高考数学专题讲解:复数
高考数学复习专题:复数

考法一 高考数学复习专题:复数复数的实部与虚部【例1-1】(2023·山西临汾·统考一模)复数()+=+z i 2i 54i 2)(的虚部为( )A .−3iB .−6iC .−3D .−6【答案】D【解析】+−+−+−−=====−−+−−−−z i(2i)12i (12i)(12i)536i 5(4i )1515(12i)1530i2,虚部为−6.故选:D. 【例1-2】(2023·河南·长葛市第一高级中学统考模拟预测)已知复数=−z 1i ,则+z z212的实部为( ) A .101 B .−101 C .51D .−51【答案】A【解析】:因为=−z 1i ,所以+=−+−=−z z 2(1i)2(1i)24i 22, 所以+−−+====+++z z 224i (24i)(24i)20105i 1124i 24i 112,所以+z z 212的实部为101.故选:A.【例1-3】(2023·重庆·统考一模)设复数z 满足+⋅=z z i i 1,则z 的虚部为( )A .−21B .21C .−1D .1【答案】B【解析】设=+∈z a b a b i(,R),则=−z a b i ,所以+−+a b a b i(i)i=1i, −−+=a b a b (i )i+1,得=b 21,解得=b 21,所以复数z 的虚部为21.故选:B. 考法二 共轭复数【例2-1】(2023·黑龙江·黑龙江实验中学校考一模)复数z 满足+=−z (1i)24i 2,则复数z 的共轭复数=z ( ) A .−12i B .−−2i C .−+2i D .+2i【答案】C【解析】将式子+=−z (1i)24i 2化简可得,()+===−−−−z 1i 2i2i 24i24i2,根据共轭复数定义可知=−+z 2i ,故选:C【例2-2】(2023·陕西西安·统考一模)复数−=z 1i ()2i 2的共轭复数为( ) A .−2i B .−4iC .2iD .4i【答案】C 【解析】=−+−+==−+z ((1i)(1i))2i 1[]i 2i(1i)22,则=z 2i ,所以复数−=z 1i()2i 2的共轭复数为2i .故选:C【例2-3】(2023·全国·唐山市第十一中学校考模拟预测)已知复数z 满足−−+=z z 2i 3i 0,则z 的共轭复数=z ( ) A .+1i B .−1i C .+5i 1D .−5i 1【答案】B【解析】由−−+=z z 2i 3i 0,得−=−z 12i 3i −+=−+(12i)(12i)(3i)(12i)==++51i 55i ,所以=−z 1i .故选:B考法三 复数的模长【例3-1】(2022·北京·统考高考真题)若复数z 满足⋅=−z i 34i ,则=z ( ) A .1 B .5C .7D .25【答案】B【解析】由题意有()⋅−===−−−−−z i i i 43i 34i 34i i )()(,故==z ||5.故选:B .【例3-2】(2023秋·山西太原·高三太原五中校考期末)已知+=−zz 12i 3,则=z ( )AB .3C .2D 【答案】D 【解析】由+=−zz 12i 3,得−=+z z 3i 2i ,−=+z 12i 3i )(,所以()()−−+===++++z 12i 12i 12i 55i 3i 173i 12i )()(,所以=z D .【例3-3】(2023·全国·模拟预测)若复数z 满足⋅⋅+⋅−=z z z z 1112)()(,则+=z i ( )AB C .3D .5【答案】B【解析】设=+z x y i ,∈x y ,R .所以+⋅−⋅++⋅−+=x y x y x y x y (i)(i)1i 1i 12)()(, 所以+−−+x y x y xy ()(12i)=122222,所以−−−−++=x y x y xy x y 122()i 0442222,所以⎩+=⎨−−−−=⎧xy x y x y x y 2()0120224422,所以⎩+=⎨+−−−=⎧xy x y x y x y 2()0()(1)120222222, 当+=x y 022时,方程组无解;当=≠x y 0,0时,++=y y 12042没有实数解; 当x 0,y=0≠时,−−=∴=∴=±x x x x 120,4,2422,所以=z 2或−2.所以当=z 2时,+=+z i |2;当=−z 2时,+=−+z i |2所以+=z i 故选:B考法四 复数对应的象限【例4-1】(2021·全国·统考高考真题)复数−−13i2i在复平面内对应的点所在的象限为( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】A 【解析】−===−++−+13i 101022i 55i 1i2i 13i )()(,所以该复数对应的点为⎝⎭ ⎪⎛⎫22,11,该点在第一象限, 故选:A.【例4-2】(2023·全国·模拟预测)若复数=−+z a 2i 1i )()(在复平面内对应的点位于第四象限,则实数a 的取值范围为( ) A .+∞2,)( B .−∞−,2)( C .−2,2)( D .0,2)(【答案】A【解析】由于=−+=+−−=++−z a a a a a 2i 1i 22i i i 22i 2)()()(,所以复数z 在复平面内对应的点的坐标为+−a a 2,2)(,则⎩−<⎨⎧+>a a 2020,解得>a 2,所以实数a 的取值范围为+∞2,)(,故选:A .【例4-3】(2023·湖南·模拟预测)已知i 是虚数单位,复数R =−=+∈z z a a 12i,2i 12)(在复平面内对应的点为P ,Q ,若OP OQ ⊥(O 为坐标原点),则实数a =( ) A .−2 B .−1 C .0 D .1【答案】D【解析】复数=−=+z z a 12i,2i 12,则−P 1,2)(,Q a 2,1)(,则(1,2OP =−),(2,1OQ a =), OP OQ ⊥,∴−=a 220,解得=a 1,故选:D.考法五 复数的分类【例5-1】(2023·全国·高三专题练习)已知i 为虚数单位,复数++=z a 2i 1i 3)()(为纯虚数,则=z ( ) A .0 B .21C .2D .5【答案】D【解析】由题意,在++=z a 2i 1i 3)()(中,=−+=+−+=++−z a a a a a 2i 1i 22i i 221i)()()(∵z 为纯虚数,∴,+=−≠a a 20210,∴=−a 2,∴=−z 5i ∴=z 5,故选:D . 【例5-2】(湖北省武汉市2023届高三下学期二月调研数学试题)若虚数z 使得z 2+z 是实数,则z 满足( ) A .实部是−21B .实部是21C .虚部是0D .虚部是21【答案】A【解析】设=+z a b i (∈a b ,R 且≠b 0)+=+++=+−++=+−++z z a b a b a ab b a b a a b ab b (i)(i)2i i (2)i 222222, +z z 2是实数,因此+=ab b 20,=b 0(舍去),或=−a 21.故选:A . 【例5-3】(2022秋·江苏南京·高三校考期末)设a 为实数,若存在实数t ,使得+−−t a 2i(1)i 12为实数(i 为虚数单位),则a 的取值范围是( )A .≥−a 2B .0a<C .≥−a 1D .−≤≤−a 21【答案】C 【解析】由题知,⎝⎭⎪+−=+−=−−⎛⎫−−−t t t a a a 2i 2i 2(1)i (1)i 1i 111i 2222)(, 因为存在实数t ,使得+−−t a 2i (1)i 12为实数,所以关于t 的方程−−=−t a 21012有实数根, 所以,=+t a 212有实数根,所以=≥+t a 2012,即≥−a 1所以,a 的取值范围是≥−a 1故选:C考法六 相等复数【例6-1】(2022·全国·统考高考真题)设++=a b (12i)2i ,其中a b ,为实数,则( ) A .==−a b 1,1 B .==a b 1,1 C .=−=a b 1,1 D .=−=−a b 1,1【答案】A【解析】因为a b ,R ,++=a b a 2i 2i )(,所以+==a b a 0,22,解得:==−a b 1,1.故选:A.【例6-2】(2023·云南红河· )A .⎝⎭⎝⎭ ⎪ ⎪−+−⎛⎫⎛⎫33cos isin ππB 2i 1C .−1iD .3i π【答案】A⎝⎭⎝⎭==211,由⎝⎭ ⎪−==⎛⎫332cos cos 1ππ,⎝⎭⎪−=−=−⎛⎫332sin sin ππ,A 正确,B 、C 、D 错误.故选:A .考法七 在复数范围内解方程【例7-1】(2022·高一课时练习)复数2i 的平方根是( ) A .+1i 或−−1i B .2iC .+1iD .−−1i【答案】A【解析】设2i 的平方根为+∈x y x y i(,R),则+=x y (i)2i 2,即−+=x y xy 2i 2i 22,从而⎩=⎨−=⎧xy x y 22,0,22解得⎩=⎨⎧=y x 11,或⎩=−⎨⎧=−y x 1.1,所以复数2i 的平方根是+1i 或−−1i ,故选:A【例7-2】(2021·湖南衡阳·衡阳市八中校考模拟预测)已知复数−i 2是关于x 的方程++=∈x px q p q R 0,2)(的一个根,则+=pi q ( )A.25 B .5C D .41【答案】C【解析】因为复数−i 2是关于x 的方程++=x px q 02的一个根,所以−+−+=i p i q 2202)()(,所以+=+−pi q i p 423,所以==−p q p 4,23,所以==p q 4,5,则+=+=pi q i 45 C.【例7-3】(2021·江苏·一模)已知+i 2是关于x 的方程++=x ax 502的根,则实数a =( ) A .−i 2 B .−4 C .2 D .4【答案】B【解析】因为+i 2是关于x 的方程++=x ax 502的根,则另一根为−i 2 由韦达定理得++−=−i i a 22)()(,所以=−a 4 故选:B考法八 复数的综合运用【例8-1】(2023春·浙江·高三校联考开学考试)复数=−−z 2211,复数z 2满足⋅=z z 112,则下列关于z 2的说法错误的是( )A .=−z 212B .=z 12C .z 2D .z 2在复平面内对应的点在第二象限【答案】C【解析】对于A ,由已知可得,==z z 112==21=−421)(=−21,故A 正确.对于B ,因为=−z 212,所以==z 12,故B 正确;对于C ,根据复数的概念可知z 2,故C 错误;对于D ,根据复数的概念可知z 2在复平面内对应的点为⎝⎭⎪ ⎪−⎛⎫221,故D 正确.故选:C.【例8-2】(2023·高一课时练习)已知z 1、∈z C 2,且=z 11,若+=z z 2i 12,则−z z 12的最大值是( ). A .6 B .5 C .4 D .3【答案】C【解析】设=+∈z a b a b i,,R 1)(,=z 11,故+=a b 122,+=z z 2i 12,则=−+−z a b 2i 2)(,−=+−===z z a b 222i 12)(∈−b 1,1][,当1b时,−z z 12有最大值为4.故选:C【例8-3】(2023江苏镇江)(多选)已知复数=+z a b i 111,=+z a b i 222(a 1,b 1,a 2,b 2均为实数),下列说法正确的是( ) A .若=z z 212,则>z z 12B .z 1的虚部为b 1C .若z z =12,则=z z 1222D .=z z 1122【答案】BD【解析】对于A ,复数不等比较大小,A 项错误;对于B ,复数=+z a b i 111,a 1是实部,b 1是虚部,B 项正确;对于C ,z z =12==−+z a b a b 2i 11111222,=−+z a b a b 2i 22222222,不能得到=z z 1222,所以C 项错误;对于D ,=+z a b 111222,=−+z a b a b 2i 11111222,==+z a b 111222,所以=z z 1122,D 项正确;故选:BD.强化训练1.(2022·全国·统考高考真题)若=−z 1,则−=zz z1( )A .−1 B .−1C .−31D .−31【答案】C【解析】=−=−−=+=z zz 1(1113 4.−==−zz z 131故选 :C2.(2023秋·湖北·高三湖北省云梦县第一中学校联考期末)若复数z 满足+⋅=+z (12i)34i (其中i 是虚数单位),复数z 的共轭复数为z ,则( ) A .z 的实部是115 B .z 的虚部是52C .复数z 在复平面内对应的点在第一象限D .=z 5 【答案】C【解析】由题设++−===−++−z 12i (12i)(12i)55i 34i (34i)(12i)112,==z ||=+z 55i 112, A 选项,z 的实部是511,故A 错误;B 选项,z 的虚部是−52,故B 错误; C 选项,复数z 对应的坐标为⎝⎭⎪⎛⎫55,112,在复平面内对应的点在第一象限,故C 正确;D 选项,z D 错误.故选:C3.(2023秋·江苏·高三统考期末)若复数z 满足≤−z 12,则复数z 在复平面内对应点组成图形的面积为( ) A .π B .π2 C .π3 D .π4【答案】D【解析】z 在复平面对应的点是半径为2的圆及圆内所有点,=S π4,故选:D.4.(2023·内蒙古赤峰·统考模拟预测)已知R ∈a ,+=+a (5i)i 15i (i 为虚数单位),则a =( ) A .−1 B .1 C .−3 D .3【答案】A【解析】由题意知,+=−+=+a a (5i)i 5i 15i ,则=−a 1.故选:A.5.(2023春·湖南·高三校联考阶段练习)若复数z 满足−=z z 2i ,则++=z 32i ( )A B C .D 【答案】B【解析】+==−z 1i1i 2,则++=+=z 32i 4i B. 6.(2023·辽宁·校联考模拟预测)已知复数=−z 2i ,且−+=z az b i ,,其中a ,b 为实数,则−=a b ( ) A .-2 B .0C .2D .3【答案】C【解析】由题意得=+z 2i ,则代入原式得:+−−+=a b 2i 2i i )(,即−+++=a b a i 221i )()(,所以⎩+=⎨⎧−+=a a b 11220,解得⎩=−⎨⎧=b a 20,所以−=a b 2.故选:C .7.(2023·四川凉山·统考一模)已知复数z 满足=+−z1i 13i,z 是z 的共轭复数,则+z z 等于( ) A .−2i B .−2C .−4iD .−1【答案】B【解析】由题意在=+−z 1i 13i 中,()()++−−====−=−−−−++−−z 1i 1i 1i 1i 212i 13i 3i 4i 14i 213i 1i 22)()( ∴=−+z 12i ∴+=−−−+=−z z 12i 12i 2故选:B.8.(2023·浙江·永嘉中学校联考模拟预测)若+=z 12i i (i 为虚数单位),则=z ( )A.5 B CD 【答案】B【解析】由+=z 12i i 得==−+z i2i 12i,所以==z ,故选:B 9.(2023·江苏南通·统考一模)在复平面内,复数z z ,12对应的点关于直线−=x y 0对称,若=−z 1i 1,则−=z z 12( )A B .2C .D .4【答案】C【解析】=−z 1i 1对应的点为1,1,其中1,1关于−=x y 0的对称点为−1,1)(,故=−+z 1i 2,故−=−−=−==z z 1i+1i 22i 12故选:C10.(2023·陕西西安·校考模拟预测)已知复数z 满足=+z i21,其中i 为虚数单位,则z 的共轭复数在复平面内所对应的点在( ) 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】=+z i2=2-i 1,所以z 的共轭复数为=+z 2i ,对应在复平面内的点为(2,1),在第一象限, 故选:A11(2023·陕西榆林·统考一模)已知+−−=−z z z z 282i )()(,则+=z i ( )A.B .CD 【答案】A【解析】设R =+∈z a b a b i ,)(,则+−−=+=−=−z z z z z z a b 2342i 82i )()(,则==a b 2,1,故+=+=z i 22i 故选:A12.(2023·贵州毕节·统考一模)已知复数=+++z a a a 1i 2)(为纯虚数,则实数a 的值为( ) A .0 B .0或−1C .1D .−1【答案】A【解析】因为复数=+++z a a a 1i 2)(为纯虚数,则⎩+≠⎨+=⎧a a a 1002,解得=a 0.故选:A.13.(2023·全国·模拟预测)已知复数z 满足−=+z z 2537i )(,则z 的虚部为( ) A .−1311B .511 C .1329 D .−529 【答案】C【解析】对−=+z z 2537i )(移项并整理,得−=+z 23i 57i )(, ∴()()−−+===−++++z 23i 23i 23i 1313i 57i 112957i 23i )()(,∴z 的虚部为1329.故选:C. 14.(2022·全国·统考高考真题)若=+z 1i .则+=z z |i 3|( )A .B .C .D .【答案】D【解析】因为=+z 1i ,所以+=++−=−z z i 3i 1i 31i 22i )()(,所以+==z z i 3 故选:D.15.(2023春·江苏常州·高三校联考开学考试)若复数R +=∈+z a a 3i3i)(是纯虚数,则=z ( ) A .−1 B .−iC .−a iD .3i【答案】B 【解析】==+−++−z a a a 10103i 3i 339i )()()(为纯虚数,=−=a z 1,i ,=−z i ,故选:B .16.(2023春·安徽阜阳·高三阜阳市第二中学校考阶段练习)i 是虚数单位,设复数z 满足−=+z i 113i )(,则z 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】A【解析】因为+==13i 2,所以−−+−====−+++−+z i 1(i 1)(i 1)222i 23i (23i)(i 1)15i 15, 所以=+z 22i 15,所以z 的共轭复数对应的点位于第一象限,故选:A 17.(2023秋·浙江·高三期末)已知复数=+∈=z b b z i2i(R),212(其中i 为虚数单位),若−z z 12=b ( ) A .1 B .−5 C .1或−5 D .−1或5【答案】C【解析】由题意得==−z i2i 22,则−=++z z b 2(2)i 12,所以−==z z 12−b =5或=b 1,故选:C18.(2023广东深圳)设复数z 满足⋅+=−+z 12i 34i )(,则z 的虚部为( ) A .−2i B .2iC .−2D .2【答案】D【解析】由⋅+=−+z 12i 34i )(可得++====−−−+z 12i 12i 512i 55(12i)34i ,故=+z 12i ,则z 的虚部为2,故选:D19.(2022·山东济南·山东省实验中学校考模拟预测)虚数单位i 的平方根是( ) A .−1B.−−i 22C+22D.+22或 【答案】D【解析】设i 的平方根为+∈a bi a b R (,),则+=−+=a bi a b abi i ()2222,所以⎩=⎨−=⎧ab a b 21022,解得⎩⎪=⎪⎨⎪⎪=⎧b a 22或⎩⎪=⎪⎨⎪⎪=−⎧b a 2. 所以i的平方根为+i 22或−22. 故选:D .20.(2023·山西大同·大同市实验中学校考模拟预测)若复数z 满足+−=+z z z z 2+323i )()(,则z =( ) A .+22i 11B .−22i 11C .+22iD .−22i【答案】A【解析】设=+∈z a b a b i ,R )(,则=−z a b i ,所以+=++−=z z a b a b a i i 2)()(,−=+−−=z z a b a b b i i 2i )()(,所以+−=++z z z z a b 2+346i=23i )()(,所以===+a b z 2222,,i 1111.故选:A 21.(2023·广东佛山·统考一模)设复数z 满足+=−z 1i 52i 2)(,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】C【解析】∵+=−z 1i 52i 2)(,则()+===−−−−z 1i 2i 21i 52i52i 52,∴z 在复平面内对应的点为⎝⎭ ⎪−−⎛⎫21,5,位于第三象限.故选:C.22.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)已知复数+z1i 为纯虚数,且+=z 1i1 ,则z =( ) A .−1i B .+1i C .−+1i 或−1i D .−−1i 或+1i【答案】C【解析】设=+z a b i (a ,b ∈R ),则++===+++−+−z a b a b b aa b 1i 1i 222i i i 1i )()( , 因为复数+z 1i 为纯虚数,所以⎩⎪≠⎪−⎨⎪⎪=⎧+b a a b 20,20,解得⎩≠⎨⎧=−a b a b ,, 又+=z 1i 1,所以=−b a 21或=−−b a21,解得=b 1或1b ,所以=−+z 1i 或=−z 1i .故选:C23.(2023·安徽马鞍山·统考一模)若复数z 满足−=−zz z i 3i ,则z 的虚部为( ) A .−1 B .2C .1或2D .−1或2【答案】D【解析】设复数=+∈z a b a b i(,R),因为−=−zz z i 3i ,即+−−=−a b a b i 3i 22,所以⎩=⎨+−=⎧a a b b 1322,解得:1b或=b 2,所以z 的虚部为−1或2,故选:D .24.(2023·云南昆明·昆明一中校考模拟预测)已知复数z 满足−=z (12i)i 2023,则=z ( ) A .−55i 21 B .+55i 21C .−55i 12D .+55i 12【答案】A【解析】因为=⨯=−ii ii 202321011)(,所以()()−−−+====−−−+z 12i 12i 12i 12i 55i i i 21i 12i 2023)(,故选:A. 25.(2023·河南郑州·统考一模)已知i 是虚数单位,若复数z 的实部为1,⋅=z z 4,则复数z 的虚部为( )A.B .C .−1或1D .【答案】A【解析】由题意,设=+z b 1i ,则=−z b 1i ,所以⋅=+−=z z b b 1i 1i 4)()(,即+=b 142,所以=b =−z 1或z =+1,所以复数z 的虚部为故选:A.26.(2023·陕西宝鸡·校联考模拟预测)已知复数=++z 1i i 3)(,则复数z 的模为( )AB .CD 【答案】C【解析】因为=++=−+z 2i(1i)i 23i ,所以=z C.27.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学统考一模)已知复数=−z i 12的共轭复数为z ,则−=z i2( ) A .−1i B .+2iC .+1iD .−+1i【答案】A【解析】由题知=+z 12i ,所以−+==−z i1i 1i 22故选:A 28.(2023·浙江·校联考模拟预测)已知复数=−z 12i 1,=+z 1i 2,则复数z z 12的模z z 12等于( )A B C .D .【答案】B【解析】复数=−z 12i 1,=+z 1i 2,则=−+=−z z (12i)(1i)3i 12,所以==z z 12故选:B29.(2023·广东梅州·统考一模)已知复数z 满足z +=−1i 2i )(,i 是虚数单位,则z 在复平面内的对应点落在( ) 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】由z +=−1i 2i )(可得+===−−−−−z 1i 21i 2i (2i)(1i), 则z 在复平面内的对应点为−−(1,1),落在第三象限,故选:C 30.(2023秋·辽宁·高三校联考期末)已知z 是纯虚数,−+z 1i2是实数,那么=z ( ) A .2i B .iC .−iD .−2i【答案】A【解析】因为z 是纯虚数,故可设)=≠z b b i(0,所以()()−−−+=+−−+z b b 1i 1i 1i 1i =22i 2i 1i )()(=++−b b 222i)(,因为−+z 1i 2是实数,所以−=b 20,即=b 2,所以=z 2i .故选:A31.(2023秋·江苏南京·高三南京师范大学附属中学江宁分校校联考期末)设a 为实数,若存在实数t ,使+−−t a 2i(1)i i2为实数(i 为虚数单位),则a 的取值范围是( ) A .≥−a 2 B .0a< C .≤−a 1 D .≤−a 2【答案】A 【解析】⎝⎭⎪+−+−−−+−−+−−⎛⎫−−−t t t t a a a a 2i 222221i=1i=i 1i=1i i11i i 2222)()()()()(, 因为存在实数t ,使+−−t a 2i (1)i i 2为实数,a 为实数,所以存在实数t ,−−=t a2102,故存在实数t ,−=t a 222, 所以≥−a 2,故选:A.32.(2023·吉林·长春十一高校联考模拟预测)设复数z 满足+=z i 2,z 在复平面内对应的点为x y ,)(,则( ) A .−+=x y 1422)( B .++=x y 1422)( C .+−=x y 1422)( D .++=x y 1422)(【答案】D【解析】z 在复平面内对应的点为,x y (),则复数=∈z x y x y +i,,R ,则+=++=z x y i (1)i 2,由复数的模长公式可得++=x y (1)422,故选:D .33.(2023秋·广东广州·高二广东实验中学校考期末)设复数z 满足−=−z z z 1,则z 在复平面上对应的图形是( ) A .两条直线 B .椭圆 C .圆 D .双曲线【答案】A【解析】设=+z x y i ,则=−z x y i ,−=−z z z 1可得:−+=x y y 12222)()(,化简得:−=x y 1322)(,即−=x y 13或−=−x y 13,则z 在复平面上对应的图形是两条直线.故选:A34.(2022春·上海黄浦·高三上海市敬业中学校考开学考试)满足条件−=+z i 34i (i 是虚数单位)的复数z 在复平面上对应的点的轨迹是( ) A .直线 B .圆 C .椭圆 D .双曲线【答案】B【解析】因为+==34i 5,设=+z x y i ∈x y ,R )(,所以−=+−z x y i 1i )(,所以i −==z 5,两边平方得+−=x y 12522)(,满足条件的复数在复平面上对应的点的轨迹是圆, 故选:B35(2023春·湖南株洲·高二株洲二中校考开学考试)已知复数z 满足+=+ααz 1i sin i cos )((i 是虚数单位),则=z ( )A .21B C .2D .1【答案】B【解析】因为+=+ααz 1i sin i cos )(, 所以()()++−===+++−++−ααααααααz 1i 1i 1i 22i sin i cos sin cos sin cos sin i cos 1i )()(,解得==z 故选:B36.(2022秋·安徽阜阳·高三安徽省临泉第一中学校考期末)已知复数+1i 是关于x 的方程++=∈x px q p q 0(,R)2的一个根,则+=p q i ( )A.4 B .C .8D .【答案】D【解析】因为复数+1i 是关于x 的方程++=x px q 02的一个根,所以⎩+=⎨++++=⇒+++=⇒⎧+=p p q p q p p q 201i 1i 02i 002)()()(,解得=−=p q 2,2,所以+==p qi另解:因为复数+1i 是关于x 的方程++=∈x px q p q 0(,R)2的一个根, 所以复数−1i 也是关于x 的方程++=∈x px q p q 0(,R)2的一个根, 所以有++−==−+−==p q 1i 1i 2,1i 1i 2)()(解得=−=p q 2,2,所以+=p qi 故选:D37.(2023·全国·模拟预测)若复数=+++⋅⋅⋅+z n i i i i 23,∈n N *则z 的最大值为( )A.1 B C D .2【答案】B【解析】因为=i i 1,=−i 12,=−i i 3,=i 14,,=+k i i 41,=−+k i 142,=−+k i i 43,=k i 14,∈k N ,且+++=i i i i 0234,所以当=n k 4,∈k N *)(时=z 0,则=z 0,当=+n k 41,∈k N )(时=z i ,则=z 1,当=+n k 42,∈k N )(时=−+z 1i ,则==z当=+n k 43,∈k N )(时=−z 1,则=z 1,所以z 故选:B38.(2021秋·上海浦东新·高三上海南汇中学校考阶段练习)已知函数+=−−x f x x 1()log (1)212的定义域为A ,复数−=−−z a 12ii 3i,若∈a A ,则z ||的取值范围是( )A .<z 1B .≤<z 1C .≤≤z 1D .<≤z 1【答案】B 【解析】由+−>−x x 11021,得+>−+x x 102,即−<<x 12,所以=−A (1,2) 因为复数−=−=−+−=+−−z a a a 12i 5i (3i)(12i)i 1(1)i 3i 1所以z ||因为∈−a (1,2),所以z || 故选:B39.(2023春·上海浦东新·高三上海市实验学校校考开学考试)设z 1,z 2为复数,下列命题一定成立的是( )A .如果=z a 1,a 是正实数,那么=z z a 112B .如果z z =12,那z z =±12C .如果≤z a 1,a 是正实数,那么−≤≤a z a 1D .如果+=z z 01122,那么==z z 012 【答案】A【解析】设)(,=+=+∈z x y z x y x y x y i,i ,,,R 1112221122,对A :∵==z a 1,则+=x y a 11222,∴=+−=+=z z x y x y x y a i i 11111111222)()(,A 正确;对B :∵z z =12=+=+x y x y 11222222,不能得到=±=±x x y y ,1212,更不能得到z z =±12,例如==z z 1,i 12,则==z z 112,但≠±z z 12,B 错误;对C :∵=z a 1,则+≤x y a 11222,但只有实数才能比较大小,对于虚数无法比较大小,C 错误;对D :∵+=z z 01122,则+++=−++−+=+−−++x y x y x y x y x y x y x x y y x y x y i i 2i 2i 2i=0112211112222121211222222222222)()()()()()(,可得⎩+=⎨+−−=⎧x y x y x x y y 00112212122222,不能得到====x y x y 01122,例如==z z 1,i 12,则+=−=z z 1101122,但显然≠≠z z 0,012,D 错误.故选:A.40.(2022秋·山西阳泉·高三统考期末)已知复数1232023i i i i 1i +++++=z ,则复数z 的虚部是( ) A .21B .−21C .2i 1D .−2i 1【答案】A 【解析】1232023i i i i 1i 1i 1i++++===+++−−+−−+++++++z i 1i 505i 1i 1i i i 505i i i i 1231234)()()()(+===−−+−−1i 2211i1i )(,故虚部为21 ,故选:A 41.(2022春·广西)下列关于复数的命题中(其中i 为虚数单位),说法正确的是( )A .若关于x 的方程+++−=∈i x ax i a R 11402)()(有实根,则=−a 25B .复数z 满足+=z i i12020)(,则z 在复平面对应的点位于第二象限C .=−+++z a a a i 412312)(,=++i z a a a 222)((i 为虚数单位,∈a R ),若>−a 21,则>z z 12D .+i 12是关于x 的方程++=x px q 02的一个根,其中p 、q 为实数,则=q 5 【答案】D【解析】对于A 中,设方程的实数根为t ,代入方程可得+++−=i i t at 11402)(,所以⎩−=⎨++=⎧t t at 401022,解得=±a 25,所以A 不正确;对于B 中,复数+=z i i 12020)(,可得==−++=i i i i z 12112112020,则复数z 在复平面内对应的点为−22(,)11,位于第四象限,所以B 不正确;对于C 中,复数=−+++z a a a i 412312)(,=++i z a a a 222)(,当>−a 21时,可知当+≠a a 02时 ,因为虚数不能比较大小,所以C 不正确;对于D 中,+i 12是关于x 的方程++=x px q 02的一个根, 根据复数方程的性质,可得−i 12也是方程的根,可得⎩+−=⎨⎧++−=−i i q i i p (12)(12)1212,解得=−=p q 2,5,所以D 正确.故选:D.42.(2023秋·河北唐山·高三统考期末)(多选)已知i 为虚数单位,复数,,=−=+∈z a z a a 2i 2i R 12)(,下列结论正确的有( )A .z z =12B .=z z 12C .若+=⋅z z z z 21212)(,则=a 2D .若=−z i 2,则=a 0 【答案】AC【解析】A 选项,==z z 12,A 选项正确. B 选项,=+≠z a z 2i 12,B 选项错误. C 选项,+=++−z z a a 22424i 12)()(, ⋅=+−z z a a 44i 122)(,若+=⋅z z z z 21212)(,则⎩−=−⎨⎧+=a a a a 2442442,解得=a 2,所以C 选项正确. D 选项,当=a 0时,=≠−z 2i 2,所以D 选项错误. 故选:AC43.(2023·重庆沙坪坝·重庆南开中学校考模拟预测)(多选)设i 为虚数单位,下列关于复数的命题正确的有( ) A .=⋅z z z z 1212B .若z z ,12互为共轭复数,则z z =12C .若z z =12,则=z z 1222D .若复数=++−z m m 11i )(为纯虚数,则=−m 1【答案】ABD 【解析】由题意得:对于选项A :令=+=+z a b z c d i,i 12则⋅=++=−++z z a b c d ac bd ad bc i i i 12)()()( =−++ac bd ad bc 22)()(=⋅z z 12所以=⋅z z z z 1212,故A 正确;对于选项B :令=+=−z a b z a b i,i 12,z z 12z z =12,故B 正确;对于选项C :令=+=−z a b z a b i,i 12,==z z 12,根据复数的乘法运算可知:=+=−+z a b a b ab i 2i 12222)(,=−=−−z a b a b ab i 2i 22222)( ,≠z z 1222,所以C 错误;对于选项D :若复数=++−z m m 11i )(为纯虚数,则+=m 10,即=−m 1,故D 正确. 故选:ABD44.(2023春·安徽·高三校联考开学考试)(多选)若复数=+z i 121,=−z 73i 2,则下列说法正确的是( ).A .=z 1B .在复平面内,复数z 2所对应的点位于第四象限C .⋅z z 12的实部为13D .⋅z z 12的虚部为−11 【答案】ABC【解析】由题意得,==z 1A 正确;在复平面内,复数z 2所对应的点为−7,3)(,位于第四象限,故B 正确; ∵⋅=+−=−++=+z z 12i 73i 73i 14i 61311i 12)()(, ∴⋅z z 12的实部为13,虚部为11,故C 正确,D 错误. 故选:ABC .45.(2023秋·浙江宁波·高三期末)(多选)已知∈z z C ,12,且=+=z z z 10112,则( )A .当R =−=+∈z z x y x y 1i,i(,)12时,必有++−=x y (1)(1)1022B .复平面内复数z 1C .−=z i 1min 1D .=+z z 1max12【答案】BD【解析】A 项:+=⇒++−=z z x y 10111001222)()(,故错误;B 项:因为=z 1,故正确;C 项:−≥−=z i z i ||||111,当z 1与i 对应向量同向时取等,故错误;D 项:==≤==+z z 112+z z 12与z 1对应向量反向时取等,故正确. 故选:BD.46.(2023秋·湖北·高三校联考阶段练习)(多选)设z 1,z 2为复数,则下列四个结论中正确的是( )A .−=+−z z z z z z 412121222)(B .−z z 11是纯虚数或零C .+≤+z z z z 1212恒成立D .存在复数z 1,z 2,使得<z z z z 1212【答案】BC【解析】对于A :+−=−z z z z z z 412121222)()(,令−=+z z x y i 12, 则−=+=−+z z x y x y xy i 2i 122222)()(,−==+z z x y 12222,+xy 22与−+x y xy 2i 22不一定相等,故A 错误;对于B :=+z a b i 1,则=−z a b i 1,−=z z b 2i 11,当=b 0时为零,当≠b 0时为纯虚数,故B 正确;对于C :=+=+==z x y z a b z z i,i,1212则+=z z 12+=z z ||||12,(ay bx −≥02),则+−≥a y b x abxy 202222,∴+++≥++a x b x a y b y a x b y abxy 442222222222222)()(∴++≥+x y a b ax by 42222222)()()(∴+ax by 22∴++++≥+++++x y a b x y a b ax by 2222222222,∴≥22,∴+−+≥z z z z ||||0121222)()(故C 正确;对于D :设=+=+==z x y z a b z z i,i,1212则z z ||||12=+++=−++z z ax xb ay by ax by xb ay i i i i 122)()(==z z 12z z ||||12,故D 错误.故选:BD.47.(2022秋·甘肃甘南)(多选)已知=+∈z a b a b i ,R )(为复数,z 是z 的共轭复数,则下列命题一定正确的是( )A .若z 2为纯虚数,则=≠a b 0B .若∈z R 1,则∈z RC .若−=z i 1,则z 的最大值为2D .⋅=z z z ||2【答案】BCD【解析】对于A ,=+=−+z a b a b ab (i)2i 2222)(为纯虚数,所以⎩≠⎨−=⎧ab a b 20022,即=±≠a b 0,所以A 错误;对于B ,()()++−++===−−z a b a b a b a b a ba b a bi i i i 11i 2222, 因为∈zR 1,所以=b 0,从而∈z R ,所以B 正确;对于C , 由复数模的三角不等式可得=−+≤−+=z z z i i i i 2)(,所以C 正确;对于D ,⋅=+−=+=z z a b a b a b z i i ||222)()(,所以D 正确.故选:BCD .48.(2023秋·吉林长春·高三长春市第二中学校考期末)(多选)已知复数z 1,z 2,则下列结论中一定正确的是( ) A .若=z z 012,则=z 01或=z 02B .若+=z z 01222,则==z z 012 C .若=z z 1222,则z z =12D .若z z =12,则=z z 1222【答案】AC【解析】对于A , 设=+=+∈z x y z a b x y a b i,i,,,,R 12)(, 若=z z 012,则=++=−=z z x y a b xa yb xb ya i i ++i 012)()()(,所以⎩=⎨⎧−=xb ya xa yb +00,即⎩=−⎨⎧=xb ya xa yb,所以=−x y ab ab 22,若0a b ,则=−x y ab ab 22成立,此时=z 02;若,=≠a b 00,由=xa yb 得=y 0,由=−xb ya 得=x 0,此时=z 01; 若,≠≠a b 00,由=−x y ab ab 22得=−x y 22,所以==x y 0,此进=z 01, 所以若=z z 012,则=z 01或=z 02,故A 正确;对于B ,设=+=−z z 1i,1i,12则+=+−=z z 1i +1i 0122222)()(,故B 不正确; 对于C ,设=+=+∈z x y z a b x y a b i,i,,,,R 12)(,所以=+−=−∈z x y x y xy z a b ab x y a b i =+2i,+2i ,,,R 12222222)()(,若=z z 1222,则⎩⎩==⎨⎨⇒⎧−=−⎧=xy ab y b x y a b x a 222222或⎩=−⎨⎧=−y b x a , 所以z z =12,故C 正确;对于D , 由z z =12,取=+z 1i 1,=−z 1i 2满足条件,而=≠=−z z 2i 2i 1222,故D 不正确. 故选:AC.49.(2023·高一课时练习)在复平面上的单位圆上有三个点Z 1,Z 2,Z 3,其对应的复数为z 1,z 2,z 3.若−=+=z z z 1213△Z Z Z 123的面积S =______.【解析】由题意知,===z z z 1123, 由复数的加减法法则的几何意义及余弦定理,得⋅∠==−+−−z z Z OZ z z z z 22cos 112121212222,即∠=︒Z OZ 12012,⋅∠=−=+−+z z Z OZ z z z z 22cos 113131313222,即∠=︒Z OZ 6013,当OZ 2与OZ 3反向,=⨯⨯=S 22221;当线段OZ3在∠Z OZ12的内部时,==S2211所以△Z Z Z123..50(2023·高三课时练习)已知复数=−θz cos i1,=+θz sin i2,则⋅z z12的最大值为______.【答案】23【解析】⋅=⋅== z z z z1212===∵∈θsin20,12][,∴当=θsin212时,⋅z z12=23.故答案为:23.51.(2023·=______.====21)52.(2023·高一课时练习)设z 1,z 2,∈z C 3,下列命题中,假命题的个数为______. ①z z −=11;②若=z z 1222,则⋅=⋅z z z z 1122;③⋅=z z z z z z 3333121222; ④若−+−=z z z z 0122322)()(,则==z z z 123;⑤+≤z z z z 2121222.【答案】2【解析】令+z a b =i 1,+z c d =i 2,则−z a b =i 1,−z c d =i 2.则①−==z z 11,判断正确;②若=z z 1222,则=z z 1222,则=z z 1222又⋅=z z z 1112,⋅=z z z 2222,则⋅=⋅z z z z 1122.判断正确;③==⋅z z z z z z z z z 333333121212222.判断正确; ④若令z =2i 1,z =i 2,+z =1i 3,则−+−=−+=z z z z 110122322)()(, 但此时≠≠z z z 123.判断错误; ⑤当+z =23i 1,+z =2i 2时,=<+−=−=−z z z z z z 22i 402212121222)()(,即+>z z z z 2121222.判断错误.故答案为:253.(2023·上海·统考模拟预测)设∈z z ,C 12且=⋅z z i 12,满足−=z 111,则−z z 12的取值范围为_____.【答案】⎣⎡0,2【解析】设=+=+∈z a b z c d a b c d i,i,,,,R 12,=−z c d i 2,则+=⋅−=+a b c d d c i i i i )(,所以⎩=⎨⎧=b c a d ,−=−+==z a b 11i 11)(,所以−+=a b 1122)(,即z 1对应点a b ,)(在以1,0)(为圆心,半径为1的圆−+=x y 1122)(上.=+=+z c d b a i i 2,z 2对应点为b a ,)(,a b ,)(与b a ,)(关于=y x 对称,所以点b a ,)(在以0,1)(为圆心,半径为1的圆+−=x y 1122)(上,−z z 12表示a b ,)(与b a ,)(两点间的距离,圆−+=x y 1122)(与圆+−=x y 1122)(,如图所示,所以−z z 12的最小值为0+=112所以−z z 12的取值范围为⎣⎡0,2.故答案为:⎣⎡0,254.(2023·高三课时练习)复数z 1与z 2在复平面上对应的向量分别为OZ 1与OZ 2,已知=z i 1,OZ OZ ⊥12,且=OZ OZ 12,则复数=z 2______.【答案】1或−1【解析】依题意,(3,1)OZ =1,设(,)OZ x y =2,由OZ OZ ⊥12得:30OZ OZ ⋅=+=x y 12,由=OZ OZ 12得:+=x y 422,联立解得⎩⎪=⎨⎪⎧=y x 1⎩⎪⎨⎪⎧=−y x 1(1,3)OZ =−2或(1,3)OZ =−2,所以=z 12或=−z 12.故答案为:1或−155(2023·高三课时练习)已知复数z 满足−−≤−−+z z 12log 11121,则z 在复平面上对应的点Z所围成区域的面积为______. 【答案】π21 【解析】12log 1,2,215z z z z −+−+−−−−≤−∴≥<−≤z 12121111,∴=−=s π(52)21π22. 故答案为: π2156(2022春·上海闵行·高三上海市七宝中学校考阶段练习)已知=+z x y i ,x 、∈y R ,i 是虚数单位.若复数++z1ii 是实数,则z ||的最小值为______.【【解析】复数++−+=+=+=++−++−+−+z x y x y y x x y y x 1i (1i)(1i)222i i i i (i)(1i)()i 2是实数, 所以=−+y x 202,得=+x y 2.所以===≥z ||当且仅当=−y 1,=x 1取等号,所以z ||.。
高考数学专题《复数》习题含答案解析

专题10.2 复数1.(2020·全国高考真题(理))复数113i-的虚部是( )A .310-B .110-C .110D .310【答案】D 【解析】因为1131313(13)(13)1010i z i i i i +===+--+,所以复数113z i =-的虚部为310.故选:D.2.(2020·全国高考真题(文))(1–i )4=( )A .–4B .4C .–4i D .4i【答案】A 【解析】422222(1)[(1)](12)(2)4i i i i i -=-=-+=-=-.故选:A.3.(2021·北京·高考真题)在复平面内,复数z 满足(1)2i z -=,则z =( )A .1i --B .1i-+C .1i-D .1i+【答案】D 【分析】由题意利用复数的运算法则整理计算即可求得最终结果.【详解】由题意可得:()()()()2121211112i i z i i i i ++====+--+.故选:D.4.(2021·全国·高考真题)已知2i z =-,则()i z z +=( )A .62i -B .42i-C .62i+D .42i+【答案】C 【分析】练基础利用复数的乘法和共轭复数的定义可求得结果.【详解】因为2z i =-,故2z i =+,故()()()2222=4+42262z z i i i i i i i+=-+--=+故选:C.5.(2021·全国·高考真题(文))已知2(1)32i z i -=+,则z =( )A .312i--B .312i-+C .32i-+D .32i--【答案】B 【分析】由已知得322iz i+=-,根据复数除法运算法则,即可求解.【详解】2(1)232i z iz i -=-=+,32(32)23312222i i i i z i i i i ++⋅-+====-+--⋅.故选:B.6.(2021·全国·高考真题(理))设()()2346z z z z i ++-=+,则z =( )A .12i -B .12i+C .1i+D .1i-【答案】C 【分析】设z a bi =+,利用共轭复数的定义以及复数的加减法可得出关于a 、b 的等式,解出这两个未知数的值,即可得出复数z .【详解】设z a bi =+,则z a bi =-,则()()234646z z z z a bi i ++-=+=+,所以,4466a b =⎧⎨=⎩,解得1a b ==,因此,1z i =+.故选:C.7.(2021·全国·高考真题(文))设i 43i z =+,则z =( )A .–34i -B .34i-+C .34i-D .34i+【答案】C 【分析】由题意结合复数的运算法则即可求得z 的值.【详解】由题意可得:()2434343341i i i i z i i i ++-====--.故选:C.8.(2021·浙江·高考真题)已知a R ∈,()13ai i i +=+,(i 为虚数单位),则a =( )A .1-B .1C .3-D .3【答案】C 【分析】首先计算左侧的结果,然后结合复数相等的充分必要条件即可求得实数a 的值.【详解】()213ai i i ai i a a i i +=-=-+=++=,利用复数相等的充分必要条件可得:3,3a a -=∴=-.故选:C.9.(2019·北京高考真题(文))已知复数z =2+i ,则( )ABC .3D .5【答案】D 【解析】∵ 故选D.10.(2019·全国高考真题(文))设,则=( )A.2B CD .1【答案】C 【解析】因为,所以,所以,故选C .1.(2010·山东高考真题(文))已知 ,,其中 为虚数单位,则=( )A .-1B .1C .2D .3【答案】B 【解析】z z ⋅=z 2i,z z (2i)(2i)5=+⋅=+-=3i12iz -=+z 312iz i -=+(3)(12)17(12)(12)55i i z i i i --==-+-z ==2a ib i i+=+,a b ∈R i +a b 练提升因为 ,,所以,则,故选B.2.(全国高考真题(理))复数的共轭复数是( )A .B .iC .D .【答案】A 【解析】,故其共轭复数为.所以选A.3.(2018·全国高考真题(理))设,则( )A .B .C .D【答案】C 【解析】,则,故选c.4.(2009·重庆高考真题(理))已知复数的实部为,虚部为2,则的共轭复数是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】由题意得:所以,共轭负数为2+i 故选B5.(2017·山东高考真题(理))已知,是虚数单位,若,,22222a i ai i ai b i i i+--==-=+-,a b ∈R 2211b b a a ==⎧⎧⇒⎨⎨-==-⎩⎩+1a b =212ii+-i -35i-35i()()()()2i 12i 5i i12i 12i 5++==-+i -1i2i 1iz -=++||z =0121()()()()1i 1i 1i2i 2i 1i 1i 1i z ---=+=++-+i 2i i =-+=1z =z 1-5iz2i -2i+2i--2i-+R a ∈i z a =4z z ⋅=则( )A .1或B或C .D【答案】A 【解析】由得,所以,故选A.6.(2021·广东龙岗·高三期中)已知复数z 满足()2i 34i z +=+(其中i 为虚数单位),则复数z =( )A .2i -B .2i-+C .2i+D .2i--【答案】C 【分析】根据复数除法运算求出z ,即可得出答案.【详解】()2i 35z +=+= ,()()()52i 52i 2i 2i 2i z -∴===-++-,则2i z =+.故选:C.7.(2021·安徽·合肥一六八中学高一期中)欧拉公式i s co in s i x e x x +=(i 是虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里非常重要,被誉为“数学中的天桥”.根据欧拉公式可知,i 3e π表示的复数位于复平面中的( )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】先由欧拉公式计算可得312e π=,然后根据复数的几何意义作出判断即可.【详解】根据题意i s co in s i xe x x +=,故i3is n 1cos 33i 2e πππ=+=,对应点12⎛ ⎝,在第一象限.故选:A .8.【多选题】(2021·全国·模拟预测)已知复数z =(i 为虚数单位),则下列说法正确的是()A .复数z 在复平面内对应的点坐标为()sin 3cos3,sin 3cos3+-a =1-,4z a z z =+⋅=234a +=1a =±B .z 的虚部为C .2z z ⋅=D .z ⋅为纯虚数【答案】CD 【分析】根据复数的概念、共轭复数的概念、复数的几何意义以及四则运算法则即可求解.【详解】复数3cos3i sin 3cos3z =++-.因为334ππ<<,所以sin 3cos3304π⎛⎫+=+< ⎪⎝⎭,sin 3cos30->,所以原式()()sin 3cos3i sin 3cos3=-++-,所以选项A 错误;复数z B错误;222z z ⋅=+=,所以选项C 正确;z ⋅=()i 1sin 61sin 62i⋅=++-=,所以选项D 正确.故选:CD.9.【多选题】(2021·河北武强中学高三月考)已知复数cos isin z θθ=+(其中i 为虚数单位),下列说法正确的是( )A .1z z ⋅=B .1z z+为实数C .若83πθ=,则复数z 在复平面上对应的点落在第一象限D .若(0,)θπ∈,复数z 是纯虚数,则2πθ=【答案】ABD 【分析】对选项A ,根据计算1z z ⋅=即可判断A 正确,对选项B ,根据12cos z zθ+=即可判断B 正确,对选项C ,根据88cosisin 33z ππ=+在复平面对应的点落在第二象限,即可判断C 错误,对选项D ,根据z 是纯虚数得到2πθ=即可判断D 正确.【详解】对选项A ,()()()2222cos isin cos isin cos isin cos sin 1z z θθθθθθθθ⋅=+-=-=+=,故A 正确.对选项B ,因为11cos isin cos isin z z θθθθ+=+++()()cos isin cos isin cos isin cos isin θθθθθθθθ-=+++-cos isin cos isin 2cos θθθθθ=++-=,所以1z z+为实数.故B 正确.对选项C ,因为83πθ=为第二象限角,所以8cos03π<,8sin 03π>,所以88cos isin 33z ππ=+在复平面对应的点落在第二象限.故C 错误.对选项D ,复数z 是纯虚数,则cos 0sin 0θθ=⎧⎨≠⎩,又因为(0,)θπ∈,所以2πθ=,故D 正确.故选:ABD10.(2021·福建·厦门一中模拟预测)在复平面内,复数(,)z a bi a b R =+∈对应向量OZ(O为坐标原点),设||OZ r =,以射线Ox 为始边,OZ 为终边旋转的角为θ,则(cos sin )z r i θθ=+,法国数学家棣莫弗发现了棣莫弗定理:1111(cos sin )z r i θθ=+,2222(cos sin )z r i θθ=+,则12121212[cos()sin()]z z rr i θθθθ=+++,由棣莫弗定理可以推导出复数乘方公式:[(cos sin )](cos sin )n n r i r n i n θθθθ+=+,已知4)z i =,则||z =______;若复数ω满足()*10n n ω-=∈N ,则称复数ω为n 次单位根,若复数ω是6次单位根,且ω∉R ,请写出一个满足条件的ω=______.【答案】16 ()22cossin 1,2,4,566k k i k ππ+= 【分析】2(cos sin )66i i ππ+=+,则4222(cos sin )33z i ππ=+,再由||||z z =求解,由题意知61ω=,设cos sin i ωθθ=+,即可取一个符合题意的θ,即可得解.【详解】解: 2(cos sin )66i i ππ=+,∴4422)2(cos sin )33z i i ππ==+,则4||||216z z ===.由题意知61ω=,设cos sin i ωθθ=+,则6cos 6sin 61i ωθθ=+=,所以sin 60cos 61θθ=⎧⎨=⎩,又ω∉R ,所以sin 0θ≠,故可取3πθ=,则cossin33i ππω=+故答案为:16,cossin33i ππω=+(答案不唯一).1.(2021·江苏·高考真题)若复数z 满足()1i 3i z +=-,则z 的虚部等于( )A .4B .2C .-2D .-4【答案】C 【分析】利用复数的运算性质,化简得出12z i =-.【详解】若复数z 满足()1i 3i z +=-,则()()()()3i 1i 3i 12i 1i 1i 1i z ---===-++-,所以z 的虚部等于2-.故选:C.2.(2021·全国·高考真题)复数2i13i--在复平面内对应的点所在的象限为( )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】利用复数的除法可化简2i13i--,从而可求对应的点的位置.【详解】()()2i 13i 2i 55i 1i13i 10102-+-++===-,所以该复数对应的点为11,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,该点在第一象限,故选:A.3.(2020·全国高考真题(理))若z=1+i ,则|z 2–2z |=( )A .0B .1C D .2练真题【答案】D 【解析】由题意可得:()2212z i i =+=,则()222212z z i i -=-+=-.故2222z z -=-=.故选:D.4.(2020·全国高考真题(文))若312i i z =++,则||=z ( )A .0B .1CD .2【答案】C 【解析】因为31+21+21z i i i i i =+=-=+,所以z ==故选:C .5.(2019·全国高考真题(理))设z =-3+2i ,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】由得则对应点(-3,-2)位于第三象限.故选C .6.(2018·江苏高考真题)若复数满足,其中i 是虚数单位,则的实部为________.【答案】2【解析】因为,则,则的实部为.z 32,z i =-+32,z i =--32,z i =--z i 12i z ⋅=+z i 12i z ⋅=+12i2i iz +==-z 2。
高考复数知识点总结

高考复数知识点总结一、复数的概念1. 定义:在数学中,复数是由一个实数和一个虚数单位i构成的数,表示为a+bi,其中a 和b都是实数,而i是虚数单位,满足i²=-1。
2. 实部和虚部:复数a+bi中,a称为实部,bi称为虚部,其中a和b都是实数。
二、复数的表示形式1. 代数形式:a+bi2. 幅角形式:r(cosθ+isinθ),其中r为复数的模,θ为复数的幅角。
3. 指数形式:re^(iθ),其中e^(iθ)为指数函数。
三、复数的运算1. 加法与减法:实部相加,虚部相加2. 乘法:根据分配律和虚数单位i的性质计算3. 除法:乘以共轭复数,然后根据除法的定义计算4. 幂运算:通过指数形式进行计算四、复数的性质1. 共轭复数:a+bi的共轭复数是a-bi2. 模:复数a+bi的模是√(a²+b²)3. 幅角:复数a+bi的幅角是θ=tan^(-1)(b/a)五、复数的应用1. 代数方程式:一元二次方程的解2. 三角函数:通过复数的幅角形式可以求解三角函数的和差角公式3. 电路学:用复数解决交流电路中的问题六、复数的解析几何1. 复数的几何意义:复平面上的点2. 复数的模和幅角:向量的模和方向3. 复数的乘法和除法:向量的缩放和旋转七、复数的解1. 一元二次方程的解:通过求根公式得到解2. 复数的根:开方运算的应用总结:复数是数学中的一个重要概念,它由一个实部和一个虚部构成,可以通过代数形式、幅角形式和指数形式进行表示。
复数的运算包括加法、减法、乘法、除法和幂运算,通过这些运算可以得到复数的性质如共轭复数、模和幅角。
复数还具有广泛的应用,包括代数方程式、三角函数和电路学等方面。
此外,复数还可以通过解析几何的方式进行理解,它在平面上对应着一个点,并且具有向量的性质。
复数的解可以用于一元二次方程的求解以及复数的根的求解。
通过学习和掌握复数的知识,可以更好地理解数学中的各种概念和问题,并且对于后续的学习和应用具有重要的意义。
高考数学冲刺复数考点全面解析

高考数学冲刺复数考点全面解析在高考数学的征程中,复数是一个不可或缺的重要考点。
对于即将踏入高考考场的同学们来说,透彻理解和熟练掌握复数相关知识,无疑是取得优异成绩的关键一步。
接下来,让我们一起对高考数学中复数这一考点进行全面而深入的解析。
首先,我们要明确什么是复数。
复数是形如 a + bi 的数,其中 a 和b 均为实数,i 是虚数单位,满足 i²=-1。
在复数中,a 被称为实部,记作 Re(z);b 被称为虚部,记作 Im(z)。
复数的四则运算规则是我们必须要掌握的重点。
加法:(a + bi) +(c + di) =(a + c) +(b + d)i减法:(a + bi) (c + di) =(a c) +(b d)i乘法:(a + bi)(c + di) =(ac bd) +(ad + bc)i除法:(a + bi)÷(c + di) =(ac + bd) /(c²+ d²) +(bc ad) /(c²+ d²)i在进行四则运算时,要特别注意 i²=-1 的运用,以及合并实部和虚部。
复数的几何意义也是一个重要的知识点。
在复平面上,复数可以用点来表示,实部 a 对应横坐标,虚部 b 对应纵坐标。
复数的模长|z| =√(a²+ b²),表示复数在复平面上对应的点到原点的距离。
共轭复数同样不容忽视。
对于复数 z = a + bi,其共轭复数为z=a bi。
共轭复数在复数的运算和性质研究中有着重要的作用。
接下来,我们看看高考中关于复数的常见题型。
一是复数的概念与分类。
会给出一个复数,要求判断它是实数、虚数还是纯虚数。
这就需要我们根据实部和虚部的取值来进行判断。
如果虚部为 0,就是实数;如果实部为 0 且虚部不为 0,就是纯虚数;否则就是虚数。
二是复数的四则运算。
通常会给出两个或多个复数,要求进行加、减、乘、除运算,然后求出结果的实部和虚部。
高考数学知识点速记复数的运算与性质

高考数学知识点速记复数的运算与性质在高考数学中,复数是一个重要的知识点。
复数的运算与性质不仅是数学学科中的基础内容,也是解决许多数学问题的有力工具。
让我们一起来快速了解一下复数的运算与性质。
一、复数的定义形如\(a + bi\)(\(a\)、\(b\)均为实数)的数称为复数,其中\(a\)被称为实部,记作\(Re(z)\);\(b\)被称为虚部,记作\(Im(z)\)。
当\(b = 0\)时,复数\(a + bi\)就是实数;当\(b ≠ 0\)时,复数\(a + bi\)被称为虚数;当\(a = 0\)且\(b ≠ 0\)时,复数\(a + bi\)被称为纯虚数。
二、复数的几何意义在平面直角坐标系中,以\(x\)轴为实轴,\(y\)轴为虚轴,建立复平面。
复数\(z = a + bi\)对应复平面内的点\(Z(a, b)\),向量\(\overrightarrow{OZ}\)的坐标也是\((a, b)\)。
三、复数的运算1、复数的加法设\(z_1 = a + bi\),\(z_2 = c + di\),则\(z_1 + z_2 =(a + c) +(b + d)i\)。
复数的加法满足交换律和结合律,即\(z_1 + z_2 = z_2 + z_1\),\((z_1 + z_2) + z_3 = z_1 +(z_2 + z_3)\)。
2、复数的减法\(z_1 z_2 =(a c) +(b d)i\)3、复数的乘法\((a + bi)(c + di) = ac + adi + bci + bdi^2 =(ac bd) +(ad + bc)i\)4、复数的除法\\begin{align}\frac{a + bi}{c + di}&=\frac{(a + bi)(c di)}{(c + di)(c di)}\\&=\frac{ac adi + bci bdi^2}{c^2 + d^2}\\&=\frac{(ac + bd) +(bc ad)i}{c^2 + d^2}\end{align}\四、复数的性质1、共轭复数当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数互为共轭复数。
2024年高考数学总复习第五章《平面向量与复数》复数

2024年高考数学总复习第五章《平面向量与复数》§5.5复数最新考纲1.在问题情境中了解数系的扩充过程,体会实际需求与数学内部的矛盾(数的运算规则、方程求根)在数系扩充过程中的作用,感受人类理性思维的作用以及数与现实世界的联系.2.理解复数的基本概念及复数相等的充要条件.3.了解复数的代数表示法及其几何意义.4.能进行复数代数形式的四则运算,了解复数代数形式的加、减运算的几何意义.1.复数的有关概念(1)定义:形如a +b i(a ,b ∈R )的数叫做复数,其中a 叫做复数z 的实部,b 叫做复数z 的虚部(i 为虚数单位).(2)分类:满足条件(a ,b 为实数)复数的分类a +b i 为实数⇔b =0a +b i 为虚数⇔b ≠0a +b i 为纯虚数⇔a =0且b ≠0(3)复数相等:a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d (a ,b ,c ,d ∈R ).(4)共轭复数:a +b i 与c +d i 共轭⇔a =c ,b =-d (a ,b ,c ,d ∈R ).(5)模:向量OZ →的模叫做复数z =a +b i 的模,记作|a +b i|或|z |,即|z |=|a +b i|=a 2+b 2(a ,b ∈R ).2.复数的几何意义复数z =a +b i 与复平面内的点Z (a ,b )及平面向量OZ →=(a ,b )(a ,b ∈R )是一一对应关系.3.复数的运算(1)运算法则:设z 1=a +b i ,z 2=c +d i ,a ,b ,c ,d ∈R .(2)几何意义:复数加减法可按向量的平行四边形或三角形法则进行.如图给出的平行四边形OZ 1ZZ 2可以直观地反映出复数加减法的几何意义,即OZ →=OZ 1→+OZ 2→,Z 1Z 2→=OZ 2→-OZ 1→.概念方法微思考1.复数a +b i 的实部为a ,虚部为b 吗?提示不一定.只有当a ,b ∈R 时,a 才是实部,b 才是虚部.2.如何理解复数的加法、减法的几何意义?提示复数的加法、减法的几何意义就是向量加法、减法的平行四边形法则.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)方程x 2+x +1=0没有解.(×)(2)复数z =a +b i(a ,b ∈R )中,虚部为b i.(×)(3)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小.(×)(4)原点是实轴与虚轴的交点.(√)(5)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模.(√)题组二教材改编2.设z =1-i1+i +2i ,则|z |等于()A .0 B.12C .1D.2答案C 解析∵z =1-i 1+i +2i =(1-i )2(1+i )(1-i )+2i =-2i 2+2i =i ,∴|z |=1.故选C.3.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()A .1-2i B .-1+2iC .3+4iD .-3-4i答案D解析CA →=CB →+BA →=-1-3i +(-2-i)=-3-4i.4.若复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,则实数x 的值为()A .-1B .0C .1D .-1或1答案A解析∵z 为纯虚数,2-1=0,-1≠0,∴x =-1.题组三易错自纠5.设a ,b ∈R ,i 是虚数单位,则“ab =0”是“复数a +bi 为纯虚数”的()A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案C解析∵复数a +bi=a -b i 为纯虚数,∴a =0且-b ≠0,即a =0且b ≠0,∴“ab =0”是“复数a +bi为纯虚数”的必要不充分条件.故选C.6.(2020·模拟)若复数z 满足i z =2-2i(i 为虚数单位),则z 的共轭复数z 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B解析由题意,∵z =2-2i i =(2-2i )·(-i )i·(-i )=-2-2i ,∴z =-2+2i ,则z 的共轭复数z 对应的点在第二象限.故选B.7.i 2014+i 2015+i 2016+i 2017+i 2018+i 2019+i 2020=________.答案-i解析原式=i 2+i 3+i 4+i 1+i 2+i 3+i 4=-i.题型一复数的概念1.(2018·武汉华中师大一附中月考)若复数z 满足(1+2i)z =1-i ,则复数z 的虚部为()A.35B .-35C.35i D .-35i答案B解析因为(1+2i)z =1-i ,所以z =1-i 1+2i=(1-i )(1-2i )5=-1-3i5,因此复数z 的虚部为-35,故选B.2.(2019·钦州质检)复数2+i1+i的共轭复数是()A .-32+12iB .-32-12iC.32-12iD.32+12i 答案D解析由复数2+i 1+i =(2+i )(1-i )(1+i )(1-i )=3-i 2=32-12i ,所以共轭复数为32+12i ,故选D.3.(2018·烟台模拟)已知复数a +2i2-i是纯虚数(i 是虚数单位),则实数a 等于()A .-4B .4C .1D .-1答案C解析a +2i 2-i =(a +2i )(2+i )(2-i )(2+i )=2a -2+(a +4)i5,∵复数a +2i2-i为纯虚数,∴2a -2=0且a +4≠0,解得a =1.故选C.思维升华复数的基本概念有实部、虚部、虚数、纯虚数、共轭复数等,在解题中要注意辨析概念的不同,灵活使用条件得出符合要求的解.题型二复数的运算命题点1复数的乘法运算例1(1)(2018·全国Ⅲ)(1+i)(2-i)等于()A .-3-iB .-3+iC .3-iD .3+i答案D解析(1+i)(2-i)=2+2i -i -i 2=3+i.(2)i (2+3i )等于()A .3-2iB .3+2iC .-3-2iD .-3+2i答案D解析i(2+3i)=2i +3i 2=-3+2i ,故选D.命题点2复数的除法运算例2(1)(2018·全国Ⅱ)1+2i1-2i等于()A .-45-35iB .-45+35iC .-35-45iD .-35+45i答案D解析1+2i 1-2i =(1+2i )2(1-2i )(1+2i )=1-4+4i1-(2i )2=-3+4i 5=-35+45i.故选D.(2)(2018·烟台模拟)已知i 是虚数单位,若复数z 满足z (1+i)=1-i ,则z 等于()A .iB .-iC .1+iD .1-i答案A解析由题意,复数z =1-i 1+i =(1-i )(1-i )(1+i )(1-i )=-i ,所以z =i ,故选A.命题点3复数的综合运算例3(1)(2018·达州模拟)已知z (1+i)=-1+7i(i 是虚数单位),z 的共轭复数为z ,则|z |等于()A.2B .3+4i C .5D .7答案C解析z =-1+7i 1+i=(-1+7i )(1-i )2=3+4i ,故z =3-4i ⇒|z |=5,故选C.(2)(2018·成都模拟)对于两个复数α=1-i ,β=1+i ,有下列四个结论:①αβ=1;②αβ=-i ;③|αβ|=1;④α2+β2=0,其中正确结论的个数为()A .1B .2C .3D .4答案C解析对于两个复数α=1-i ,β=1+i ,①αβ=(1-i)·(1+i)=2,故①不正确;②αβ=1-i 1+i =(1-i )(1-i )(1+i )(1-i )=-2i 2=-i ,故②正确;③|αβ|=|-i |=1,故③正确;④α2+β2=(1-i)2+(1+i)2=1-2i -1+1+2i -1=0,故④正确.故选C.思维升华(1)复数的乘法:复数乘法类似于多项式的四则运算.(2)复数的除法:除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数.跟踪训练1(1)已知a ∈R ,i 是虚数单位,若z =3+a i ,z ·z =4,则a 为()A .1或-1B .1C .-1D .不存在的实数答案A解析由题意得z =3-a i ,故z ·z =3+a 2=4⇒a =±1,故选A.(2)(2018·潍坊模拟)若复数z 满足z (2-i)=(2+i)·(3-4i),则|z |等于()A.5B .3C .5D .25答案C解析由题意z (2-i)=(2+i)(3-4i)=10-5i ,则z =10-5i 2-i =(10-5i )(2+i )(2-i )(2+i )=5,所以|z |=5,故选C.题型三复数的几何意义例4(1)(2018·天津河东区模拟)i 是虚数单位,复数1-ii在复平面上对应的点位于()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限答案C解析由题意得1-i i =(1-i )i i 2=1+i-11-i ,因为复数-1-i 在复平面上对应的点在第三象限,故选C.(2)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:①AO →,BC →所表示的复数;②对角线CA →所表示的复数;③B 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.③OB →=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.思维升华复平面内的点、向量及向量对应的复数是一一对应的,要求某个向量对应的复数时,只要找出所求向量的始点和终点,或者用向量相等直接给出结论即可.跟踪训练2(1)(2018·洛阳模拟)已知复数z =5i 3+4i (i 是虚数单位),则z 的共轭复数z 对应的点在()A .第四象限B .第三象限C .第二象限D .第一象限答案A解析∵z =5i 3+4i =5i·(3-4i )(3+4i )·(3-4i )=45+35i ,∴z =45-35i ,则z 的共轭复数z 对应的点在第四象限.故选A.(2)已知复数z 1=-1+2i ,z 2=1-i ,z 3=3-2i ,它们所对应的点分别为A ,B ,C ,O 为坐标原点,若OC →=xOA →+yOB →,则x +y 的值是________.答案5解析由已知得A (-1,2),B (1,-1),C (3,-2),∵OC →=xOA →+yOB →,∴(3,-2)=x (-1,2)+y (1,-1)=(-x +y,2x -y ),x +y =3,x -y =-2,=1,=4,故x +y =5.1.已知复数z 1=6-8i ,z 2=-i ,则z 1z 2等于()A .-8-6iB .-8+6iC .8+6iD .8-6i答案C解析∵z 1=6-8i ,z 2=-i ,∴z 1z 2=6-8i -i =(6-8i )i -i 2=8+6i.2.(2018·聊城模拟)设复数z =(1-i )21+i,则|z |等于()A .4B .2 C.2D .1答案C解析z =-2i (1-i )(1+i )(1-i )=-i(1-i)=-1-i ,|-1-i|=2,故选C.3.(2018·海淀模拟)已知复数z 在复平面上对应的点为(1,-1),则()A .z +1是实数B .z +1是纯虚数C .z +i 是实数D .z +i 是纯虚数答案C解析由题意得复数z =1-i ,所以z +1=2-i ,不是实数,所以选项A 错误,也不是纯虚数,所以选项B 错误.所以z +i =1,是实数,所以选项C 正确,z +i 是纯虚数错误,所以选项D 错误.故选C.4.已知i 为虚数单位,若复数z 满足z +iz -i=1+i ,那么|z |等于()A .1 B.2C.5D .5答案C解析∵z +i z -i=1+i ,z +i =(1+i)(z -i ),i z =(2+i)i ,∴z =2+i ,∴|z |=1+4=5,故选C.5.(2018·成都七中模拟)已知i 为虚数单位,a ∈R ,若i -2a -i为纯虚数,则a 等于()A.12B .-12C .2D .-2答案B 解析由题意知i -2a -i =(i -2)(a +i )(a -i )(a +i )=(-2a -1)+(a -2)i a 2+1=-2a -1a 2+1+a -2a 2+1i ,又由i -2a -i为纯虚数,所以-2a -1=0且a -2≠0,解得a =-12,故选B.6.若复数z 满足(3+4i )z =1-i(i 是虚数单位),则复数z 的共轭复数z 等于()A .-15-75iB .-15+75iC .-125-725iD .-125+725i 答案D解析由题意可得z =1-i 3+4i =(1-i )(3-4i )(3+4i )(3-4i )=-1-7i25,所以z =-125+725i ,故选D.7.(2018·济南模拟)设复数z 满足z (1-i)=2(其中i 为虚数单位),则下列说法正确的是()A .|z |=2B .复数z 的虚部是i C.z =-1+iD .复数z 在复平面内所对应的点在第一象限答案D解析z =21-i =2(1+i )(1-i )(1+i )=1+i ,∴|z |=12+12=2,复数z 的虚部是1,z =1-i ,复数z 在复平面内所对应的点为(1,1),显然在第一象限.故选D.8.已知集合M ={1,m,3+(m 2-5m -6)i},N ={-1,3},若M ∩N ={3},则实数m 的值为________.答案3或6解析∵M ∩N ={3},∴3∈M 且-1∉M ,∴m ≠-1,3+(m 2-5m -6)i =3或m =3,∴m 2-5m -6=0且m ≠-1或m =3,解得m =6或m =3,经检验符合题意.9.(2018·江苏)若复数z 满足i·z =1+2i ,其中i 是虚数单位,则z 的实部为________.答案2解析由i·z =1+2i ,得z =1+2ii=2-i ,∴z 的实部为2.10.(2018·天津)i 是虚数单位,复数6+7i1+2i=________.答案4-i解析6+7i 1+2i =(6+7i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=20-5i5=4-i.11.已知复数z 满足z +3z =0,则|z |=________.答案3解析由复数z 满足z +3z=0,则z 2=-3,所以z =±3i ,所以|z |= 3.12.若复数z =1-i ,则z +1z 的虚部是________.答案-12解析z +1z =1-i +11-i =1-i +1+i 2=32-12i ,故虚部为-12.13.(2018·厦门质检)已知复数z 满足(1-i)z =i 3,则|z |=________.答案22解析由题意知z =i 31-i =-i (1+i )(1-i )(1+i )=-i +12=12-12i ,则|z |=22.14.(2019·天津调研)已知i 为虚数单位,复数z (1+i)=2-3i ,则z 的虚部为________.答案-52解析由z (1+i)=2-3i ,得z =2-3i 1+i =(2-3i )(1-i )(1+i )(1-i )=-1-5i 2=-12-52i ,则z 的虚部为-52.15.已知复数z =b i(b ∈R ),z -21+i是实数,i 是虚数单位.(1)求复数z ;(2)若复数(m +z )2所表示的点在第一象限,求实数m 的取值范围.解(1)因为z =b i(b ∈R ),所以z -21+i =b i -21+i =(b i -2)(1-i )(1+i )(1-i )=(b -2)+(b +2)i 2=b -22+b +22i.又因为z -21+i 是实数,所以b +22=0,所以b =-2,即z =-2i.(2)因为z =-2i ,m ∈R ,所以(m +z )2=(m -2i)2=m 2-4m i +4i 2=(m 2-4)-4m i ,又因为复数(m +z )2所表示的点在第一象限,2-4>0,4m >0,解得m <-2,即m ∈(-∞,-2).16.若虚数z 同时满足下列两个条件:①z +5z是实数;②z +3的实部与虚部互为相反数.这样的虚数是否存在?若存在,求出z ;若不存在,请说明理由.解存在.设z =a +b i(a ,b ∈R ,b ≠0),则z +5z =a +b i +5a +b i=又z +3=a +3+b i 的实部与虚部互为相反数,z +5z是实数,0,+3=-b ,因为b ≠02+b 2=5,=-b -3,=-1,=-2=-2,=-1.所以z =-1-2i 或z =-2-i.17.(2018·威海模拟)若复数a +i 1+i (i 是虚数单位)在复平面内对应的点在第一象限,则实数a 的取值范围是()A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)答案C 解析由题意得z =a +i 1+i =(a +i )(1-i )(1+i )(1-i )=a +1+(1-a )i 2,因为z 在复平面内对应的点在第一象限,+1>0,-a >0,所以-1<a <1.故选C.18.已知a ∈R ,i 是虚数单位,若复数z =a +3i 3+i∈R ,则复数z =________.答案3解析∵复数z =a +3i 3+i =(a +3i )(3-i )(3+i )(3-i )=3(1+a )+(3-a )i 4=3(1+a )4+3-a 4i ∈R ,∴3-a 4=0,即a =3.则复数z =3(1+a )4=434= 3.19.复数z 1,z 2满足z 1=m +(4-m 2)i ,z 2=2cos θ+(λ+4sin θ)i(m ,λ,θ∈R ),并且z 1=z 2,则λ的取值范围是()A .[-1,8] B.-916,1C.-916,7 D.916,7答案A 解析由复数相等的充要条件可得=2cos θ,-m 2=λ+4sin θ,化简得4-4cos 2θ=λ+4sin θ,由此可得λ=-4cos 2θ-4sin θ+4=-4(1-sin 2θ)-4sin θ+4=4sin 2θ-4sin θ=θ-1,因为sin θ∈[-1,1],所以4sin 2θ-4sin θ∈[-1,8].20.给出下列命题:①若z ∈C ,则z 2≥0;②若a ,b ∈R ,且a >b ,则a +i>b +i ;③若a ∈R ,则(a +1)i 是纯虚数;④若z =-i ,则z 3+1在复平面内对应的点位于第一象限.其中正确的命题是________.(填上所有正确命题的序号)答案④解析由复数的概念及性质知,①错误;②错误;若a =-1,则a +1=0,不满足纯虚数的条件,③错误;z 3+1=(-i)3+1=i +1,④正确.。
上海高考数学复数知识点

上海高考数学复数知识点复数,作为高考数学中的一个重要概念,广泛应用于各个数学分支中。
对于上海高考来说,对复数的理解和应用是考生必备的数学知识之一。
本文将全面介绍上海高考数学中的复数知识点,帮助考生更好地掌握这一内容。
一、复数的引入1. 实数的不完备性在高中数学中,我们知道实数是由有理数与无理数构成的。
然而,即便是把这两类数合并在一起,仍然有些问题无法解决。
例如,方程x²=-1在实数范围内无解,这就引出了复数的概念。
2. 复数的定义复数由实部和虚部构成,形如a+bi。
其中,a为实数部分,bi为虚数部分,i为虚数单位,满足i²=-1。
复数可以用平面上的点表示,实部对应的是点在实轴上的投影,虚部对应的是点在虚轴上的投影。
二、复数的运算1. 加法和减法复数的加法就是实部相加,虚部相加。
例如,(3+2i)+(5+4i)=8+6i。
减法同理,即实部相减,虚部相减。
2. 乘法和除法复数的乘法则是根据分配律展开进行计算。
例如,(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i。
复数的除法可以通过有理化的方法进行,具体推导与实数的除法类似。
3. 共轭复数一个复数的共轭复数由实部保持不变,虚部变号得到。
例如,对于复数a+bi,它的共轭复数为a-bi。
共轭复数的应用十分广泛,例如求复数的模、求复数的平方等等。
三、复数的性质和定理1. 关于复数的模复数的模是指复数到原点的距离,记作|z|。
对于复数a+bi,它的模为√(a²+b²)。
复数的模具有非负性、三角不等式和模的性质等特点。
2. 欧拉公式欧拉公式是数学中一条重要的公式,被广泛应用于各个领域。
它的表达形式为e^(ix)=cos(x)+isin(x),其中e表示自然对数的底,i为虚数单位,x为实数。
3. 复数根的性质对于复数z的n次方根,一共有n个解。
这些解在平面上均匀分布在一个圆周上,称为复数单位圆。
复数根的求解可以利用欧拉公式和三角函数理论来处理。
高考数学压轴专题新备战高考《复数》图文解析

新《复数》专题解析一、选择题1.已知复数1223,z i z a bi =+=+(,R,0a b b 且∈≠),其中i 为虚数单位,若12z z 为实数,则ab的值为( ) A .32-B .23-C .23D .32【答案】B 【解析】 【分析】先根据复数乘法计算,再根据复数概念求a,b 比值. 【详解】因为()1223(z z i a bi =++)()23(32a b a b =-++) i , 所以320a b +=, 因为0b ≠,所以23a b =-,选B. 【点睛】本题重点考查复数的基本运算和复数的概念,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实掌握其运算技巧和常规思路,如()()()(),(,,.)++=-++∈a bi c di ac bd ad bc i a b c d R . 其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)a bi a b R +∈的实部为a 、虚部为b 、模为(,)a b 、共轭为.-a bi2.设复数z a bi =+(i 为虚数单位,,a b ∈R ),若,a b 满足关系式2a b t =-,且z 在复平面上的轨迹经过三个象限,则t 的取值范围是( ) A .[0,1] B .[1,1]- C .(0,1)(1,)⋃+∞ D .(1,)-+∞【答案】C 【解析】 【分析】首先根据复数的几何意义得到z 的轨迹方程2xy t =-,再根据指数函数的图象,得到关于t 的不等式,求解.【详解】由复数的几何意义可知,设复数对应的复平面内的点为(),x y ,2ax ay b t=⎧⎨==-⎩ ,即2x y t =- , 因为z 在复平面上的轨迹经过三个象限, 则当0x =时,11t -< 且10t -≠ ,解得0t >且1t ≠ ,即t 的取值范围是()()0,11,+∞U . 故选:C 【点睛】本题考查复数的几何意义,以及轨迹方程,函数图象,重点考查数形结合分析问题的能力,属于基础题型.3.已知复数z 满足21zi z i +=-,则z = A .12i + B .12i - C .1i + D .1i -【答案】C 【解析】 【分析】设出复数z ,根据复数相等求得结果. 【详解】设(),z a bi a b R =+∈,则z a bi =-,故()()()()22221zi z a bi i a bi b a a b i i +=++-=-++-=-,故2121b a a b -+=⎧⎨-=-⎩,解得11a b =⎧⎨=⎩. 所以1z i =+. 故选:C . 【点睛】本题考查复数的运算,共轭复数的求解,属综合基础题.4.“1x >”是“复数2(1)()z x x x i x R =-+-∈在复平面内对应的点在第一象限”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【答案】C 【解析】 【分析】根据充分必要条件的定义结合复数与复平面内点的对应关系,从而得到答案. 【详解】若复数()()21z x x x i x R =-+-∈在复平面内对应的点在第一象限,则20,10x x x ⎧->⎨->⎩ 解得1x >,故“1x >”是“复数()()21z x x x i x R =-+-∈在复平面内对应的点在第一象限”的充要条件.故选C. 【点睛】本题考查了充分必要条件,考查了复数的与复平面内点的对应关系,是一道基础题.5.若202031i iz i+=+,则z 在复平面内对应点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】A 【解析】 【分析】化简得到2z i =+,得到答案. 【详解】()()()()202013131342211112i i i i i i z i i i i i +-+++=====++++-,对应的点在第一象限.故选:A . 【点睛】本题考查了复数对应象限,意在考查学生的计算能力.6.设复数4273iz i-=-,则复数z 的虚部为( ) A .1729-B .1729C .129-D .129【答案】C 【解析】 【分析】根据复数运算法则求解1712929z i =-,即可得到其虚部. 【详解】 依题意,()()()()427342281214634217173737358582929i i i i i i z i i i i -+-+-+-=====---+ 故复数z 的虚部为129- 故选:C 【点睛】此题考查复数的运算和概念辨析,关键在于熟练掌握运算法则,准确计算,正确辨析虚部的概念.7.若43i z =+,则zz=( ) A .1 B .1-C .4355i + D .4355i - 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可得 :5z ==,且:43z i =-,据此有:4343555z i i z -==-. 本题选择D 选项.8.若1z i =+,则31izz =+( ) A .i - B .iC .1-D .1【答案】B 【解析】因为1z i =+,所以1z i =- ,()()3112,1izz i i i zz =+-==+,故选B.9.已知i 是虚数单位,则131ii +=+( ) A .2i - B .2i +C .2i -+D .2i --【答案】B 【解析】 【分析】利用复数的除法运算计算复数的值即可. 【详解】由复数的运算法则有:13(13)(1)422(1)(11)2i i i ii i i i ++-+===++-+. 故选B . 【点睛】对于复数的乘法,类似于多项式的四则运算,可将含有虚数单位i 的看作一类同类项,不含i 的看作另一类同类项,分别合并即可;对于复数的除法,关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把i 的幂写成最简形式.10.设i 是虚数单位,则()()3211i i -+等于()A .1i -B .1i -+C .1i +D .1i --【答案】B 【解析】 【分析】 化简复数得到答案. 【详解】()()3221(1)(1)2(1)1221i i i i i i i ii -----===-++故答案选B 【点睛】本题考查了复数的计算,意在考查学生的计算能力.11.已知i 是虚数单位,则31ii+-=( ) A .1-2i B .2-iC .2+iD .1+2i【答案】D 【解析】试题分析:根据题意,由于33124121112i i i ii i i i ++++=⨯==+--+,故可知选D. 考点:复数的运算点评:主要是考查了复数的除法运算,属于基础题.12.已知复数134z i=+,则下列说法正确的是( ) A .复数z 的实部为3 B .复数z 的虚部为425i C .复数z 的共轭复数为342525i + D .复数的模为1【答案】C 【解析】直接利用复数的基本概念得选项. 【详解】1343434252525i z i i -===-+, 所以z 的实部为325,虚部为425-,z 的共轭复数为342525i +15=, 故选C. 【点睛】该题考查的是有关复数的概念和运算,属于简单题目.13.已知复数z 在复平面内对应点是()1,2-,i 为虚数单位,则21z z +=-( ) A .1i -- B .1i +C .312i -D .312i +【答案】D 【解析】21z z +=-323122i i i -=+- ,选D.14.复数52i -的共轭复数是( ) A .2i + B .2i - C .2i -+ D .2i --【答案】C 【解析】 【分析】先化简复数代数形式,再根据共轭复数概念求解.【详解】因为522i i =---,所以复数52i -的共轭复数是2i -+,选C. 【点睛】本题考查复数运算以及共轭复数概念,考查基本求解能力.15.已知复数z 满足()11z i i +=-,则z = ( ) A .i B .1C .i -D .1-【答案】B()()1i 1i z +=-,则()()()21i 1i2i 1i 1i 1i 2z ---====-++-i,1z ∴=,故选B.16.已知方程()()2440x i x ai a R ++++=∈有实根b ,且z a bi =+,则复数z 等于( ) A .22i - B .22i + C .22i -+ D .22i --【答案】A 【解析】 【详解】由b 是方程()()2440x i x ai a R ++++=∈的根可得()2440b i b ai ++++=,整理可得:()()2440b a i b b ++++=,所以20440b a b b +=⎧⎨++=⎩,解得22a b =⎧⎨=-⎩,所以22z i =-,故选A .17.若复数z 满足()12z i i +=(i 为虚数单位),则z =( ) A .1 B .2CD.【答案】C 【解析】试题分析:因为(1)2z i i +=,所以22(1)1,12i i i z i i -===++因此1z i =+= 考点:复数的模18.复数满足48i z z +=+,则复数z 在复平面内所对应的点在( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】B 【解析】 【分析】设(,)z a bi a b R =+∈,则48z z a bi i +=+=+,可得48a b ⎧⎪+=⎨=⎪⎩,即可得到z ,进而找到对应的点所在象限. 【详解】设(,)z a bi a b R =+∈,则48z z a bi i +=++=+,48a b ⎧⎪+=∴⎨=⎪⎩,6,68i 8a z b =-⎧∴∴=-+⎨=⎩, 所以复数z 在复平面内所对应的点为()6,8-,在第二象限. 故选:B 【点睛】本题考查复数在复平面内对应的点所在象限,考查复数的模,考查运算能力.19.若复数z 满足22iz i =-(i 为虚数单位),则z 的共轭复数z 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】B 【解析】分析:直接利用复数代数形式的乘除运算化简复数,然后求z 的共轭复数,即可得到z 在复平面内对应的点所在的象限. 详解:由题意,()()()222222,i i i z i i i i -⋅--===--⋅-Q 22,z i ∴=-+ 则z 的共轭复数z 对应的点在第二象限.故选B.点睛:本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.20.若复数(1)(1)z m m m i =-+-是纯虚数,其中m 是实数,则1z=( ) A .i B .i -C .2iD .2i -【答案】A 【解析】因为复数()()11z m m m i =-+-是纯虚数,所以()1010m m m ⎧-=⎨-≠⎩,则m =0,所以z i =-,则11i z i==-.。
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高考数学专题讲解:复数第一部分:n i 和ni 1的题型【题型一】:计算n i 。
第一种类型:当n 为偶数时: 2222)(n nni ii ==⨯,2222)1()(1n n ni i i -==⇒-=。
第一种:当2n为奇数:1)1(1)1(22-=-=⇒-=-nn ni 。
第二种:当2n为偶数:1)1(1)1(22=-=⇒=-nn ni 。
第二种类型:当n 为奇数时: i i i ii ii n n n n⨯=⨯=⨯=--⨯-2122121)(,i i i i i n n n ⨯-=⨯=⇒-=--212122)1()(1。
第一种:当21-n 为奇数:i i i i n nn -=⨯-=⨯-=⇒-=---1)1(1)1(2121。
第二种:当21-n 为偶数:i i i i n nn =⨯=⨯-=⇒=---1)1(1)1(2121。
例题一:化简:2020i 。
本题解析:1)1()(101010102101022202022020=-====⨯⨯i i ii。
例题二:化简:999i 。
本题解析:i i i i i i i i ii ii-=⨯-=⨯-=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯⨯1)1()(4994992499229982998999。
【训练】:化简下列复数关系式。
(Ⅰ)1482i ;(Ⅱ)383i ;(Ⅲ)1405i ;(Ⅳ)88i 。
【训练参考答案】:(Ⅰ)1)1()(741741274122148221482-=-====⨯⨯i i ii ;(Ⅱ)i i i i i i i i ii ii-=⨯-=⨯-=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯⨯1)1()(1911912191223822382383;(Ⅲ)i i i i i i i i ii ii=⨯=⨯-=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯⨯1)1()(7027022702221404214041405;(Ⅳ)1)1()(44442442288288=-====⨯⨯i i ii 。
【题型二】:计算n i1。
第一种类型:当n 为偶数时:2222)(111n n n i i i ==⨯,12-=i 222)1(1)(11n n ni i -==⇒。
第一种:当2n 为奇数:111)1(111)1(22-=-=-=⇒-=-nn ni。
第二种:当2n 为偶数:111)1(11)1(22==-==⇒-nn ni。
第二种类型:当n 为奇数时:2122121)(1++⨯+===⋅=n n n n n i i ii ii i i i i ,212122)1()(11++-==⇒-=n n n i i i ii 。
第一种:当21+n 为奇数:i ii in n n -=-=-=⇒-=-++1)1(11)1(2121。
第二种:当21+n 为偶数:i iiin n n ==-=⇒=-++1)1(11)1(2121。
例题一:化简:20191i 。
本题解析:i ii i i i i ii i i ii ii ==-=====⨯=⨯⨯1)1()(110101010210102220202202020192019。
例题二:化简:1001i 。
本题解析:111)1(1)(11115050250221002100==-====⨯⨯i i ii 。
【训练】:化简下列复数关系式。
(Ⅰ)10011i ;(Ⅱ)3831i ;(Ⅲ)2841i ;(Ⅳ)501i 。
【训练参考答案】:(Ⅰ)i ii i i i i iii i ii i i -=-=-=====⨯=⨯⨯1)1()(150150125012210022100210011001; (Ⅱ)i ii i i i i i i i i i i i i ==-=====⨯=⨯⨯1)1()(11921922192223842384383383; (Ⅲ)111)1(1)(11111421422142222842284==-====⨯⨯i i ii 。
(Ⅳ)111)1(1)(111125252252250250-=-=-====⨯⨯i i i i 。
第二部分:三类化简【第一类化简】:完全平方化简 【题型一】:化简:2)(bi a +。
【解法设计】:)1(22)(2)(22222222-⨯++=++=+⨯⨯+=+b abi a i b abi a bi bi a a bi aabi b a b abi a 2)(22222+-=-+=。
实部:22b a -,虚部:ab 2。
【题型二】:化简:2)(bi a -。
【解法设计】:)1(22)(2)(22222222-⨯+-=+-=+⨯⨯-=-b abi a i b abi a bi bi a a bi aabi b a b abi a 2)(22222--=--=。
实部:22b a -,虚部:ab 2-。
例题一:化简:2)1(i +。
本题解析:i i i i i i i 2)1(2121121)1(2222=-++=++=+⨯⨯+=+。
实部:0,虚部:2。
例题二:化简:2)32(i --。
本题解析:i i i i i i i i 1259124)1(91249124)3(3)2(2)2()32(2222+-=-+=-⨯++=++=+⨯-⨯--=--。
实部:5-,虚部:12。
【训练】:化简。
(Ⅰ)2)1(i -;(Ⅱ)2)2(i +-;(Ⅲ)2)34(i -;(Ⅳ)2)221(i +。
【训练参考答案】:(Ⅰ)i i i i i 2)1(21121)1(222-=-+-=+⨯⨯-=-。
实部:0,虚部:2-。
(Ⅱ)i i i i i i i 43)1(4444)2(2)2()2(2222-=-+-=+-=+⨯-⨯+-=+-。
实部:3,虚部:4-。
(Ⅲ)i i i i i i i i 24792416)1(9241692416)3(3424)34(2222-=--=-⨯+-=+-=+⨯⨯-=-。
实部:7,虚部:24-。
(Ⅳ)i i i i i i i i 24154241)1(42414241)2(2212)21()221(2222+-=-+=-⨯++=++=+⨯⨯+=+。
实部:415-,虚部:2。
【第二类化简】:乘法化简【题型一】:化简:))((di c bi a ++。
【解法设计】:bd i bc ad ac bd i bc ad ac bdi bci adi ac di c bi a -++=-⨯+++=+++=++)()1()())((2i bc ad bd ac )()(-+-=。
实部:bd ac -,虚部:bc ad -。
【题型二】:化简:)(ci b ai +。
【解法设计】:adi ac ac abi ac abi aci abi ci b ai +-=-=-⨯+=+=+)1()(2。
实部:ac -,虚部:ad 。
【题型三】:化简:))((bi a bi a -+。
【解法设计】:根据平方差公式得到:222222222)1()())((b a b a i b a bi a bi a bi a +=-⨯-=-=-=-+。
实部:22b a +,虚部:0。
例题一:化简:)2)(21(i i +-。
本题解析:i i i i i i i i 34232)1(232242)2)(21(2-=+-=-⨯--=--+=+-。
实部:4,虚部:3-。
例题二:化简:)32(i i +-。
本题解析:i i i i i i i 2332)1(3232)32(2-=+-=-⨯--=--=+-。
实部:3,虚部:2-。
例题三:化简:)21)(21(i i -+。
本题解析:45141)1(41)21()21)(21(22=+=--=-=-+i i i 。
实部:45,虚部:0。
【训练】:化简。
(Ⅰ))1)(1(i i -+;(Ⅱ))1)(32(i i -+-;(Ⅲ))1(3i i --;(Ⅳ))1)(23(i i +-。
【训练参考答案】:(Ⅰ)211)1(11)1)(1(22=+=--=-=-+i i i 。
实部:2,虚部:0。
(Ⅱ)i i i i i i i i 51352)1(3523322)1)(32(2+=++-=-⨯-+-=-++-=-+-。
实部:1,虚部:5。
(Ⅲ)i i i i i i i 3333)1(3333)1(32--=--=-⨯+-=+-=--,实部:3-,虚部:3-。
(Ⅳ)i i i i i i i i i i +=++=-⨯-+=-+=--+=+-523)1(23232233)1)(23(22。
实部:5,虚部:1。
【第三类化简】:除法化简 【题型一】:化简:bia dic ++。
【解法设计】:222222)1()()())(())((i b a bd i bc ad ac bi a bdi adi bci ac bi a bi a bi a di c bi a di c --⨯--+=--+-=-+-+=++ i b a bc ad b a bd ac b a i bc ad bd ac b a bd i bc ad ac 22222222)()()1()(+-+++=+-++=-⨯-+-+=。
实部:22b a bd ac ++,虚部:22b a bcad +-。
【题型二】:化简:aicib +。
【解法设计】:i aba c a bi a c a c bi a c bi ai ci bi i ai i cib ai ci b -=-+--=--=-⨯-⨯+=+=⋅+=+)1()1()(22。
实部:a c ,虚部:ab-。
例题一:化简:ii321+-。
本题解析:135194352)1(94)1(35294352)3(23232)32)(32()32)(1(32122222ii i i i i i i i i i i i i i i --=+--=-⨯--⨯+-=-+-=-+--=-+--=+- i 135131--=。
实部:131-,虚部:135-。
例题二:化简:ii221-+。
本题解析:i i i i i i i i i i i i i 21122222)1(2)1(2222)21(22122+-=+-=-=-⨯--⨯+=-+=⨯-⨯+=-+。
实部:1-,虚部:21。
【训练】:化简。
(Ⅰ)i i -+2;(Ⅱ)i i +-22;(Ⅲ)i i 23-+;(Ⅳ)ii 21-。
【训练参考答案】:(Ⅰ)i i i i i i i i i i i i 21112)1()1(22)2(222+-=-=---+=-+=⨯-⨯+=-+。
实部:1-,虚部:2。
(Ⅱ)i i i i i i i i i i i i 5453543)1(4)1(44244)2)(2()2)(2(22222-=-=---+-=-+-=-+--=+-。