学考专题10 复数:知识盘点+核心精讲+进阶训练(讲义,江苏专用)2027年高中数学学业水平考试合格考总复习
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内容正文:
专题10 复数
【析】学考考查要点|【汇】知识清单盘点|【研】核心考点精讲|【练】巩固提升训练
—— 目 录 ——
析|学考考查要点
汇|知识清单盘点
研|核心考点精讲
考点一 复数基本概念与辨析
考点二 复数四则运算与化简求值
考点三 共轭复数与复数模长计算
考点四 复数的几何意义
练|巩固提升训练
板块
知识点
学考具体要求
认知层次
常见题型
复数
复数基本概念与辨析
理解复数的相关概念,分清实部、虚部,能够识别实数、虚数、纯虚数,掌握两个复数相等的条件
理解(判断)
选择
复数四则运算与化简求值
掌握复数加法、减法、乘法、除法的运算法则,能够对复数代数式进行化简、计算求值
掌握
选择、填空
共轭复数与复数模长计算
理解共轭复数的定义,掌握共轭复数的性质;理解复数模的含义,会计算复数的模,掌握模的相关运算性质
理解(会求)
选择、填空
复数的几何意义
理解复数与复平面内点、平面向量的对应关系,能利用几何意义解释复数运算、模的几何含义
理解
选择、填空
1、复数的基本概念
(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,,;
2、复数的基本运算
(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.
3、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:.
考点一 复数基本概念与辨析
例题1 (2025高二·江苏·学业考试)若复数是实数,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用复数的概念可得出关于的等式,解之即可.
【详解】因为复数是实数,则,解得.
故选:C.
例题2 (2025高二·山东·学业考试)是虚数单位,,则复数的实部是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以,
所以复数的实部是.
例题3 (2024高二下·安徽·学业考试)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.
1.已知为虚数单位,则下列复数为纯虚数的是( )
A. B.5 C. D.
【答案】D
【分析】由纯虚数的概念即可得解.
【详解】由纯虚数的概念:实部为0,虚部不为0,对比选项可知,选项中复数为纯虚数的是.
故选:D.
2.已知复数,要让z为实数,则实数m为________.
【答案】2
【分析】由复数的定义求解.
【详解】为实数,则,.
故答案为:2.
3.已知是实数,且,则x+y=_______
【答案】7
【分析】根据给定条件,利用复数相等求出即可得解.
【详解】由是实数,且,得,
所以.
故答案为:7
考点二 复数四则运算与化简求值
例题1 (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.
例题2 (2024高二上·云南·学业考试)已知为虚数单位,设复数,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据复数的减法法则计算即可.
【详解】由,,
则.
故选:A.
例题3 (2022高二下·河北·学业考试)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
1.已知是虚数单位,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的加法运算求解.
【详解】由题意可得:.
故选:D.
2.若复数满足,其中为虚数单位,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由复数的乘除法和共轭复数的定义即可求解.
【详解】.
故选:B
3.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:.
4.欧拉恒等式(其中为虚数单位,为自然底数对数)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
考点三 共轭复数与复数模长计算
例题1 (2023高三·江苏·学业考试)已知,则( )
A.3 B.4 C. D.10
【答案】C
【分析】根据复数的模的计算公式,即可求得答案.
【详解】因为,所以.
故选:C.
例题2 (25-26高二下·湖南·学业考试真题)复数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
【详解】复数的实部为,虚部为,对应点的坐标为,故该点位于第一象限.
例题3 (2024高二下·安徽·学业考试)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
1.若复数z满足(i是虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据复数的四则运算求出,根据共轭复数的定义求解.
【详解】由得,所以,
故选:A.
2.已知复数满足(是虚数单位),则复数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】根据题意求出复数,写出,即可确定点的位置.
【详解】因为,所以,所以,复数在复平面内对应的点为,位于第一象限.
故选:A.
3.已知i为虚数单位,复数,则( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】C
【分析】利用复数的模的计算公式求解即可.
【详解】复数,则.
故选:C.
4.(2023高二上·辽宁沈阳·学业考试)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.
考点四 复数的几何意义
例题1 (2023高二·江苏·学业考试)复数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
【详解】复数的实部为,虚部为,对应点的坐标为,故该点位于第一象限.
例题2 (2024高二·江苏·学业考试)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】D
【分析】由复数几何意义可得答案.
【详解】在复平面对应的点为,该点在四象限.
故选:D
例题3 (2024高二上·北京·学业考试)在复平面内,复数对应的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】复数对应的点为即可求解.
【详解】因为,所以对应的点的坐标为,
故选:D
1.已知复数,则在复平面内表示的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】由复数乘法运算以及共轭复数的概念,利用复数的几何意义可求出结果.
【详解】由可得,,
所以在复平面内表示的点坐标为位于第三象限,
故选:C
2.已知i为虚数单位,则复数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】根据复数的几何意义求解即可.
【详解】复数在复平面内对应的点为,位于第一象限.
故选:A.
3.在复平面内,复数z满足 ,则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
【答案】C
【分析】先通过分母实数化求出复数,利用 “一个复数的共轭复数的共轭等于它本身” 这一性质,简化运算,再写出该复数在复平面对应的点坐标,最后根据横、纵坐标的正负判断点所在象限即可.
【详解】∵,
∴,
由共轭复数性质得:,
∴的共轭复数为:,
∴在复平面对应的点:,
∴该点在第三象限.
4.复数,则在复平面内对应的点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】设,结合复数的乘方及周期性化简复数,再求其共轭复数,根据对应点的坐标判断所在象限即可.
【详解】设,则, ,,
故的幂次周期为3.
又,所以.
所以,其在复平面内对应的点坐标为,
横、纵坐标均为负,因此该点位于第三象限.
练
1.是虚数单位,复数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】根据复数的几何意义直接判断.
【详解】复数在复平面内对应的点为,该点位于第一象限.
故选:A
2.i为虚数单位,计算等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用复数的除法法则运算即可.
【详解】.
故选:A.
3.i为虚数单位,若,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】根据复数的除法运算及复数的模求解.
【详解】因为,
所以,即,
所以,
故选:A
4.若复数满足,则对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】利用复数的乘法求出复数即可判断作答.
【详解】依题意,,复数对应的点位于第三象限.
故选:C
5.设,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数代数形式的乘法运算法则计算可得.
【详解】因为,所以.
故选:C
6.已知复数,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
【分析】根据共轭复数的定义及复数的几何意义得解.
【详解】因为,
所以,
所以在复平面内对应的点位于第三象限.
故选:C
7.复数z满足,则( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】B
【分析】设,根据条件找出的关系,然后计算
【详解】设,则,
由,根据复数的模长公式,,
即,.
故选:B
8.若实数满足,则( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】A
【分析】利用复数相等求出即可.
【详解】因为,
所以,
所以,
故选:A.
9.已知复数,,则______.
【答案】/
【分析】利用复数的加法法则即可求解.
【详解】因为,,
所以.
故答案为:.
10.已知复数,(i为虚数单位),求:
(1)的模;
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1),故..
(2)
11.棣莫弗公式(其中为虚数单位)是由法国数学家棣莫弗发现的,根据棣莫弗公式可知,复数在复平面内所对应的点位于( )
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】将转化成,化简出虚部和实部,即可求解.
【详解】根据棣莫弗公式可知,
,所以在复平面内所对应的点为
故选:D
12.已知是虚数单位,复数,则以下说法错误的是( )
A.的虚部为
B.
C.的共轭复数
D.在复平面内对应的点在第三象限
【答案】D
【详解】.
选项A:复数标准形式为,虚部为,故虚部为,A正确;
选项B:,B正确;
选项C:的共轭复数,C正确;
选项D:对应复平面内的点为,该点在第四象限,D错误.
13.已知复数.
(1)若z为实数,求的值;
(2)若z为纯虚数,求的值;
(3)若复数z在复平面内所对应的点位于第四象限,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【分析】(1)根据复数表示实数列出方程求解即得;
(2)根据复数表示纯虚数列出不等式组求解即得;
(3)根据复数的几何意义列出不等式组求解即得.
【详解】(1)由z为实数,可得,解得或;
(2)由z为纯虚数,可得,解得;
(3)因复数z在复平面内所对应的点位于第四象限,
则,解得,
故的取值范围为.
14.已知复数,其中,为虚数单位.
(1)若复数在复平面内对应的点位于第二象限,求实数的取值范围;
(2)若复数对应的点在直线上,求复数的共轭复数;
【答案】(1)
(2)当时,,共轭复数;当时,,共轭复数.
【分析】(1)根据第二象限点的坐标特征,列出相应的不等式组,求解可得;
(2)由直线上的点的横纵坐标互为相反数,即对应复数的虚部与实部互为相反数,列出相应的方程,求解可得的值,从而求得复数,由共轭复数的定义可求得其共轭复数.
【详解】(1)复数在复平面内对应的点的坐标为,
因为该点位于第二象限,所以,
由①得,解得;
由②得,解得或;
综上所述,实数的取值范围为;
(2)直线上的点的横纵坐标互为相反数,
即对应复数的虚部与实部互为相反数,即,
化简得:,即,
解得或.
当时,,其共轭复数;
当时,,其共轭复数.
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析|学考考查要点
汇|知识清单盘点
研|核心考点精讲
考点一 复数基本概念与辨析
考点二 复数四则运算与化简求值
考点三 共轭复数与复数模长计算
考点四 复数的几何意义
练|巩固提升训练
板块
知识点
学考具体要求
认知层次
常见题型
复数
复数基本概念与辨析
理解复数的相关概念,分清实部、虚部,能够识别实数、虚数、纯虚数,掌握两个复数相等的条件
理解(判断)
选择
复数四则运算与化简求值
掌握复数加法、减法、乘法、除法的运算法则,能够对复数代数式进行化简、计算求值
掌握
选择、填空
共轭复数与复数模长计算
理解共轭复数的定义,掌握共轭复数的性质;理解复数模的含义,会计算复数的模,掌握模的相关运算性质
理解(会求)
选择、填空
复数的几何意义
理解复数与复平面内点、平面向量的对应关系,能利用几何意义解释复数运算、模的几何含义
理解
选择、填空
1、复数的基本概念
(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, 为实部, 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 相等, 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,,;
2、复数的基本运算
(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.
3、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 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, 上的点都表示实数;除原点以外, 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 叫作复数的模,记作或.
②计算公式:
考点一 复数基本概念与辨析
例题1 (2025高二·江苏·学业考试)若复数是实数,则实数( )
A. B. C. D.
例题2 (2025高二·山东·学业考试)是虚数单位,,则复数的实部是( )
A. B. C. D.
例题3 (2024高二下·安徽·学业考试)已知为虚数单位,,则实数等于( )
A. B. C. D.
1.已知为虚数单位,则下列复数为纯虚数的是( )
A. B.5 C. D.
2.已知复数,要让z为实数,则实数m为________.
3.已知是实数,且,则x+y=_______
考点二 复数四则运算与化简求值
例题1 (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.
例题2 (2024高二上·云南·学业考试)已知为虚数单位,设复数,,则( )
A. B. C. D.
例题3 (2022高二下·河北·学业考试)复数满足,则( )
A. B. C. D.i
1.已知是虚数单位,则( )
A.2 B. C. D.
2.若复数满足,其中为虚数单位,则为( )
A. B. C. D.
3.已知,则复数的实部为( )
A.2 B.1 C.-1 D.-2
4.欧拉恒等式(其中为虚数单位,为自然底数对数)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.
考点三 共轭复数与复数模长计算
例题1 (2023高三·江苏·学业考试)已知,则( )
A.3 B.4 C. D.10
例题2 (25-26高二下·湖南·学业考试真题)复数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
例题3 (2024高二下·安徽·学业考试)已知复数z满足,则( )
A. B.
C. D.
1.若复数z满足(i是虚数单位),则( )
A. B. C. D.
2.已知复数满足(是虚数单位),则复数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i为虚数单位,复数,则( )
A.1 B.3 C.5 D.7
4.(2023高二上·辽宁沈阳·学业考试)已知为虚数单位,若复数,则( )
A.1 B. C.2 D.
考点四 复数的几何意义
例题1 (2023高二·江苏·学业考试)复数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
例题2 (2024高二·江苏·学业考试)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
例题3 (2024高二上·北京·学业考试)在复平面内,复数对应的点的坐标为( )
A. B. C. D.
1.已知复数,则在复平面内表示的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.已知i为虚数单位,则复数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.在复平面内,复数z满足 ,则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
4.复数,则在复平面内对应的点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
练
1.是虚数单位,复数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
2.i为虚数单位,计算等于( )
A. B. C. D.
3.i为虚数单位,若,则( )
A. B. C.2 D.
4.若复数满足,则对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
5.设,则( )
A.1 B. C. D.
6.已知复数,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
7.复数z满足,则( )
A.2 B. C.1 D.
8.若实数满足,则( )
A.2 B. C.1 D.
9.已知复数,,则______.
10.已知复数,(i为虚数单位),求:
(1)的模;
(2).
11.棣莫弗公式(其中为虚数单位)是由法国数学家棣莫弗发现的,根据棣莫弗公式可知,复数在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
12.已知是虚数单位,复数,则以下说法错误的是( )
A.的虚部为
B.
C.的共轭复数
D.在复平面内对应的点在第三象限
13.已知复数.
(1)若z为实数,求的值;
(2)若z为纯虚数,求的值;
(3)若复数z在复平面内所对应的点位于第四象限,求的取值范围.
14.已知复数,其中,为虚数单位.
(1)若复数在复平面内对应的点位于第二象限,求实数的取值范围;
(2)若复数对应的点在直线上,求复数的共轭复数;
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