把指数除以 4 取余,换成 、、、 中的一个;
(2)负指数化成倒数:,再用周期性;
(3)含 i 的幂的分式,先化简分子再除,不要直接展开大指数。
1.已知,则复数的实部为( )
A.2 B.1 C.-1 D.-2
2.已知复数,则z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
3.已知复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.
题型03 复数相等与实部虚部
由复数相等求参数
(1)先化成 的标准形式,再把实部、虚部分别对齐;
(2)出现两个未知数时列方程组,解完代回检验;
(3)问到“虚部”时只写 b,“实部”只写 a。
1.的虚部为( )
A. B.0 C.1 D.6
2.适合的实数,的值是( )
A.且 B.且
C.且 D.且
3.设复数,其中,若在复平面内对应的点位于第四象限,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型04 模、共轭与复数方程
模与共轭的运算技巧
(1)解形如 的方程,两边同除 ,再乘共轭化简;
(2)求模可以用 、 直接拆分;
(3)求 这类式子,先算出 的虚部,结果就是 。
1.已知复数z满足,则( )
A. B. C.4 D.8
2.复数满足,则( )
A. B. C. D.i
3.已知复数z满足,则( )
A. B.
C. D.
题型05 复平面的几何意义
复平面问题的处理
(1)先把复数化成 ,点 落在哪个象限就清楚了;
(2)乘 相当于把对应点绕原点逆时针转 ,可以帮助快速定象限;
(3)关于实轴对称是取共轭,关于虚轴对称是实部取相反数。
1.(25-26高三上·江苏苏州·开学考试)设(为虚数单位),则在复平面内复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(2024·江苏南京·模拟预测)在复平面内,复数z对应的点Z在第二象限,则复数对应的点所在象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.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
巩固过关
1.若复数满足,则( )
A. B. C. D.
2.已知为虚数单位,,则实数等于( )
A. B. C. D.
3.在复平面内,复数对应的点与复数对应的点关于实轴对称,则等于( )
A. B. C. D.
4.已知为虚数单位,若复数,则( )
A.1 B. C.2 D.
5.已知复数,则( )
A. B. C. D.
6.已知复数,在复平面内,复数,对应的点分别为,,且点与点关于虚轴对称,则( )
A. B.9 C.2 D.
能力提升
1.设复数,则“”是“为实数”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.若复数(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
3.若复数,则( )
A. B. C. D.2
4.(2024高二上·江苏·学业考试)棣莫弗公式是由法国数学家棣莫弗发现的.若复数,则( )
A. B.
C. D.
5.欧拉恒等式(其中为虚数单位,为欧拉常数)被誉为数学中最奇妙的公式之一,它是欧拉公式的特例,即当时,,得.根据欧拉公式,表示的复数是( )
A. B.
C. D.
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