7.1 复数的概念(精练)(解析版)

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《复数的概念》考点讲解复习与同步训练

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《7.1 复数的概念》考点讲解【思维导图】【常见考法】考法一 实部虚部的辨析【例1】(1)已知i 是虚数单位,复数12z i =-的虚部为( )A .2-B .2C .2i -D .1(2).已知,x y R ∈,且32x i yi +=+,则,x y 的值分别为( )A .21,3B .3,1C .2,13D .1,3(3)3-的平方根是________.【一隅三反】1. 1-的平方根为______.2.复数2(i 是虚数单位)的实部为( )A .2B .C .22-D .03.若复数1(1)2z i =-+,则z 的共轭复数的虚部是( ) A .12i - B .12i C .12- D .124.以2i -2+的实部为虚部的复数是( )A .2i +B .22i + CD .45i -考法二 复数的分类 【例2】已知复数()2262153m m z m m i m --=+--+(i 是虚数单位) (1)复数z 是实数,求实数m 的值;(2)复数z 是虚数,求实数m 的取值范围;(3)复数z 是纯虚数,求实数m 的值.【一隅三反】1.已知复数()()223183,z m m m m i m R =+-+-∈,其中i 为虚数单位.(1)若复数z 是实数,求实数m 的值;(2)若复数z 是纯虚数,求实数m 的值.2.复数()()()2152615z i m i m i =++-+-. (1)实数m 取什么数时,z 是实数;(2)实数m 取什么数时,z 是纯虚数;(3)实数m 取什么数时,z 对应的点在直线70x y ++=上.考法三 复数的几何意义--复平面【例3】(1)已知复数34z i =-+(i 虚单位),则复数z 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 (2)在复平面内,若复数()()2246z m m m m i =-+--所对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是( )A .()0,3B .(),2-∞-C .()2,0-D .()3,4 【一隅三反】1.在复平面内,复数1i +的共轭复数所对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 2.设复数2z i =+,则z 的共轭复数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.若()()11z m m i =++-(i 是虚数单位)在复平面内对应的点位于第四象限,则实数m 的取值范围为( )A .(),1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .()1,-+∞考法四 复数的几何意义--模长【例4】(1)设i 虚数单位,复数12z i =+,则||z =( )A B .5 C .1 D .2(2)已知(26)12i x yi +=+,其中x 、y 是实数,则||x yi +=( )A .12B .32C .2D .2(3)设复数z 满足2z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y ,则( )A .()2214x y ++=B .()2212x y ++= C .()2214x y -+=D .()2214x y +-=【一隅三反】1.已知i 为虚数单位,实数x ,y 满足()3x i i y i +=-,则x yi +=( )A .10 BC .3D .12.复数12z i =-(其中i 为虚数单位),则3z i +=( )A .5 BC .2 D3.已知复数z 满足|2|1-+=z i ,则||z 的最小值为( )A1 B1 C1 D14.已知复数z 满足条件1z =,那么z i ++的最大值为______.《7.1 复数的概念(精讲)》考点讲解答案解析考法一 实部虚部的辨析【例1】(1)已知i 是虚数单位,复数12z i =-的虚部为( )B .2- B .2C .2i -D .1(2).已知,x y R ∈,且32x i yi +=+,则,x y 的值分别为( )A .21,3B .3,1C .2,13D .1,3(3)3-的平方根是________.【答案】(1)A (2)C (3)【解析】(1)复数12z i =-的虚部为2-.故选:A.(2)由题意知,321x y =⎧⎨=⎩,解得231x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,故选: C. (3)由()23=-得解.【一隅三反】1.1-的平方根为______.【答案】i ±【解析】()21i ±=-,因此,1-的平方根为i ±.故答案为i ±.2.复数2(i 是虚数单位)的实部为( )A .2B .C .2-D .0【答案】A【解析】根据复数的基本概念,可得复数22-的实部为2.故选:A . 3.若复数1(1)2z i =-+,则z 的共轭复数的虚部是( ) A .12i -B .12iC .12-D .12 【答案】D 【解析】因为复数111(1)222z i i =-+=--,所以z 的共轭复数1122z i =-+,虚部是12,故选:D .4.以2i -2+的实部为虚部的复数是( )A .2i +B .22i +CD .45i - 【答案】B【解析】22i i =的虚部为222+=+的实部为2,则复数为22z i =+故选:B.考法二 复数的分类【例2】已知复数()2262153m m z m m i m --=+--+(i 是虚数单位) (1)复数z 是实数,求实数m 的值;(2)复数z 是虚数,求实数m 的取值范围;(3)复数z 是纯虚数,求实数m 的值.【答案】(1)5m =;(2)5m ≠且3m ≠-;(3)3m =或2.【解析】(1)复数z 是实数,则2215030m m m ⎧--=⎨+≠⎩,解得5m =; (2)复数z 是虚数,则221503m m m ⎧--≠⎨≠-⎩,解得5m ≠且3m ≠-;(3)复数是纯虚数,则226032150m m m m m ⎧--=⎪≠-⎨⎪--≠⎩,解得3m =或2.【一隅三反】1.已知复数()()223183,z m m m m i m R =+-+-∈,其中i 为虚数单位.(1)若复数z 是实数,求实数m 的值;(2)若复数z 是纯虚数,求实数m 的值.【答案】(1)0或3;(2)6-.【解析】(1)若复数z 是实数,则230m m -=所以0m =或3m =. (2)若复数z 是纯虚数,则22303180m m m m ⎧-≠⎨+-=⎩所以6m =-. 2.复数()()()2152615z i m i m i =++-+-. (1)实数m 取什么数时,z 是实数;(2)实数m 取什么数时,z 是纯虚数;(3)实数m 取什么数时,z 对应的点在直线70x y ++=上.【答案】(1)5m =或3-;(2)2m =-;(3)12m =或2- 【解析】复数222(1)(52)(615)(56)(215)z i m i m i m m m m i =++-+-=+++--.(1)由22150m m --=,解得5m =或3-.5m ∴=或3-时,复数z 为实数.(2)由225602150m m m m ⎧++=⎨--≠⎩,解得2m =-.2m ∴=-时,复数z 为纯虚数.(3)由22(56)(215)70m m m m +++--+=.化为:22320m m +-=, 解得12m =或2-.12m ∴=或2-,z 对应点在直线70x y ++=上.考法三 复数的几何意义--复平面【例3】(1)已知复数34z i =-+(i 虚单位),则复数z 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 (2)在复平面内,若复数()()2246z m m m m i =-+--所对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是( )A .()0,3B .(),2-∞-C .()2,0-D .()3,4【答案】(1)B (2)D【解析】(1)由复数的几何意义知,复数34z i =-+在复平面内对应的点为()3,4-,即在第二象限,故选:B(2)∵在复平面内,若复数()()2246z m m m m i =-+--所对应的点在第二象限, ∴224060m m m m ⎧-<⎨-->⎩解得34x <<∴实数m 的取值范围是()3,4故选:D. 【一隅三反】1.在复平面内,复数1i +的共轭复数所对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 【答案】D 【解析】复数1i +的共轭复数为1i -,∴其对应的点()1,1-位于第四象限.故选:D.2.设复数2z i =+,则z 的共轭复数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】D【解析】复数2z i =+的共轭复数2z i =-,则对应点的坐标为()2,1-,该点位于第四象限,故选:D.3.若()()11z m m i =++-(i 是虚数单位)在复平面内对应的点位于第四象限,则实数m 的取值范围为( )A .(),1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .()1,-+∞【答案】C 【解析】()()11z m m i =++-对应的点为()1,1m m +-,因为对应的点位于第四象限,得1010m m +>⎧⎨-<⎩,解得11m -<<.故选:C.考法四 复数的几何意义--模长【例4】(1)(设i 虚数单位,复数12z i =+,则||z =( )A B .5 C .1 D .2(2)已知(26)12i x yi +=+,其中x 、y 是实数,则||x yi +=( )A .12B .32C .2D .2(3)设复数z 满足2z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y ,则( )A .()2214x y ++=B .()2212x y ++=C .()2214x y -+=D .()2214x y +-= 【答案】(1)A (2)C (3)D【解析】(1)||z == A(2)因为2612x xi yi +=+,所以21x =,62x y =,解得12x =,332y x ==,所以x yi +==,故选:C. (3)z 在复平面内对应的点为(),x y ,则复数()=,z x yi x y R +∈, 则()=12z i x y i -=+-,由复数的模长公式可得()22+1=4x y -,故选:D 【一隅三反】1.已知i 为虚数单位,实数x ,y 满足()3x i i y i +=-,则x yi +=( )A .10BC .3D .1【答案】B【解析】由(3)x i i y i +=-,得3xi y i -+=-,1x ∴=-,3y =-.则||x yi +故选:B .2.复数12z i =-(其中i 为虚数单位),则3z i +=( )A .5B C .2 D 【答案】B【解析】因为12z i =-,所以31231z i i i i +=-+=+所以3z i +==故选:B .3.已知复数z 满足|2|1-+=z i ,则||z 的最小值为( )A 1B 1C 1D 1 【答案】A【解析】设z a bi =+,则()2211a bi i a b i +-+=-++==, 由()()22211x y -++=,表示为以()2,1-为圆心,1为半径的圆,1,因为z =1,故选:A.4.已知复数z 满足条件1z =,那么z i ++的最大值为______.【答案】4【解析】因为1z =,所以复数z 对应的点在单位圆上,z i +表示复数z 对应的点与复数i -对应的点()1M --之间的距离,而3OM ==.所以z i +的最大值为14OM r OM +=+=.故答案为:4《7.1 复数的概念(精练)》同步练习【题组一 实部虚部辨析】1.若(2)x i i y i +=+,其中,x y R ∈,i 为虚数单位,则复数z x yi =+的虚部为( )A .1B .iC .2-D .2i -2.设i 为虚数单位,则复数55z i =-的实部为( )A .5-B .5i -C .5D .5i3.复数3z i =-的虚部是( )A .1B .iC .-1D .i -4.数24i z =--的虚部是( )A .2-B .2C .4-D .45.已知复数1z i =-,其中i 是虚数单位,则复数z 的虚部为( )A .iB .i -C .1-D .1【题组二 复数的分类】1.已知复数()()1i 1i z m =--+是纯虚数,则实数m =( )A .-2B .-1C .0D .1 2. i 为虚数单位,已知复数21(1)a a i -+-是纯虚数,则a 等于( )A .±1B .1C .1-D .03.设复数i z a b =+(其中a b R ∈、,i 为虚数单位),则“0a =”是“z 为纯虚数”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分又非必要条件4.已知a 为实数,若复数()24(2)z a a i =-++为纯虚数,则复数z 的虚部为( )A .2B .4iC .2±D .4 5.已知i 为虚数单位,a R ∈,复数()242a a i -+-是纯虚数,则a =( )A .2B .-2C .4D .-2或26.若复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则m =______ 7.已知复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则实数m =_____________8.实数m 取怎样的值时,复数()22153m m z i m --=-+是: (1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?9.已知复数()()11z m m i m R =++-∈. (1)m 取什么值时,z 为实数; (2)m 取什么值时,z 为纯虚数.10.已知m 为实数,i 为虚数单位,设复数()()2256253z m m m m i =++++-. (1)当复数z 为纯虚数时,求m 的值;(2)当复数z 对应的复点在直线70x y -+=的右下方,求m 的取值范围.【题组三 复数的几何意义--复平面】1.在复平面内,复数1i -+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2.若,a b ∈R ,则复数()()224526a a b b i -++-+-表示的点在( ) A .在第一象限 B .在第二象限 C .在第三象限D .在第四象限3.复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈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.设复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,且12z i =+,则2z =( ) A .2i +B .2i -+C .2i -D .2i --5.已知()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是____.6.已知复数()()22lg 223z m m m m i =-++-若复数z 是实数,则实数m =_____;若复数z 对应的点位于复平面的第二象限,则实数的取值范围为________.7.在复平面内,复数()()222z m m m i =++--对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围是________.【题组四 复数的几何意义--模长】1.已知a R ∈,若有a i -=i 为虚数单位),则a =( ) A .1B .2-C .2±D .±12.设复数z 满足1z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y 则x ,y 满足的关系式为______.3.已知a ,b R ∈,()123ai b a i +=++,则a =______,3a bi +=______. 4.知i 是虚数单位,若1z i =+,则22z z -=________. 5.若z C ∈且342z i ++≤,则z 的取值范围为__________. 【题组五 复数综合应用】1.(多选)已知复数1z i =+(其中i 为虚数单位),则以下说法正确的有( )A .复数z 的虚部为iB .z =C .复数z 的共轭复数1z i =-D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限2.若复数12z i =+(i 为虚数单位),则下列命题正确的是( )A .z 是纯虚数B .z 的实部为2C .z 的共轭复数为12i -+D .z 3.已知复数z 在复平面上对应的点为()1,1-,则( ) A .z i +是实数(i 为虚数单位) B .z i +是纯虚数(i 为虚数单位) C .1z +是实数 D .1z +是纯虚数4.关于复数3-4i 的说法正确的是( )①实部和虚部分别为3和-4;②复数模为5③在复平面内对应的点在第四象限;④共轭复数为3+4i A .①③ B .①②④C .①②③④D .①③④《7.1 复数的概念(精练)》同步练习答案解析【题组一 实部虚部辨析】1.若(2)x i i y i +=+,其中,x y R ∈,i 为虚数单位,则复数z x yi =+的虚部为( ) A .1 B .iC .2-D .2i -【答案】C【解析】由于(2)x i i y i +=+,则1x=且2y =-,所以12z x yi i =+=-,所以复数z 的虚部为2-.故选:C.2.设i 为虚数单位,则复数55z i =-的实部为( ) A .5- B .5i -C .5D .5i【答案】C【解析】复数55z i =-的实部为5.故选:C. 3.复数3z i =-的虚部是( ) A .1 B .iC .-1D .i -【答案】C【解析】由复数虚部的定义得复数3z i =-的虚部是1-.故选:C 4.复数24i z =--的虚部是( ) A .2- B .2C .4-D .4【答案】C【解析】因为24i z =--,所以由复数定义可知虚部是4-,故选:C. 5.已知复数1z i =-,其中i 是虚数单位,则复数z 的虚部为( ) A .i B .i -C .1-D .1【答案】C【解析】因为1z i =-,则虚部为1-.故选:C.【题组二 复数的分类】1.已知复数()()1i 1i z m =--+是纯虚数,则实数m =( ) A .-2 B .-1C .0D .1【答案】D【解析】()()()1i 1i 11i z m m m =--+=--+,因为z 为纯虚数且m 为实数,故1010m m -=⎧⎨+≠⎩,故1m =, 故选:D2. i 为虚数单位,已知复数21(1)a a i -+-是纯虚数,则a 等于( ) A .±1 B .1C .1-D .0【答案】C【解析】复数21(1)a a i -+-是纯虚数,所以21010a a ⎧-=⎨-≠⎩,得1a =-.故选:C.3.设复数i z a b =+(其中a b R ∈、,i 为虚数单位),则“0a =”是“z 为纯虚数”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分又非必要条件【答案】B【解析】若复数i z a b =+是纯虚数,则0a =,0b ≠, 则0a =不能证得z 为纯虚数,z 为纯虚数可以证得0a =, 故“0a =”是“z 为纯虚数”的必要非充分条件, 故选:B.4.已知a 为实数,若复数()24(2)z a a i =-++为纯虚数,则复数z 的虚部为( ) A .2 B .4iC .2±D .4【答案】D【解析】2(4)(2)z a a i =-++为纯虚数,∴24020a a ⎧-=⎨+≠⎩,即2a =.∴复数z 的虚部为4.故选:D .5.已知i 为虚数单位,a R ∈,复数()242a a i -+-是纯虚数,则a =( )A .2B .-2C .4D .-2或2【答案】B【解析】因为复数()242a a i -+-是纯虚数,所以240,202a a a -=-≠∴=-故选:B6.若复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则m =______ 【答案】-1【解析】复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则1020m m +=⎧⎨-≠⎩,所以1m =-. 故答案为:-17.已知复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则实数m =_____________【答案】1-【解析】由题意,复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则满足223030m m m ⎧--=⎨-≠⎩,解得1m =-,即实数m 的值为1-.故答案为:1-.8.实数m 取怎样的值时,复数()22153m m z i m --=-+是: (1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?【答案】(1)5m =或3m =-;(2)5m ≠且3m ≠-;(3)3m =. 【解析】(1)若22150m m --=,则z 为实数,此时3m =-或者5m =. (2)若22150m m --≠,则z 为虚数,此时3m ≠-且5m ≠.(3)若2302150m m m -=⎧⎨--≠⎩ ,则z 为纯虚数,此时3m =.9.已知复数()()11z m m i m R =++-∈.(1)m 取什么值时,z 为实数; (2)m 取什么值时,z 为纯虚数. 【答案】(1)1m =(2)1m =-【解析】(1)复数()()11z m m i m R =++-∈,若z 为实数,则10m -=,即1m =(2)若z 为纯虚数,则1010m m +=⎧⎨-≠⎩,解得1m =-10.已知m 为实数,i 为虚数单位,设复数()()2256253z m m m m i =++++-. (1)当复数z 为纯虚数时,求m 的值;(2)当复数z 对应的复点在直线70x y -+=的右下方,求m 的取值范围. 【答案】(1)2-;(2)(4,4)-.【解析】(1)由题意得:225602530m m m m ⎧++=⎨+-≠⎩,解得2m =-;(2)复数z 对应的点的坐标为22(56,253)m m m m +++-, 直线70x y -+=的右下方的点的坐标(),x y 应满足70x y -+>, 所以22(56)(253)70m m m m ++-+-+>, 解得44m -<<,所以m 的取值范围为(4,4)-. 【题组三 复数的几何意义--复平面】1.在复平面内,复数1i -+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】B【解析】由题,1i -+在复平面内对应的点为()1,1-,在第二象限,故选:B 2.若,a b ∈R ,则复数()()224526a a b b i -++-+-表示的点在( ) A .在第一象限 B .在第二象限 C .在第三象限 D .在第四象限【答案】D【解析】因为()2245210a a a -+=-+>,()2226150b b b -+-=---<, 所以由复数的几何意义知该复数表示的点在第四象限.故选:D3.复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈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】复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈的实部()2lg 2a x -=+、虚部()221x x b -=-+-.因为()22221lg 20x x +≥>⇒+>,所以0a <. 因为21122202x x x x --≥-+⇒≥>+,所以0b <. 所以复数z 在复平面内对应的点位于第三象限.故选:C4.设复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,且12z i =+,则2z =( ) A .2i + B .2i -+C .2i -D .2i --【答案】B 【解析】12z i =+,1z ∴在复平面内对应点的坐标为(2,1),由复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,可知2z 在复平面内对应的点的坐标为(2,1)-,22z i ∴=-+,故选:B .5.已知()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是____.【答案】(),2-∞-【解析】()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点()21,4m m +-在第二象限,所以21040m m +<⎧⎨->⎩,解得2m <-,即实数m 的取值范围是(),2-∞-.故答案为:(),2-∞-6.已知复数()()22lg 223z m m m m i =-++-若复数z 是实数,则实数m =________;若复数z 对应的点位于复平面的第二象限,则实数的取值范围为________.【答案】3- 21m <<【解析】z 为实数,则2230m m +-=,解得1m =或3-,又220m m ->,所以3m =-.z对应点在第二象限,则22lg(2)0230m m m m ⎧-<⎨+->⎩,解得21m <<+.故答案为:3-;21m <<.7.在复平面内,复数()()222z m m m i =++--对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围是________.【答案】()()2,12,--+∞【解析】根据题意得出22020m m m +>⎧⎨-->⎩,解得21m -<<-或>2m ,所以实数m 的取值范围是()()2,12,--+∞.故答案为:()()2,12,--+∞.【题组四 复数的几何意义--模长】1.已知a R ∈,若有a i -=i 为虚数单位),则a =( ) A .1 B .2-C .2±D .±1【答案】C【解析】因为a R ∈所以a i -==,即215a +=,解得2a =±,故选:C2.设复数z 满足1z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y 则x ,y 满足的关系式为______.【答案】22(1)1y x +-=【解析】由题意,设复数(,)z x yi x y R =+∈,因为1z i -=1=,整理得22(1)1y x +-=,即复数z 在复平面内对应的点为(),x y 则,x y 满足的关系式为22(1)1y x +-=.故答案为:22(1)1y x +-=.3.已知a ,b R ∈,()123ai b a i +=++,则a =______,3a bi +=______.【答案】3-【解析】∵()123ai b a i +=++∴123ba a =⎧⎨=+⎩,解得31a b =-⎧⎨=⎩,则333a bi i +=-+===故答案为:(1)3-;(2)4.已知i 是虚数单位,若1z i =+,则22z z -=________. 【答案】2【解析】根据复数模的计算公式得:22212+222z z i i i -=+--=.故答案为:2 5.若z C ∈且342z i ++≤,则z 的取值范围为__________. 【答案】[]3,7【解析】342z i ++≤的几何意义为复平面内动点Z 到定点()3,4A --的距离小于等于2的点的集合,z 表示复平面内动点Z 到原点的距离,∵||5OA ==,5252z ∴-≤≤+.∴z 的取值范围为[]3,7. 故答案为:[]3,7. 【题组五 复数综合应用】1.(多选)已知复数1z i =+(其中i 为虚数单位),则以下说法正确的有( )A .复数z 的虚部为iB .z =C .复数z 的共轭复数1z i =- D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限【答案】BCD【解析】因为复数1z i =+, 所以其虚部为1,即A 错误;z ==B 正确;复数z 的共轭复数1z i =-,故C 正确;复数z 在复平面内对应的点为()1,1,显然位于第一象限,故D 正确. 故选:BCD.2.若复数12z i =+(i 为虚数单位),则下列命题正确的是( )A .z 是纯虚数B .z 的实部为2C .z 的共轭复数为12i -+D .z 【答案】D【解析】复数12z i =+(i 为虚数单位)显然不是纯虚数,12z i =+的实部是1,z 的共轭复数为12i -,z =D 正确,故选:D.3.已知复数z 在复平面上对应的点为()1,1-,则( ) A .z i +是实数(i 为虚数单位) B .z i +是纯虚数(i 为虚数单位) C .1z +是实数 D .1z +是纯虚数 【答案】D【解析】由题意可得,1z i =-+,则1z i +=为纯虚数,12z i i +=-+是虚数,但不是纯虚数,故选:D .4.关于复数3-4i 的说法正确的是( ) ①实部和虚部分别为3和-4;②复数模为5③在复平面内对应的点在第四象限;④共轭复数为3+4i A .①③ B .①②④C .①②③④D .①③④【答案】C【解析】复数3-4i 的实部和虚部分别为3和-4,①正确;复数模为5,②正确; 在复平面内对应的点为(3,4)-在第四象限,③正确;复数3-4i 的共轭复数为3+4i ,④正确.故选:C.。

复数讲义(含知识点和例题及解析)

复数讲义(含知识点和例题及解析)

数系的扩充与复数的引入1.复数的有关概念 (1)复数的概念:形如a +b i(a ,b ∈R )的数叫做复数,其中a ,b 分别是它的实部和虚部。

若b =0,则a +b i 为实数;若b ≠0,则a +b i 为虚数;若a =0且b ≠0,则a +b i 为纯虚数。

(2)复数相等:a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d (a ,b ,c ,d ∈R )。

(3)共轭复数:a +b i 与c +d i 共轭⇔a =c ,b =-d (a ,b ,c ,d ∈R )。

(4)复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面,叫做复平面。

x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴。

实轴上的点都表示实数;除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数;各象限内的点都表示非纯虚数。

(5)复数的模:向量OZ →的模r 叫做复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模,记作|z |或|a +b i|,即|z |=|a +b i|=a 2+b 2。

2.复数的几何意义 (1)复数z =a +b i――→一一对应复平面内的点Z (a ,b )(a ,b ∈R )。

(2)复数z =a +b i ――→一一对应平面向量OZ →(a ,b ∈R )。

3.复数的运算(1)复数的加、减、乘、除运算法则设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R )则: ①加法:z 1+z 2=(a +b i)+(c +d i)=(a +c )+(b +d )i 。

②减法:z 1-z 2=(a +b i)-(c +d i)=(a -c )+(b -d )i 。

③乘法:z 1·z 2=(a +b i)·(c +d i)=(ac -bd )+(ad +bc )i 。

④除法:z 1z 2=a +b i c +d i =(ac +bd )+(bc -ad )i c 2+d 2(c +d i ≠0)。

(2)复数加法的运算定律复数的加法满足交换律、结合律,即对任何z 1,z 2,z 3∈C ,有z 1+z 2=z 2+z 1,(z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3)。

7.1 复数的概念(精练)(解析版)

7.1 复数的概念(精练)(解析版)

7.1 复数的概念(精练)【题组一 实部虚部辨析】1.(2020·江西抚州市)若(2)x i i y i +=+,其中,x y R ∈,i 为虚数单位,则复数z x yi =+的虚部为( ) A .1 B .iC .2-D .2i -【答案】C【解析】由于(2)x i i y i +=+,则1x=且2y =-,所以12z x yi i =+=-,所以复数z 的虚部为2-. 故选:C.2.(2020·江苏宿迁市·宿迁中学高二期中)设i 为虚数单位,则复数55z i =-的实部为( ) A .5- B .5i -C .5D .5i【答案】C【解析】复数55z i =-的实部为5.故选:C.3.(2020·广西桂林市)复数3z i =-的虚部是( ) A .1 B .iC .-1D .i -【答案】C【解析】由复数虚部的定义得复数3z i =-的虚部是1-.故选:C4.(2020·四川省成都市新都一中高二期中)复数24i z =--的虚部是( ) A .2- B .2C .4-D .4【答案】C【解析】因为24i z =--,所以由复数定义可知虚部是4-,故选:C.5.(2020·江苏宿迁市·高二期中)已知复数1z i =-,其中i 是虚数单位,则复数z 的虚部为( ) A .i B .i -C .1-D .1【答案】C【解析】因为1z i =-,则虚部为1-.故选:C. 【题组二 复数的分类】1.(2021·江西景德镇市)已知复数()()1i 1i z m =--+是纯虚数,则实数m =( ) A .-2 B .-1C .0D .1【答案】D【解析】()()()1i 1i 11i z m m m =--+=--+,因为z 为纯虚数且m 为实数,故1010m m -=⎧⎨+≠⎩,故1m =,故选:D2.(2021·甘肃兰州市·兰州一中)i 为虚数单位,已知复数21(1)a a i -+-是纯虚数,则a 等于( ) A .±1 B .1C .1-D .0【答案】C【解析】复数21(1)a a i -+-是纯虚数,所以21010a a ⎧-=⎨-≠⎩,得1a =-.故选:C.3.(2021·江西南昌市)设复数i z a b =+(其中a b R ∈、,i 为虚数单位),则“0a =”是“z 为纯虚数”的( ) A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分又非必要条件【答案】B【解析】若复数i z a b =+是纯虚数,则0a =,0b ≠, 则0a =不能证得z 为纯虚数,z 为纯虚数可以证得0a =, 故“0a =”是“z 为纯虚数”的必要非充分条件, 故选:B.4.(2020·贵州毕节市)已知a 为实数,若复数()24(2)z a a i =-++为纯虚数,则复数z 的虚部为( ) A .2 B .4iC .2±D .4【答案】D【解析】2(4)(2)z a a i =-++为纯虚数,∴24020a a ⎧-=⎨+≠⎩,即2a =.∴复数z 的虚部为4. 故选:D .5.(2020·沙坪坝区·重庆南开中学高二期末)已知i 为虚数单位,a R ∈,复数()242a a i -+-是纯虚数,则a =( ) A .2 B .-2 C .4 D .-2或2【答案】B【解析】因为复数()242a a i -+-是纯虚数,所以240,202a a a -=-≠∴=-故选:B6.(2020·北京市八一中学高二期中)若复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则m =______ 【答案】-1【解析】复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则1020m m +=⎧⎨-≠⎩,所以1m =-. 故答案为:-17.(2019·河南洛阳市·高二期中(文))已知复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则实数m =_____________ 【答案】1-【解析】由题意,复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则满足223030m m m ⎧--=⎨-≠⎩,解得1m =-,即实数m 的值为1-.故答案为:1-.8.(2020·林芝市第二高级中学)实数m 取怎样的值时,复数()22153m m z i m --=-+是: (1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?【答案】(1)5m =或3m =-;(2)5m ≠且3m ≠-;(3)3m =. 【解析】(1)若22150m m --=,则z 为实数,此时3m =-或者5m =. (2)若22150m m --≠,则z 为虚数,此时3m ≠-且5m ≠.(3)若2302150m m m -=⎧⎨--≠⎩ ,则z 为纯虚数,此时3m =.9.(2020·辽源市田家炳高级中学校)已知复数()()11z m m i m R =++-∈. (1)m 取什么值时,z 为实数; (2)m 取什么值时,z 为纯虚数. 【答案】(1)1m =(2)1m =-【解析】(1)复数()()11z m m i m R =++-∈,若z 为实数,则10m -=,即1m =(2)若z 为纯虚数,则1010m m +=⎧⎨-≠⎩,解得1m =-10.(2021·江西上饶市)已知m 为实数,i 为虚数单位,设复数()()2256253z m m m m i =++++-. (1)当复数z 为纯虚数时,求m 的值;(2)当复数z 对应的复点在直线70x y -+=的右下方,求m 的取值范围. 【答案】(1)2-;(2)(4,4)-.【解析】(1)由题意得:225602530m m m m ⎧++=⎨+-≠⎩,解得2m =-;(2)复数z 对应的点的坐标为22(56,253)m m m m +++-, 直线70x y -+=的右下方的点的坐标(),x y 应满足70x y -+>,所以22(56)(253)70m m m m ++-+-+>,解得44m -<<,所以m 的取值范围为(4,4)-. 【题组三 复数的几何意义--复平面】1.(2019·重庆市江津第六中学校高二期中)在复平面内,复数1i -+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】B【解析】由题,1i -+在复平面内对应的点为()1,1-,在第二象限,故选:B2.(2020·甘肃省岷县第二中学)若,a b ∈R ,则复数()()224526a a b b i -++-+-表示的点在( ) A .在第一象限 B .在第二象限 C .在第三象限 D.在第四象限【答案】D【解析】因为()2245210a a a -+=-+>,()2226150b b b -+-=---<, 所以由复数的几何意义知该复数表示的点在第四象限.故选:D3.(2019·周口市中英文学校高二期中(文))复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈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】复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈的实部()2lg 2a x -=+、虚部()221x x b -=-+-.因为()22221lg 20x x +≥>⇒+>,所以0a <. 因为21122202x x x x --≥-+⇒≥>+,所以0b <. 所以复数z 在复平面内对应的点位于第三象限.故选:C4.(2020·朔州市朔城区第一中学校)设复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,且12z i =+,则2z =( )A .2i +B .2i -+C .2i -D .2i --【答案】B 【解析】12z i =+,1z ∴在复平面内对应点的坐标为(2,1),由复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,可知2z 在复平面内对应的点的坐标为(2,1)-,22z i ∴=-+,故选:B .5.(2020·重庆高二期中)已知()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是____. 【答案】(),2-∞-【解析】()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点()21,4m m +-在第二象限,所以21040m m +<⎧⎨->⎩,解得2m <-,即实数m 的取值范围是(),2-∞-.故答案为:(),2-∞-6.(2020·浙江台州市·高二期中)已知复数()()22lg 223z m m m m i =-++-若复数z 是实数,则实数m =________;若复数z 对应的点位于复平面的第二象限,则实数的取值范围为________.【答案】3- 21m <<+【解析】z 为实数,则2230m m +-=,解得1m =或3-,又220m m ->,所以3m =-.z对应点在第二象限,则22lg(2)0230m m m m ⎧-<⎨+->⎩,解得21m <<.故答案为:3-;21m <<+7(2021·宁夏长庆高级中学)在复平面内,复数()()222z m m m i =++--对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围是________. 【答案】()()2,12,--+∞【解析】根据题意得出22020m m m +>⎧⎨-->⎩,解得21m -<<-或>2m ,所以实数m 的取值范围是()()2,12,--+∞.故答案为:()()2,12,--+∞.【题组四 复数的几何意义--模长】1.(2021·浙江高二期末)已知a R ∈,若有a i -=i 为虚数单位),则a =( ) A .1 B .2-C .2±D .±1【答案】C【解析】因为a R ∈所以a i -==,即215a +=,解得2a =±,故选:C2.(2020·辽宁沈阳市·高二期中)设复数z 满足1z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y 则x ,y 满足的关系式为______. 【答案】22(1)1y x +-=【解析】由题意,设复数(,)z x yi x y R =+∈,因为1z i -=1=,整理得22(1)1y x +-=,即复数z 在复平面内对应的点为(),x y 则,x y 满足的关系式为22(1)1y x +-=.故答案为:22(1)1y x +-=.3.(2021·江苏高二)已知a ,b R ∈,()123ai b a i +=++,则a =______,3a bi +=______.【答案】3- 【解析】∵()123ai b a i +=++∴123ba a =⎧⎨=+⎩,解得31a b =-⎧⎨=⎩,则333a bi i +=-+===故答案为:(1)3-;(2)4.(2020·北京人大附中高二月考)已知i 是虚数单位,若1z i =+,则22z z -=________. 【答案】2【解析】根据复数模的计算公式得:22212+222z z i i i -=+--=.故答案为:25.(2020·上海市通河中学高二期中)若z C ∈且342z i ++≤,则z 的取值范围为__________. 【答案】[]3,7【解析】342z i ++≤的几何意义为复平面内动点Z 到定点()3,4A --的距离小于等于2的点的集合,z 表示复平面内动点Z 到原点的距离,∵||5OA ==,5252z ∴-≤≤+.∴z 的取值范围为[]3,7. 故答案为:[]3,7. 【题组五 复数综合应用】1.(多选)(2020·江苏泰州市·高二期末)已知复数1z i =+(其中i 为虚数单位),则以下说法正确的有( )A .复数z 的虚部为iB .z =C .复数z 的共轭复数1z i =-D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限【答案】BCD【解析】因为复数1z i =+, 所以其虚部为1,即A 错误;z ==B 正确;复数z 的共轭复数1z i =-,故C 正确;复数z 在复平面内对应的点为()1,1,显然位于第一象限,故D 正确. 故选:BCD.2.(2020·重庆高二期末)若复数12z i =+(i 为虚数单位),则下列命题正确的是( )A .z 是纯虚数B .z 的实部为2C .z 的共轭复数为12i -+D .z 【答案】D【解析】复数12z i =+(i 为虚数单位)显然不是纯虚数,12z i =+的实部是1,z 的共轭复数为12i -,z =D 正确,故选:D.3.(2020·山东聊城市·高二期末)已知复数z 在复平面上对应的点为()1,1-,则( ) A .z i +是实数(i 为虚数单位) B .z i +是纯虚数(i 为虚数单位) C .1z +是实数 D .1z +是纯虚数 【答案】D【解析】由题意可得,1z i =-+,则1z i +=为纯虚数,12z i i +=-+是虚数,但不是纯虚数, 故选:D .4.(2020·咸阳百灵学校)关于复数3-4i 的说法正确的是( ) ①实部和虚部分别为3和-4;②复数模为5③在复平面内对应的点在第四象限;④共轭复数为3+4i A .①③ B .①②④C .①②③④D .①③④【答案】C【解析】复数3-4i 的实部和虚部分别为3和-4,①正确;复数模为5,②正确;在复平面内对应的点为(3,4)-在第四象限,③正确;复数3-4i 的共轭复数为3+4i ,④正确.故选:C.。

复数的概念及运算 知识点+例题 全面分类

复数的概念及运算 知识点+例题 全面分类

[例2] 设复数z 满足)1)(23(i i iz -+=-,则.______=z i 51+[巩固1] 复数i i a 212+-是纯虚数,则实数a 的值为________.4[巩固2] 如果)(112R m mi i ∈+=-,那么._____=m 1[例3] 已知i z 34+-=,则._______2=-z i 36+[巩固1] 已知复数i z 211+=,i z 322-=,则21z z +的共轭复数是___________.i +3[巩固2] 已知i 是虚数单位,R n m ∈,,且ni i m -=+22,则ni m ni m -+的共轭复数为_________.i[例4] 计算:(1)3)2)(1(ii i ++-(2)22)1(1)1(1i i i i -+++-[巩固] 计算:(1))1()2()23(i i i +---++;(2))2)(1(2013i i i -+⋅;(3)ii 4321-+1.复平面:我们把建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面.x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴.实轴上的点都表示实数,除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.2.复数的模:22b a bi a z +=+=3.bi a z +=1,di c z +=2,则2221)()(d b c a z z -+-=- 两个复数的差的模就是复平面内与这两个复数对应的两点间的距离.[例1] 已知复数i i z -+=12,则._____=z 210[巩固1] 复数)0(21<+=a iai z ,其中i 为虚数单位, 5=z ,则a 的值为__________.-5[巩固2] 若2=z ,求i z 43-+取最大值时的.______=z i 5856-[例2] 复数)(23)1(2R a i a a i z ∈++--=(1)若z z =,求z ;(2)若在复平面内复数z 对应的点在第一象限,求a 的范围. 知识模块3复数的模精典例题透析[巩固] 已知z为复数,iz2+为实数,且zi)21(-为纯虚数,其中i为虚数单位.(1)求复数z;(2)若复数z满足1=-zw,求w的最小值.题型一:复数的概念[例](1)已知a∈R,复数z1=2+a i,z2=1-2i,若z1z2为纯虚数,则复数z1z2的虚部为_______.(2)若z1=(m2+m+1)+(m2+m-4)i(m∈R),z2=3-2i,则“m=1”是“z1=z2”的_________条件.(填充分不必要,必要不充分,充要或既不充分也不必要)答案(1) 1(2) 充分不必要条件解析(1)由z1z2=2+a i1-2i=(2+a i)(1+2i)5=2-2a5+4+a5i是纯虚数,得a=1,此时z1z2=i,其虚部为1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧m2+m+1=3,m2+m-4=-2,解得m=-2或m=1,所以“m=1”是“z1=z2”的充分不必要条件.[巩固](1)设i是虚数单位.若复数a-103-i(a∈R)是纯虚数,则a的值为__________.(2)已知i是虚数单位,a,b∈R,则“a=b=1”是“(a+b i)2=2i”的____________条件.(填充分不必要,知识模块4经典题型必要不充分,充要或既不充分也不必要)答案 (1) 3 (2) 既不充分也不必要条件解析 (1)a -103-i=a -(3+i)=(a -3)-i ,由a ∈R , 且a -103-i为纯虚数知a =3. (2)当a =b =1时,(a +b i)2=(1+i)2=2i ;当(a +b i)2=2i 时,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=0,ab =1, 解得a =b =1或a =b =-1,所以“a =b =1”是“(a +b i)2=2i ”的充分不必要条件.题型二:复数的运算[例] 计算:(1)3(1+i )2i -1=________; (2)(1+i 1-i )6+2+3i 3-2i=________. 答案 (1)3-3i (2)-1+i解析 (1)3(1+i )2i -1=3×2i i -1=6i i -1=-6i (i +1)2=-3i(i +1)=3-3i. (2)原式=[(1+i )22]6+(2+3i )(3+2i )(3)2+(2)2=i 6+6+2i +3i -65=-1+i. [巩固](1)已知复数z 满足(3+4i)z =25,则z 等于_________.(2)复数⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2=________. 答案 (1) 3-4i (2)-1解析 (1)方法一 由(3+4i)z =25,得z =253+4i =25(3-4i )(3+4i )(3-4i )=3-4i. 方法二 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则(3+4i)(a +b i)=25,即3a -4b +(4a +3b )i =25,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -4b =25,4a +3b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-4,故z =3-4i. (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2=1+i 2+2i 1+i 2-2i =i -i=-1.题型三:复数的几何意义[例] 如图所示,平行四边形OABC ,顶点O ,A ,C 分别表示0,3+2i ,-2+4i ,试求:(1)AO →、BC →所表示的复数;(2)对角线CA →所表示的复数;(3)B 点对应的复数.解 (1)AO →=-OA →,∴AO →所表示的复数为-3-2i.∵BC →=AO →,∴BC →所表示的复数为-3-2i.(2)CA →=OA →-OC →,∴CA →所表示的复数为(3+2i)-(-2+4i)=5-2i.(3)OB →=OA →+AB →=OA →+OC →,∴OB →所表示的复数为(3+2i)+(-2+4i)=1+6i ,即B 点对应的复数为1+6i.[巩固](1)在复平面内复数Z =i(1-2i)对应的点位于第_____象限.答案 一解析 ∵复数Z =i(1-2i)=2+i ,∵复数Z 的实部2>0,虚部1>0,∴复数Z 在复平面内对应的点位于第一象限.(2)已知z 是复数,z +2i 、z 2-i均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +a i)2在复平面内对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围.解 设z =x +y i(x 、y ∈R ),∴z +2i =x +(y +2)i ,由题意得y =-2.∵z 2-i =x -2i 2-i =15(x -2i)(2+i) =15(2x +2)+15(x -4)i , 由题意得x =4.∴z =4-2i.∵(z +a i)2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i ,根据条件,可知⎩⎪⎨⎪⎧12+4a -a 2>0,8(a -2)>0, 解得2<a <6,∴实数a 的取值范围是(2,6).1.若复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,则实数x 的值为___________.答案 -1解析 由复数z 为纯虚数,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1=0,x -1≠0,解得x =-1,故选A. 2.在复平面内,向量AB →对应的复数是2+i ,向量CB →对应的复数是-1-3i ,则向量CA →对应的复数是__________.答案 -3-4i解析 因为CA →=CB →+BA →=-1-3i +(-2-i)=-3-4i.3.若i 为虚数单位,图中复平面内点Z 表示复数z ,则表示复数z 1+i的点是______点. 夯实基础训练。

新人教版高中数学必修第二册 第7章 复数 7.1.1 数系的扩充和复数的概念

新人教版高中数学必修第二册  第7章 复数   7.1.1 数系的扩充和复数的概念

7.1复数的概念7.1.1数系的扩充和复数的概念考点学习目标核心素养复数的有关概念了解数系的扩充过程,理解复数的概念数学抽象复数的分类理解复数的分类数学抽象复数相等掌握复数相等的充要条件及其应用数学运算问题导学预习教材P68-P70的内容,思考以下问题:1.复数是如何定义的?其表示方法又是什么?2.复数分为哪两大类?3.复数相等的条件是什么?1.复数的有关概念(1)复数的定义形如a+b i(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满足i2=-1.(2)复数集全体复数所构成的集合C={a+b i|a,b∈R}叫做复数集.(3)复数的表示方法复数通常用字母z表示,即z=a+b i(a,b∈R),其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部.■名师点拨对复数概念的三点说明(1)复数集是最大的数集,任何一个数都可以写成a+b i(a,b∈R)的形式,其中0=0+0i.(2)复数的虚部是实数b而非b i.(3)复数z =a +b i 只有在a ,b ∈R 时才是复数的代数形式,否则不是代数形式. 2.复数相等的充要条件在复数集C ={a +b i|a ,b ∈R }中任取两个数a +b i ,c +d i(a ,b ,c ,d ∈R ),我们规定:a +b i 与c +d i 相等当且仅当a =c 且b =d .3.复数的分类(1)复数z =a +b i(a ,b ∈R )⎩⎪⎨⎪⎧实数(b =0),虚数(b ≠0)⎩⎪⎨⎪⎧纯虚数a =0,非纯虚数a ≠0W. (2)复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系■名师点拨复数b i(b ∈R )不一定是纯虚数,只有当b ≠0时,复数b i(b ∈R )才是纯虚数.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若a ,b 为实数,则z =a +b i 为虚数.( ) (2)复数z 1=3i ,z 2=2i ,则z 1>z 2.( ) (3)复数z =b i 是纯虚数.( )(4)实数集与复数集的交集是实数集.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√若z =a +(a 2-1)i(a ∈R ,i 为虚数单位)为实数,则a 的值为( ) A .0 B .1 C .-1 D .1或-1 答案:D以3i -2的虚部为实部,以-3+2i 的实部为虚部的复数是( ) A .3-3i B .3+i C .-2+2i D.2+2i 答案:A若(x -2y )i =2x +1+3i ,则实数x ,y 的值分别为________. 答案:-12 -74复数的概念下列命题:①若a∈R,则(a+1)i是纯虚数;②若a,b∈R,且a>b,则a+i>b+i;③若(x2-4)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x=±2;④实数集是复数集的真子集.其中正确的命题是()A.①B.②C.③D.④【解析】对于复数a+b i(a,b∈R),当a=0且b≠0时,为纯虚数.对于①,若a=-1,则(a+1)i不是纯虚数,即①错误;两个虚数不能比较大小,则②错误;对于③,若x =-2,则x2-4=0,x2+3x+2=0,此时(x2-4)+(x2+3x+2)i=0不是纯虚数,则③错误;显然,④正确.故选D.【答案】 D判断与复数有关的命题是否正确的方法(1)举反例:判断一个命题为假命题,只要举一个反例即可,所以解答这种类型的题时,可按照“先特殊,后一般,先否定,后肯定”的方法进行解答.(2)化代数形式:对于复数实部、虚部的确定,不但要把复数化为a+b i的形式,更要注意这里a,b均为实数时,才能确定复数的实部、虚部.[提醒]解答复数概念题,一定要紧扣复数的定义,牢记i的性质.对于复数a+b i(a,b∈R),下列说法正确的是()A.若a=0,则a+b i为纯虚数B.若a+(b-1)i=3-2i,则a=3,b=-2C.若b=0,则a+b i为实数D.i的平方等于1解析:选C.对于A,当a=0时,a+b i也可能为实数;对于B,若a+(b-1)i=3-2i,则a=3,b=-1;对于D,i的平方为-1.故选C.复数的分类当实数m 为何值时,复数z =m 2+m -6m+(m 2-2m )i :(1)为实数?(2)为虚数?(3)为纯虚数?【解】 (1)当⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m =0,m ≠0,即m =2时,复数z 是实数.(2)当m 2-2m ≠0且m ≠0,即m ≠0且m ≠2时,复数z 是虚数.(3)当⎩⎨⎧m ≠0,m 2+m -6m=0,m 2-2m ≠0,即m =-3时,复数z 是纯虚数.解决复数分类问题的方法与步骤(1)化标准式:解题时一定要先看复数是否为a +b i(a ,b ∈R )的形式,以确定实部和虚部.(2)定条件:复数的分类问题可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部和虚部满足的方程(不等式)即可.(3)下结论:设所给复数为z =a +b i(a ,b ∈R ), ①z 为实数⇔b =0; ②z 为虚数⇔b ≠0;③z 为纯虚数⇔a =0且b ≠0.1.若复数a 2-a -2+(|a -1|-1)i(a ∈R )不是纯虚数,则( ) A .a =-1 B .a ≠-1且a ≠2 C .a ≠-1D .a ≠2解析:选C.复数a 2-a -2+(|a -1|-1)i(a ∈R )不是纯虚数,则有a 2-a -2≠0或|a -1|-1=0,解得a ≠-1.故选C.2.当实数m 为何值时,复数lg(m 2-2m -7)+(m 2+5m +6)i 是: (1)纯虚数;(2)实数.解:(1)复数lg(m 2-2m -7)+(m 2+5m +6)i 是纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -7=1m 2+5m +6≠0,解得m =4.(2)复数lg(m 2-2m -7)+(m 2+5m +6)i 是实数,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -7>0,m 2+5m +6=0,解得m =-2或m=-3.复数相等(1)(2019·浙江杭州期末考试)若z 1=-3-4i ,z 2=(n 2-3m -1)+(n 2-m -6)i(m ,n ∈R ),且z 1=z 2,则m +n =( )A .4或0B .-4或0C .2或0D .-2或0(2)若log 2(x 2-3x -2)+ilog 2(x 2+2x +1)>1,则实数x 的值是________.【解析】 (1)由z 1=z 2,得n 2-3m -1=-3且n 2-m -6=-4,解得m =2,n =±2,所以m +n =4或0,故选A.(2)因为log 2(x 2-3x -2)+ilog 2(x 2+2x +1)>1,所以⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x 2-3x -2)>1,log 2(x 2+2x +1)=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x -2>2,x 2+2x +1=1,解得x =-2.【答案】 (1)A (2)-2复数相等的充要条件复数相等的充要条件是“化虚为实”的主要依据,多用来求解参数.解决复数相等问题的步骤是:分别分离出两个复数的实部和虚部,利用实部与实部相等、虚部与虚部相等列方程(组)求解.[注意] 在两个复数相等的充要条件中,注意前提条件是a ,b ,c ,d ∈R ,即当a ,b ,c ,d ∈R 时,a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d .若忽略前提条件,则结论不能成立.已知A ={1,2,a 2-3a -1+(a 2-5a -6)i},B ={-1,3},A ∩B ={3},求实数a 的值.解:由题意知,a 2-3a -1+(a 2-5a -6)i =3(a ∈R ),所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3a -1=3,a 2-5a -6=0,即⎩⎪⎨⎪⎧a =4或a =-1,a =6或a =-1,所以a =- 1.1.若复数z =a i 2-b i(a ,b ∈R )是纯虚数,则一定有( ) A .b =0 B .a =0且b ≠0 C .a =0或b =0D .ab ≠0解析:选B.z =a i 2-b i =-a -b i ,由纯虚数的定义可得a =0且b ≠0. 2.若复数z =m 2-1+(m 2-m -2)i 为实数,则实数m 的值为( ) A .-1 B .2 C .1D .-1或2解析:选D.因为复数z =m 2-1+(m 2-m -2)i 为实数, 所以m 2-m -2=0,解得m =-1或m =2.3.若复数z =(m +1)+(m 2-9)i <0,则实数m 的值等于____________.解析:因为z <0,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2-9=0,m +1<0,解得m =-3.答案:-34.已知x 2-x -6x +1=(x 2-2x -3)i(x ∈R ),则x =________.解析:因为x ∈R ,所以x 2-x -6x +1∈R ,由复数相等的条件得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6x +1=0,x 2-2x -3=0,x +1≠0,解得x =3. 答案:3[A基础达标]1.以-3+i的虚部为实部,以3i+i2的实部为虚部的复数是()A.1-i B.1+iC.-3+3i D.3+3i解析:选A.-3+i的虚部为1,3i+i2=-1+3i的实部为-1,故所求复数为1-i.2.在复平面内,复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,则()A.a=0或a=2 B.a=0C.a≠1且a≠2 D.a≠1或a≠2解析:选B.因为复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,所以a2-2a=0且a2-a-2≠0,所以a=0.3.若x i-i2=y+2i,x,y∈R,则复数x+y i=()A.-2+i B.2+iC.1-2i D.1+2i解析:选B.由i2=-1,得x i-i2=1+x i,则由题意得1+x i=y+2i,根据复数相等的充要条件得x=2,y=1,故x+y i=2+i.4.复数z=a2-b2+(a+|a|)i(a,b∈R)为实数的充要条件是()A.|a|=|b| B.a<0且a=-bC.a>0且a≠b D.a≤0解析:选D.复数z为实数的充要条件是a+|a|=0,即|a|=-a,得a≤0,故选D.5.下列命题:①若z=a+b i,则仅当a=0且b≠0时,z为纯虚数;②若z21+z22=0,则z1=z2=0;③若实数a与a i对应,则实数集与纯虚数集可建立一一对应关系.其中正确命题的个数是()A.0 B.1C.2 D.3解析:选A.在①中未对z=a+b i中a,b的取值加以限制,故①错误;在②中将虚数的平方与实数的平方等同,如若z1=1,z2=i,则z21+z22=1-1=0,但z1≠z2≠0,故②错误;在③中忽视0·i=0,故③也是错误的.故选A.6.如果x-1+y i与i-3x为相等复数,x,y为实数,则x=________,y=________.解析:由复数相等可知⎩⎪⎨⎪⎧x -1=-3x ,y =1,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =14,y =1.答案:1417.复数z 1=(2m +7)+(m 2-2)i ,z 2=(m 2-8)+(4m +3)i ,m ∈R ,若z 1=z 2,则m =________. 解析:因为m ∈R ,z 1=z 2,所以(2m +7)+(m 2-2)i =(m 2-8)+(4m +3)i.由复数相等的充要条件得⎩⎪⎨⎪⎧2m +7=m 2-8,m 2-2=4m +3,解得m =5. 答案:58.设z =log 2(1+m )+ilog 12(3-m )(m ∈R )是虚数,则m 的取值范围是________.解析:因为z 为虚数,所以log 12(3-m )≠0,故⎩⎪⎨⎪⎧1+m >0,3-m ≠1,3-m >0,解得-1<m <3且m ≠2. 答案:(-1,2)∪(2,3)9.已知复数z =(m 2+5m +6)+(m 2-2m -15)i(m ∈R ). (1)若复数z 是实数,求实数m 的值; (2)若复数z 是虚数,求实数m 的取值范围; (3)若复数z 是纯虚数,求实数m 的值; (4)若复数z 是0,求实数m 的值.解:(1)当m 2-2m -15=0时,复数z 为实数, 所以m =5或-3.(2)当m 2-2m -15≠0时,复数z 为虚数. 所以m ≠5且m ≠-3.所以实数m 的取值范围为{m |m ≠5且m ≠-3}.(3)当⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -15≠0,m 2+5m +6=0时,复数z 是纯虚数,所以m =-2.(4)当⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -15=0,m 2+5m +6=0时,复数z 是0,所以m =-3.10.已知关于x ,y 的方程组⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫x +32+2(y +1)i =y +4x i ,(2x +ay )-(4x -y +b )i =9-8i有实数解,求实数a ,b 的值. 解:设(x 0,y 0)是方程组的实数解,由已知及复数相等的条件,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0+32=y 0 ①,2(y 0+1)=4x 0②,2x 0+ay 0=9 ③,-(4x 0-y 0+b )=-8④,由①②得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=52,y 0=4,代入③④得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =2.所以实数a ,b 的值分别为1,2.[B 能力提升]11.“复数4-a 2+(1-a +a 2)i(a ∈R )是纯虚数”是“a =-2”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B.因为1-a +a 2=⎝⎛⎭⎫a -122+34>0,所以若复数4-a 2+(1-a +a 2)i(a ∈R )是纯虚数,则4-a 2=0,即a =±2;当a =-2时,4-a 2+(1-a +a 2)i =7i 为纯虚数,故选B.12.满足方程x 2-2x -3+(9y 2-6y +1)i =0的实数对(x ,y )表示的点的个数为________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3=0,9y 2-6y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =13或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =13.所以实数对(x ,y )表示的点有⎝⎛⎭⎫3,13,⎝⎛⎭⎫-1,13,共有2个. 答案:213.已知复数z =m 2+3m +1+(m 2+5m +6)i<0(m ∈R ),则m 的值为________. 解析:因为z <0,所以z ∈R ,所以m 2+5m +6=0, 解得m =-2或m =-3.当m =-3时,z =1>0,不符合题意,舍去; 当m =-2时,z =-1<0,符合题意. 故m 的值为-2. 答案:-214.已知集合M ={(a +3)+(b 2-1)i ,8},集合N ={3i ,(a 2-1)+(b +2)i},且M ∩N M ,M ∩N ≠∅,求整数a ,b 的值.解:若M ∩N ={3i},则(a +3)+(b 2-1)i =3i ,即a +3=0且b 2-1=3,得a =-3,b =±2.当a =-3,b =-2时,M ={3i ,8},N ={3i ,8},M ∩N =M ,不合题意,舍去; 当a =-3,b =2时,M ={3i ,8},N ={3i ,8+4i}.符合题意. 所以a =-3,b =2.若M ∩N ={8},则8=(a 2-1)+(b +2)i , 即a 2-1=8且b +2=0,得a =±3,b =-2. 当a =-3,b =-2时,不合题意,舍去;当a =3,b =-2时,M ={6+3i ,8},N ={3i ,8},符合题意. 所以a =3,b =-2.若M ∩N ={(a +3)+(b 2-1)i}={(a 2-1)+(b +2)i},则⎩⎪⎨⎪⎧a +3=a 2-1,b 2-1=b +2,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -4=0,b 2-b -3=0,此方程组无整数解. 综上可得a =-3,b =2或a =3,b =-2.[C 拓展探究]15.已知复数z 1=-a 2+2a +a i ,z 2=2xy +(x -y )i ,其中a ,x ,y ∈R ,且z 1=z 2,求3x +y 的取值范围.解:由复数相等的充要条件,得⎩⎪⎨⎪⎧-a 2+2a =2xy a =x -y,消去a ,得x 2+y 2-2x +2y =0,即(x -1)2+(y +1)2=2.法一:令t =3x +y ,则y =-3x +t .分析知圆心(1,-1)到直线3x +y -t =0的距离d =|2-t |10≤2, 解得2-25≤t ≤2+25,即3x +y 的取值范围是[2-25,2+25].法二:令⎩⎪⎨⎪⎧x -1=2cos α,y +1=2sin α, 得⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α+1,y =2sin α-1.(α∈R ) 所以3x +y =2sin α+32cos α+2=25sin(α+φ)+2(其中tan φ=3),于是3x +y 的取值范围是[2-25,2+2 5 ].。

复数的概念(课时2)高一数学练(人教A版2019必修第二册)

复数的概念(课时2)高一数学练(人教A版2019必修第二册)
随堂检测·精评价
2.(多选题)已知复数 的模等于2,则实数 的值为( ).
A. B. C. D.
AC
[解析] 依题意可得 ,解得 或 .
3.已知 在复平面内对应的点在第二象限,则实数 的取值范围是( ).
A. B. C. D.
B
[解析] 在复平面内对应的点在第二象限,∴ 解得 ,则实数 的取值范围是 .
情境设置
合作探究·提素养
问题1:高斯认为复数 与有序实数对 之间有什么对应关系?
[答案] 一一对应关系.
问题2:有序实数对 与平面直角坐标系内的点有怎样的对应关系?
[答案] 一一对应关系.
问题3:实轴上的点表示实数,虚轴上的点表示虚数,这句话对吗?
[答案] 不对.实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数;原点对应的有序实数对为 ,它所确定的复数是 ,表示的是实数.
复数模的计算
(1)计算复数的模时,应先确定复数的实部和虚部,再利用模长公式计算.虽然两个虚数不能比较大小,但它们的模可以比较大小.
(2)设出复数的代数形式,利用模的定义转化为实数问题求解.
已知 ,复数 ( 是虚数单位),则 的取值范围是( ).
4.已知 ,则 , , 的大小关系为__________________________.
[解析] 由 ,得 , .而 , , , , .
方法总结
已知复数 ( , 为虚数单位),若 是纯虚数,求 .
[解析] 因为 是纯虚数,所以 解得 ,所以 ,故 .
巩固训练
1.已知复数 ,复平面内对应点 的坐标为( ).
A. B. C. D.
A
[解析] 复数 的实部为0,虚部为 ,故复平面内对应点 的坐标为 .

复数的概念及运算-知识点+例题-全面分类

复数的概念及运算-知识点+例题-全面分类

[例2] 设复数z 满足)1)(23(i i iz -+=-,则.______=z i 51+[巩固1] 复数i i a 212+-是纯虚数,则实数a 的值为________.4[巩固2] 如果)(112R m mi i ∈+=-,那么._____=m 1[例3] 已知i z 34+-=,则._______2=-z i 36+[巩固1] 已知复数i z 211+=,i z 322-=,则21z z +的共轭复数是___________.i +3[巩固2] 已知i 是虚数单位,R n m ∈,,且ni i m -=+22,则ni m ni m -+的共轭复数为_________.i[例4] 计算:(1)3)2)(1(ii i ++-(2)22)1(1)1(1i i i i -+++-[巩固] 计算:(1))1()2()23(i i i +---++;(2))2)(1(2013i i i -+⋅;(3)ii 4321-+1.复平面:我们把建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面.x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴.实轴上的点都表示实数,除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.2.复数的模:22b a bi a z +=+=3.bi a z +=1,di c z +=2,则2221)()(d b c a z z -+-=- 两个复数的差的模就是复平面内与这两个复数对应的两点间的距离.[例1] 已知复数i i z -+=12,则._____=z 210[巩固1] 复数)0(21<+=a iai z ,其中i 为虚数单位, 5=z ,则a 的值为__________.-5[巩固2] 若2=z ,求i z 43-+取最大值时的.______=z i 5856-[例2] 复数)(23)1(2R a i a a i z ∈++--=(1)若z z =,求z ;(2)若在复平面内复数z 对应的点在第一象限,求a 的范围. 知识模块3复数的模精典例题透析[巩固] 已知z 为复数,i z 2+为实数,且z i )21(-为纯虚数,其中i 为虚数单位.(1)求复数z ;(2)若复数z 满足1=-z w ,求w 的最小值.题型一:复数的概念[例](1)已知a ∈R ,复数z 1=2+a i ,z 2=1-2i ,若z 1z 2为纯虚数,则复数z 1z 2的虚部为_______. (2)若z 1=(m 2+m +1)+(m 2+m -4)i(m ∈R ),z 2=3-2i ,则“m =1”是“z 1=z 2”的_________条件.(填充分不必要,必要不充分,充要或既不充分也不必要)答案 (1) 1 (2) 充分不必要条件解析 (1)由z 1z 2=2+a i 1-2i =(2+a i )(1+2i )5=2-2a 5+4+a 5i 是纯虚数,得a =1,此时z 1z 2=i ,其虚部为1. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m +1=3,m 2+m -4=-2,解得m =-2或m =1, 所以“m =1”是“z 1=z 2”的充分不必要条件.[巩固](1)设i 是虚数单位.若复数a -103-i(a ∈R )是纯虚数,则a 的值为__________. (2)已知i 是虚数单位,a ,b ∈R ,则“a =b =1”是“(a +b i)2=2i ”的____________条件. (填充分不必要,知识模块4经典题型必要不充分,充要或既不充分也不必要)答案 (1) 3 (2) 既不充分也不必要条件解析 (1)a -103-i=a -(3+i)=(a -3)-i ,由a ∈R , 且a -103-i为纯虚数知a =3. (2)当a =b =1时,(a +b i)2=(1+i)2=2i ;当(a +b i)2=2i 时,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=0,ab =1, 解得a =b =1或a =b =-1,所以“a =b =1”是“(a +b i)2=2i ”的充分不必要条件.题型二:复数的运算[例] 计算:(1)3(1+i )2i -1=________; (2)(1+i 1-i )6+2+3i 3-2i=________. 答案 (1)3-3i (2)-1+i解析 (1)3(1+i )2i -1=3×2i i -1=6i i -1=-6i (i +1)2=-3i(i +1)=3-3i. (2)原式=[(1+i )22]6+(2+3i )(3+2i )(3)2+(2)2=i 6+6+2i +3i -65=-1+i. [巩固](1)已知复数z 满足(3+4i)z =25,则z 等于_________.(2)复数⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2=________. 答案 (1) 3-4i (2)-1解析 (1)方法一 由(3+4i)z =25,得z =253+4i =25(3-4i )(3+4i )(3-4i )=3-4i. 方法二 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则(3+4i)(a +b i)=25,即3a -4b +(4a +3b )i =25,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -4b =25,4a +3b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-4,故z =3-4i. (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2=1+i 2+2i 1+i 2-2i =i -i=-1.题型三:复数的几何意义[例] 如图所示,平行四边形OABC ,顶点O ,A ,C 分别表示0,3+2i ,-2+4i ,试求:(1)AO →、BC →所表示的复数;(2)对角线CA →所表示的复数;(3)B 点对应的复数.解 (1)AO →=-OA →,∴AO →所表示的复数为-3-2i.∵BC →=AO →,∴BC →所表示的复数为-3-2i.(2)CA →=OA →-OC →,∴CA →所表示的复数为(3+2i)-(-2+4i)=5-2i.(3)OB →=OA →+AB →=OA →+OC →,∴OB →所表示的复数为(3+2i)+(-2+4i)=1+6i ,即B 点对应的复数为1+6i.[巩固](1)在复平面内复数Z =i(1-2i)对应的点位于第_____象限.答案 一解析 ∵复数Z =i(1-2i)=2+i ,∵复数Z 的实部2>0,虚部1>0,∴复数Z 在复平面内对应的点位于第一象限.(2)已知z 是复数,z +2i 、z 2-i均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +a i)2在复平面内对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围.解 设z =x +y i(x 、y ∈R ),∴z +2i =x +(y +2)i ,由题意得y =-2.∵z 2-i =x -2i 2-i =15(x -2i)(2+i) =15(2x +2)+15(x -4)i , 由题意得x =4.∴z =4-2i.∵(z +a i)2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i ,根据条件,可知⎩⎪⎨⎪⎧12+4a -a 2>0,8(a -2)>0, 解得2<a <6,∴实数a 的取值范围是(2,6).1.若复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,则实数x 的值为___________.答案 -1解析 由复数z 为纯虚数,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1=0,x -1≠0,解得x =-1,故选A. 2.在复平面内,向量AB →对应的复数是2+i ,向量CB →对应的复数是-1-3i ,则向量CA →对应的复数是__________.答案 -3-4i解析 因为CA →=CB →+BA →=-1-3i +(-2-i)=-3-4i.3.若i 为虚数单位,图中复平面内点Z 表示复数z ,则表示复数z 1+i的点是______点. 夯实基础训练。

高一数学同步课时作业(人教A版2019必修第二册)7.1.1数系的扩充和复数的概念

高一数学同步课时作业(人教A版2019必修第二册)7.1.1数系的扩充和复数的概念

课时跟踪检测(十三)数系的扩充和复数的概念基础练1.复数⎝⎛⎭⎪⎫2-32i 的虚部为( )A .2B .-32 C .2-32 D .02.若复数2-b i(b ∈R )的实部与虚部互为相反数,则b 的值为( ) A .-2 B.23 C .-23 D .23.设集合A ={实数},B ={纯虚数},C ={复数},若全集S =C ,则下列结论正确的是( )A .A ∪B =C B .A =B C .A ∩(∁SB )=∅D .(∁SA )∪(∁S B )=C4.已知复数z 1=1+3i 的实部与复数z 2=-1-a i 的虚部相等,则实数a 等于( )A .-3B .3C .-1D .15.已知复数z 1=a +2i ,z 2=3+(a 2-7)i ,a ∈R ,若z 1=z 2,则a =( )A .2B .3C .-3D .96.若4-3a -a 2i =a 2+4a i ,则实数a 的值为________.7.如果(m 2-1)+(m 2-2m )i >1则实数m 的值为______.8.若复数(a 2-3a +2)+(a -1)i 是纯虚数,则实数a 的值为______.9.分别求满足下列条件的实数x ,y 的值. (1)2x -1+(y +1)i =x -y +(-x -y )i ; (2)x 2-x -6x +1+(x 2-2x -3)i =0.10.设复数z =lg(m 2-2m -2)+(m 2+3m +2)i(m ∈R ),试求m 取何值时? (1)z 是实数; (2)z 是纯虚数;(3)z 对应的点位于复平面的第一象限.拓展练1.复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,则实数a 的值为( )A .1或-1B .1C .-1D .0或-12.若(x +y )i =x -1(x ,y ∈R ),则2x +y 的值为( ) A.12 B .2 C .0 D .13.已知关于x 的方程x 2+(m +2i)x +2+2i =0(m ∈R )有实数根n ,且z =m +n i ,则复数z 等于( )A .3+iB .3-iC .-3-iD .-3+i4.已知复数z 1=m +(4-m 2)i(m ∈R ),z 2=2cos θ+(λ+3sin θ)i(λ,θ∈R ),并且z 1=z 2,则λ的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7,916B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤916,7 C .[-1,1] D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-916,75.若复数(a 2-a -2)+(|a -1|-1)i(a ∈R )不是纯虚数,则a 的取值范围是________.6.已知实数a ,x ,y 满足a 2+2a +2xy +(a +x -y )i =0,则点(x ,y )的轨迹方程是__________.7.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,如果(x +y )+(x +3)i =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪3x +2y i -y 1,求实数x ,y 的值.培优练已知关于x 的方程x 2+(1-2i)x +(3m -i)=0有实根,求实数m 的值.课时跟踪检测(十三)数系的扩充和复数的概念基础练1.复数⎝⎛⎭⎪⎫2-32i 的虚部为( )A .2B .-32 C .2-32D .0解析:选C 由复数定义知C 正确.故选C.2.若复数2-b i(b ∈R )的实部与虚部互为相反数,则b 的值为( )A .-2 B.23 C .-23D .2解析:选D 复数2-b i 的实部为2,虚部为-b ,由题意知2=-(-b ),即b =2.故选D.3.设集合A ={实数},B ={纯虚数},C ={复数},若全集S =C ,则下列结论正确的是( )A .A ∪B =C B .A =B C .A ∩(∁SB )=∅D .(∁SA )∪(∁S B )=C解析:选D 集合A ,B ,C 的关系如图,可知只有(∁SA )∪(∁S B )=C 正确.故选D.4.已知复数z 1=1+3i 的实部与复数z 2=-1-a i 的虚部相等,则实数a 等于( )A .-3B .3C .-1D .1解析:选C 易知1+3i 的实部为1,-1-a i 的虚部为-a ,则a =-1.故选C.5.已知复数z 1=a +2i ,z 2=3+(a 2-7)i ,a ∈R ,若z 1=z 2,则a =( )A .2B .3C .-3D .9解析:选B 因为z 1=a +2i ,z 2=3+(a 2-7)i ,且z 1=z 2,所以有⎩⎪⎨⎪⎧a =3,a 2-7=2,解得a =3.故选B. 6.若4-3a -a 2i =a 2+4a i ,则实数a 的值为________.解析:易知⎩⎪⎨⎪⎧4-3a =a 2,-a 2=4a ,解得a =-4. 答案:-47.如果(m 2-1)+(m 2-2m )i >1则实数m 的值为______.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m =0,m 2-1>1,解得m =2.答案:28.若复数(a 2-3a +2)+(a -1)i 是纯虚数,则实数a 的值为______. 解析:因为复数(a 2-3a +2)+(a -1)i 是纯虚数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3a +2=0,a -1≠0,解得a =2.答案:29.分别求满足下列条件的实数x ,y 的值.(1)2x -1+(y +1)i =x -y +(-x -y )i ; (2)x 2-x -6x +1+(x 2-2x -3)i =0.解:(1)∵x ,y ∈R ,∴由复数相等的定义得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1=x -y ,y +1=-x -y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-2.(2)∵x ∈R ,∴由复数相等的定义得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6x +1=0,x 2-2x -3=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x =3或x =-2,且x ≠-1,x =3或x =-1,∴x =3. 10.设复数z =lg(m 2-2m -2)+(m 2+3m +2)i(m ∈R ),试求m 取何值时?(1)z 是实数; (2)z 是纯虚数;(3)z 对应的点位于复平面的第一象限.解:(1)由m 2+3m +2=0且m 2-2m -2>0,解得m =-1或m =-2,故当m =-1或m =-2时,复数表示实数.(2)当实部等于零且虚部不等于零时,复数表示纯虚数. 由lg(m 2-2m -2)=0,且m 2+3m +2≠0,求得m =3,故当m =3时,复数z 是纯虚数.(3)由lg(m 2-2m -2)>0,且m 2+3m +2>0,解得m <-2或m >3,故当m <-2或m >3时,复数z 对应的点位于复平面的第一象限.拓展练1.复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,则实数a 的值为( )A .1或-1B .1C .-1D .0或-1解析:选C 因为复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,且a 为实数,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a -1≠0,解得a =-1.故选C. 2.若(x +y )i =x -1(x ,y ∈R ),则2x +y 的值为( ) A.12 B .2 C .0D .1解析:选D 由复数相等的充要条件知,⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =0,x -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-1,∴x +y =0.∴2x +y =20=1.故选D.3.已知关于x 的方程x 2+(m +2i)x +2+2i =0(m ∈R )有实数根n ,且z =m +n i ,则复数z 等于( )A .3+iB .3-iC .-3-iD .-3+i解析:选B 由题意知n 2+(m +2i)n +2+2i =0,即⎩⎪⎨⎪⎧ n 2+mn +2=0,2n +2=0.解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =-1.∴z =3-i.故选B. 4.已知复数z 1=m +(4-m 2)i(m ∈R ),z 2=2cos θ+(λ+3sin θ)i(λ,θ∈R ),并且z 1=z 2,则λ的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7,916 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤916,7 C .[-1,1]D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-916,7 解析:选D 由z 1=z 2得⎩⎪⎨⎪⎧m =2cos θ,4-m 2=λ+3sin θ,消去m 得λ=4sin 2θ-3sin θ=4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ-382-916.由于-1≤sin θ≤1,故-916≤λ≤7.故选D.5.若复数(a 2-a -2)+(|a -1|-1)i(a ∈R )不是纯虚数,则a 的取值范围是________.解析:若复数为纯虚数,则有⎩⎪⎨⎪⎧|a -1|-1≠0,a 2-a -2=0,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0且a ≠2,a =2或a =-1,∴a =-1. 故复数不是纯虚数时a ≠-1. 答案:(-∞,-1)∪(-1,+∞)6.已知实数a ,x ,y 满足a 2+2a +2xy +(a +x -y )i =0,则点(x ,y )的轨迹方程是__________.解析:由复数相等的充要条件知,⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a +2xy =0,a +x -y =0,消去a ,得x 2+y 2-2x +2y =0,即(x -1)2+(y +1)2=2.答案:(x -1)2+(y +1)2=27.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,如果(x +y )+(x +3)i =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪3x +2y i -y 1,求实数x ,y 的值.解:由定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,得⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪3x +2y i -y 1=3x +2y +y i , 故有(x +y )+(x +3)i =3x +2y +y i.因为x ,y 为实数,所以有⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3x +2y ,x +3=y ,得⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =0,x +3=y ,得x =-1,y =2. 培优练已知关于x 的方程x 2+(1-2i)x +(3m -i)=0有实根,求实数m 的值.解:设a 为方程的一个实数根,则有 a 2+(1-2i)a +(3m -i)=0, 即(a 2+a +3m )-(2a +1)i =0.由复数相等的充要条件得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a +3m =0,2a +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =112,a =-12.故实数m 的值为112.。

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7.1 复数的概念(精练)【题组一 实部虚部辨析】1.(2020·江西抚州市)若(2)x i i y i +=+,其中,x y R ∈,i 为虚数单位,则复数z x yi =+的虚部为( ) A .1 B .iC .2-D .2i -【答案】C【解析】由于(2)x i i y i +=+,则1x=且2y =-,所以12z x yi i =+=-,所以复数z 的虚部为2-. 故选:C.2.(2020·江苏宿迁市·宿迁中学高二期中)设i 为虚数单位,则复数55z i =-的实部为( ) A .5- B .5i -C .5D .5i【答案】C【解析】复数55z i =-的实部为5.故选:C.3.(2020·广西桂林市)复数3z i =-的虚部是( ) A .1 B .iC .-1D .i -【答案】C【解析】由复数虚部的定义得复数3z i =-的虚部是1-.故选:C4.(2020·四川省成都市新都一中高二期中)复数24i z =--的虚部是( ) A .2- B .2C .4-D .4【答案】C【解析】因为24i z =--,所以由复数定义可知虚部是4-,故选:C.5.(2020·江苏宿迁市·高二期中)已知复数1z i =-,其中i 是虚数单位,则复数z 的虚部为( ) A .i B .i -C .1-D .1【答案】C【解析】因为1z i =-,则虚部为1-.故选:C. 【题组二 复数的分类】1.(2021·江西景德镇市)已知复数()()1i 1i z m =--+是纯虚数,则实数m =( ) A .-2 B .-1C .0D .1【答案】D【解析】()()()1i 1i 11i z m m m =--+=--+,因为z 为纯虚数且m 为实数,故1010m m -=⎧⎨+≠⎩,故1m =,故选:D2.(2021·甘肃兰州市·兰州一中)i 为虚数单位,已知复数21(1)a a i -+-是纯虚数,则a 等于( ) A .±1 B .1C .1-D .0【答案】C【解析】复数21(1)a a i -+-是纯虚数,所以21010a a ⎧-=⎨-≠⎩,得1a =-.故选:C.3.(2021·江西南昌市)设复数i z a b =+(其中a b R ∈、,i 为虚数单位),则“0a =”是“z 为纯虚数”的( ) A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分又非必要条件【答案】B【解析】若复数i z a b =+是纯虚数,则0a =,0b ≠, 则0a =不能证得z 为纯虚数,z 为纯虚数可以证得0a =, 故“0a =”是“z 为纯虚数”的必要非充分条件, 故选:B.4.(2020·贵州毕节市)已知a 为实数,若复数()24(2)z a a i =-++为纯虚数,则复数z 的虚部为( ) A .2 B .4iC .2±D .4【答案】D【解析】2(4)(2)z a a i =-++为纯虚数,∴24020a a ⎧-=⎨+≠⎩,即2a =.∴复数z 的虚部为4. 故选:D .5.(2020·沙坪坝区·重庆南开中学高二期末)已知i 为虚数单位,a R ∈,复数()242a a i -+-是纯虚数,则a =( ) A .2 B .-2 C .4 D .-2或2【答案】B【解析】因为复数()242a a i -+-是纯虚数,所以240,202a a a -=-≠∴=-故选:B6.(2020·北京市八一中学高二期中)若复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则m =______ 【答案】-1【解析】复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则1020m m +=⎧⎨-≠⎩,所以1m =-. 故答案为:-17.(2019·河南洛阳市·高二期中(文))已知复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则实数m =_____________ 【答案】1-【解析】由题意,复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则满足223030m m m ⎧--=⎨-≠⎩,解得1m =-,即实数m 的值为1-.故答案为:1-.8.(2020·林芝市第二高级中学)实数m 取怎样的值时,复数()22153m m z i m --=-+是: (1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?【答案】(1)5m =或3m =-;(2)5m ≠且3m ≠-;(3)3m =. 【解析】(1)若22150m m --=,则z 为实数,此时3m =-或者5m =. (2)若22150m m --≠,则z 为虚数,此时3m ≠-且5m ≠.(3)若2302150m m m -=⎧⎨--≠⎩ ,则z 为纯虚数,此时3m =.9.(2020·辽源市田家炳高级中学校)已知复数()()11z m m i m R =++-∈. (1)m 取什么值时,z 为实数; (2)m 取什么值时,z 为纯虚数. 【答案】(1)1m =(2)1m =-【解析】(1)复数()()11z m m i m R =++-∈,若z 为实数,则10m -=,即1m =(2)若z 为纯虚数,则1010m m +=⎧⎨-≠⎩,解得1m =-10.(2021·江西上饶市)已知m 为实数,i 为虚数单位,设复数()()2256253z m m m m i =++++-. (1)当复数z 为纯虚数时,求m 的值;(2)当复数z 对应的复点在直线70x y -+=的右下方,求m 的取值范围. 【答案】(1)2-;(2)(4,4)-.【解析】(1)由题意得:225602530m m m m ⎧++=⎨+-≠⎩,解得2m =-;(2)复数z 对应的点的坐标为22(56,253)m m m m +++-, 直线70x y -+=的右下方的点的坐标(),x y 应满足70x y -+>,所以22(56)(253)70m m m m ++-+-+>,解得44m -<<,所以m 的取值范围为(4,4)-. 【题组三 复数的几何意义--复平面】1.(2019·重庆市江津第六中学校高二期中)在复平面内,复数1i -+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】B【解析】由题,1i -+在复平面内对应的点为()1,1-,在第二象限,故选:B2.(2020·甘肃省岷县第二中学)若,a b ∈R ,则复数()()224526a a b b i -++-+-表示的点在( ) A .在第一象限 B .在第二象限 C .在第三象限 D.在第四象限【答案】D【解析】因为()2245210a a a -+=-+>,()2226150b b b -+-=---<, 所以由复数的几何意义知该复数表示的点在第四象限.故选:D3.(2019·周口市中英文学校高二期中(文))复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈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】复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈的实部()2lg 2a x -=+、虚部()221x x b -=-+-.因为()22221lg 20x x +≥>⇒+>,所以0a <. 因为21122202x x x x --≥-+⇒≥>+,所以0b <. 所以复数z 在复平面内对应的点位于第三象限.故选:C4.(2020·朔州市朔城区第一中学校)设复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,且12z i =+,则2z =( )A .2i +B .2i -+C .2i -D .2i --【答案】B 【解析】12z i =+,1z ∴在复平面内对应点的坐标为(2,1),由复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,可知2z 在复平面内对应的点的坐标为(2,1)-,22z i ∴=-+,故选:B .5.(2020·重庆高二期中)已知()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是____. 【答案】(),2-∞-【解析】()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点()21,4m m +-在第二象限,所以21040m m +<⎧⎨->⎩,解得2m <-,即实数m 的取值范围是(),2-∞-.故答案为:(),2-∞-6.(2020·浙江台州市·高二期中)已知复数()()22lg 223z m m m m i =-++-若复数z 是实数,则实数m =________;若复数z 对应的点位于复平面的第二象限,则实数的取值范围为________.【答案】3- 21m <<+【解析】z 为实数,则2230m m +-=,解得1m =或3-,又220m m ->,所以3m =-.z对应点在第二象限,则22lg(2)0230m m m m ⎧-<⎨+->⎩,解得21m <<.故答案为:3-;21m <<+7(2021·宁夏长庆高级中学)在复平面内,复数()()222z m m m i =++--对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围是________. 【答案】()()2,12,--+∞【解析】根据题意得出22020m m m +>⎧⎨-->⎩,解得21m -<<-或>2m ,所以实数m 的取值范围是()()2,12,--+∞.故答案为:()()2,12,--+∞.【题组四 复数的几何意义--模长】1.(2021·浙江高二期末)已知a R ∈,若有a i -=i 为虚数单位),则a =( ) A .1 B .2-C .2±D .±1【答案】C【解析】因为a R ∈所以a i -==,即215a +=,解得2a =±,故选:C2.(2020·辽宁沈阳市·高二期中)设复数z 满足1z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y 则x ,y 满足的关系式为______. 【答案】22(1)1y x +-=【解析】由题意,设复数(,)z x yi x y R =+∈,因为1z i -=1=,整理得22(1)1y x +-=,即复数z 在复平面内对应的点为(),x y 则,x y 满足的关系式为22(1)1y x +-=.故答案为:22(1)1y x +-=.3.(2021·江苏高二)已知a ,b R ∈,()123ai b a i +=++,则a =______,3a bi +=______.【答案】3- 【解析】∵()123ai b a i +=++∴123ba a =⎧⎨=+⎩,解得31a b =-⎧⎨=⎩,则333a bi i +=-+===故答案为:(1)3-;(2)4.(2020·北京人大附中高二月考)已知i 是虚数单位,若1z i =+,则22z z -=________. 【答案】2【解析】根据复数模的计算公式得:22212+222z z i i i -=+--=.故答案为:25.(2020·上海市通河中学高二期中)若z C ∈且342z i ++≤,则z 的取值范围为__________. 【答案】[]3,7【解析】342z i ++≤的几何意义为复平面内动点Z 到定点()3,4A --的距离小于等于2的点的集合,z 表示复平面内动点Z 到原点的距离,∵||5OA ==,5252z ∴-≤≤+.∴z 的取值范围为[]3,7. 故答案为:[]3,7. 【题组五 复数综合应用】1.(多选)(2020·江苏泰州市·高二期末)已知复数1z i =+(其中i 为虚数单位),则以下说法正确的有( )A .复数z 的虚部为iB .z =C .复数z 的共轭复数1z i =-D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限【答案】BCD【解析】因为复数1z i =+, 所以其虚部为1,即A 错误;z ==B 正确;复数z 的共轭复数1z i =-,故C 正确;复数z 在复平面内对应的点为()1,1,显然位于第一象限,故D 正确. 故选:BCD.2.(2020·重庆高二期末)若复数12z i =+(i 为虚数单位),则下列命题正确的是( )A .z 是纯虚数B .z 的实部为2C .z 的共轭复数为12i -+D .z 【答案】D【解析】复数12z i =+(i 为虚数单位)显然不是纯虚数,12z i =+的实部是1,z 的共轭复数为12i -,z =D 正确,故选:D.3.(2020·山东聊城市·高二期末)已知复数z 在复平面上对应的点为()1,1-,则( ) A .z i +是实数(i 为虚数单位) B .z i +是纯虚数(i 为虚数单位) C .1z +是实数 D .1z +是纯虚数 【答案】D【解析】由题意可得,1z i =-+,则1z i +=为纯虚数,12z i i +=-+是虚数,但不是纯虚数, 故选:D .4.(2020·咸阳百灵学校)关于复数3-4i 的说法正确的是( ) ①实部和虚部分别为3和-4;②复数模为5③在复平面内对应的点在第四象限;④共轭复数为3+4i A .①③ B .①②④C .①②③④D .①③④【答案】C【解析】复数3-4i 的实部和虚部分别为3和-4,①正确;复数模为5,②正确;在复平面内对应的点为(3,4)-在第四象限,③正确;复数3-4i 的共轭复数为3+4i ,④正确.故选:C.。

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