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作业 09 复数综合
1. 数集的分类
其中正整数的符号为: 或
2. 虚数单位
,规定
3. 虚数单位的周期
4. 复数的代数形式
Z= , 叫实部, 叫虚部
5. 复数的分类
6. 复数相等
若
7. 共轭复数
若 两 个 复 数 的 实 部 相 等 , 而 虚 部 是 互 为 相 反 数 时 , 这 两 个 复 数 叫 互 为 共 轭 复 数 ;
,
推广:
结论:
8. 复数的几何意义
学科网(北京)股份有限公司复数 复平面内的点
9. 复数的模
, 则 ;
10.复数的四则运算
设z=a+bi,z=c+di(a,b,c,d∈R),则
1 2
(1)加法:z+z=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
1 2
(2)减法:z-z=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
1 2
(3)乘法:z·z=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
1 2
(4)除法:===+i(c+di≠0).
设z,z,z∈C,则复数加法满足以下运算律:
1 2 3
(1)交换律:z+z=z+z;
1 2 2 1
(2)结合律:(z+z)+z=z+(z+z).
1 2 3 1 2 3
一、单选题
1.复数 的模长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数代数形式的除法运算化简复数 ,再计算其模即可.
【详解】因为 ,
所以 .
故选:B
2.已知 为虚数单位若复数 ,则 的虚部是( )
A.1 B. C.i D.
【答案】A
学科网(北京)股份有限公司【分析】先化简复数,再利用复数的有关概念求解.
【详解】解:因为复数 ,
所以 的虚部是1,
故选:A
3.已知复数 ,则在复平面内表示复数 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】首先化简复数,再根据复数的几何意义,即可判断选项.
【详解】 ,对应的点在第一象限.
故选:A
4.复平面内表示复数 的点位于四象限时,实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数的几何意义可得不等式,进而可得解.
【详解】由已知复平面内表示复数 的点位于四象限,
则 ,即 ,
即 ,
故选:B.
5.在复平面内,复数 对应的点关于直线 对称,若 ,则 ( )
A. B.5 C. D.1
【答案】C
【分析】由 关于直线 对称求出 ,再根据复数模的定义计算即可.
【详解】因为 ,所以其对应点为 ,
关于直线 对称的点为 ,则 ,
所以 ,
故选:C.
二、多选题
6.已知复数 其中 为虚数单位 ,复数 的共轭复数为 ,则( )
学科网(北京)股份有限公司A. B.
C.复数 的虚部为 D.
【答案】CD
【分析】根据复数代数形式的除法运算化简复数 ,再一一判断即可.
【详解】因为 ,
所以 ,
所以 ,故A错误;
,故B错误;
复数 的虚部为 ,故C正确;
,故D正确.
故选:CD
7.已知 均为复数,则下列结论中正确的有( )
A.若 ,则 B.若 ,则 是实数
C.若 ,则 D.若 ,则 是实数
【答案】BD
【分析】对于选项A,举反例即可判断正误;对于选项B,令 ,则 ,进一步计算即可判
断正误;对于选项C,举反例即可判断正误;对于选项D,令 ,则 ,进一步计算即可
判断正误.
【详解】对于A:若 ,可得 ,而 ,故A错误;
对于B:由 ,令 ,则 ,
则 为实数,故B正确;
对于C:设 ,则 , ,
满足 ,但 ,故C错误;
若 ,可令 ,则 ,
则 为实数,故D正确.
故选:BD.
8.已知复数 ,下列命题中正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
学科网(北京)股份有限公司C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】BC
【分析】举例说明判断AD;利用复数运算及共轭复数、复数模的意义计算判断BC.
【详解】对于A,取 , ,而 ,A错误;
对于B,设 ,
,由 ,
得 , ,B正确;
对于C,由 及已知得 ,设 ,
,解得 ,
则 ,C正确;
对于D,取 , ,而 ,D错误.
故选:BC
三、填空题
9.方程 在复数范围内的解是 .
【答案】
【分析】利用配方法和复数的运算性质结合虚数单位,求解即可.
【详解】由 ,得 ,
所以 ,即 ,
则解集为 .
.故答案为: .
10.若复数 满足 ,则 .
【答案】
【分析】根据复数的运算法则,求得 ,所以 ,结合复数模的运算法则,即可求解.
【详解】由复数 ,可得 ,所以 ,可得 .
故答案为: .
四、解答题
11.已知复数 , .
学科网(北京)股份有限公司(1)若 是纯虚数,求 的值;
(2)若 在复平面内对应的点在直线 上,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用复数的概念得出 ,解方程即可求解.
(2)将在复平面内对应的点代入直线方程即可求解.
【详解】(1)复数 ,实部为 ,虚部为 ,
若 为纯虚数,则 ,解得 .
(2)因为 在复平面内对应的点为 ,
由题意可得: ,解得 .
12.已知复数 , , ,它们所对应的点分别为 、 、 ,在复平面上构成一
个正方形的三个顶点.
(1)画出示意图,验证说明 ;
(2)求这个正方形的第四个顶点对应的复数.
【答案】(1)图见解析,验证说明见解析
(2)
【分析】(1)首先确定点的坐标,再画出图形,计算出 ,即可说明;
(2)法一:根据正方形的对称性计算可得;法二:设设正方形的第四个顶点对应的坐标是 ,则其
对应的复数为 , , 根据 计算可得.
【详解】(1)因为复数 , , ,它们所对应的点分别为 、 、 ,
则 、 、 ,
所以 , ,
学科网(北京)股份有限公司所以 ,即 ,
所以 .
(2)法一:设正方形的第四个顶点对应的坐标是 ,则其对应的复数为 , ,
因为点 与点 关于原点对称,所以原点 为正方形的中心,
则点 与点 也关于原点对称,
所以 ,故 对应的复数为 .
法二:设正方形的第四个顶点对应的坐标是 ,则其对应的复数为 , ,
又 , .
因为 ,所以 ,解得 ,
所以 ,故 对应的复数为 .
1.(多选)已知复数 ,则( )
A. B.复数 对应的点在第二象限 C. D.复数 的虚部是
【答案】AC
【分析】先由复数的运算化简已知复数,再由模长的运算可得A正确;由复数的几何意义判断B错误;由
共轭复数和复数的运算可得C正确;由复数的概念可得D错误.
【详解】
,
A: ,故A正确;
B:复数 对应的点为 ,在第一象限,故B错误;
C: ,所以 ,故C正确;
D:复数 的虚部是1,故D错误;
故选:AC.
2.已知 , 是方程 的两根,则 , .
【答案】
学科网(北京)股份有限公司【分析】首先求出方程的两根 , ,再根据复数代数形式的乘方及复数的模计算可得.
【详解】因为 , 是方程 的两根,又 ,
即 或 ,
不妨令 ,
所以 ;
又 ,所以 .
故答案为: ;
3.(多选)已知 ,方程 有一个虚根为 为虚数单位,另一个虚根为 ,
则( )
A. B.该方程的实数根为1
C. D.
【答案】AB
【分析】利用方程根的意义,借助复数运算及复数为0的充要条件求出 ,再逐项计算判断即可.
【详解】由 是方程 的根,得 ,
整理得 ,而 ,因此 ,解得 ,
对于A, ,A正确;
对于BC,方程 ,变形为 ,
显然此方程还有一个实根1,另一个虚根 ,B正确,C错误;
对于D, ,D错误.
故选:AB
4.(多选)设 为复数,则下列结论正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
学科网(北京)股份有限公司C.若 ,则 D.若 ,则 的取值范围是
【答案】BCD
【分析】利用特殊值判断A,根据复数的模得到 ,即可判断B,根据复数的模及复数代数形式的乘
法运算判断C,设 ,根据复数模的几何意义判断D.
【详解】对于A:设 , ,则 , ,满足 ,
但是 , ,虚数不能比较大小,故A错误;
对于B:因为 ,所以 ,则 ,所以 ,故B正确;
对于C:设 ,
则 , , , ,
若 ,则 ,
又 , ,
所以 ,故C正确;
对于D:设 ,由 ,所以 ,
点 在以 为圆心,半径 的圆形区域内(包括边界),
因为 ,
所以 ,表示圆形区域的点 到定点 的距离,
因为 ,所以 ,
即 ,
即 的取值范围是 ,故D正确.
故选:BCD
学科网(北京)股份有限公司5.已知复数 的实部与虚部的和为 .
(1)若 ,且 ,求复数 的虚部;
(2)当 取得最小值时,且 在第四象限,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)化简复数 ,得到 ,根据 ,求得 ,得到
,求得 ,即可求解;
(2)由(1)知,函数 ,得到 ,化简得到 ,结合 在第四象
限,列出不等式组,即可求解.
【详解】(1)解:根据题意,复数 ,
所以复数 的实部为 ,虚部为 ,则
因为 ,可得 ,又因为 ,解得 ,
所以 ,可得 ,所以复数 的虚部为 .
(2)解:由(1)知,函数 ,
则当 时, 取得最小值,此时 ,
则
,
由 在第四象限,可得 ,解得 或
学科网(北京)股份有限公司所以 的取值范围为 .
1.(多选)已知复数z, , , 是z的共轭复数,则下列说法正确的是( )
A. B.若 ,则
C. D.若 ,则 的最小值为1
【答案】ACD
【分析】结合复数的四则运算,共轭复数的定义及复数模长的公式可判断A;结合特殊值法可判断B;结
合复数模长的性质可判断C;结合复数的几何意义可判断D.
【详解】对于A,设 ,则 ,故A正确;
对于B,令 ,满足 ,故B错误;
对于C,设 , ,则
,所以
,故C正确;
对于D,设 ,则 ,
即 ,表示以 为圆心,半径为1的圆,
表示圆上的点到 的距离,故 的最小值为 ,故D正确.
故选:ACD
2.已知复数 ,则 ( )
A.2022 B.2023 C. D.
【答案】B
【分析】根据题意结合复数运算可得 的方程 的根为 ,进而整理可得
,取 即可得结果.
【详解】设 ,
则 ,
由题意可得:
学科网(北京)股份有限公司可得关于 的方程 的根为 ,
故 ,
整理得 ,
即 ,
令 ,可得 ,
且2022为偶数,所以 .
故选:B.
3.已知复数 , 和 满足 ,若 ,则 的最大值为( )
A. B.3 C. D.1
【答案】B
【分析】先利用复数的模与加减法的几何意义,及三角形两边之和大于第三边得到 ,再将 时各
复数的取值取出,即可得到 的最大值.
【详解】根据题意,得 ,
当 , , 时, ,此时 ,
所以 .
故选:B.
1.(2023·全国·高考真题)已知 ,则 ( )
A. B. C.0 D.1
【答案】A
【分析】根据复数的除法运算求出 ,再由共轭复数的概念得到 ,从而解出.
【详解】因为 ,所以 ,即 .
故选:A.
2.(2023·全国·高考真题) ( )
A.1 B.2 C. D.5
【答案】C
学科网(北京)股份有限公司【分析】由题意首先化简 ,然后计算其模即可.
【详解】由题意可得 ,
则 .
故选:C.
3.(2023·全国·高考真题)设 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意首先计算复数 的值,然后利用共轭复数的定义确定其共轭复数即可.
【详解】由题意可得 ,
则 .
故选:B.
4.(2023·全国·高考真题) ( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【分析】利用复数的四则运算求解即可.
【详解】
故选:C.
5.(2023·全国·高考真题)设 ,则 ( )
A.-1 B.0 · C.1 D.2
【答案】C
【分析】根据复数的代数运算以及复数相等即可解出.
【详解】因为 ,
所以 ,解得: .
故选:C.
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