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1.3 复数(精练)(提升版)
题组一 复数的基本知识
1.(2022·内蒙古赤峰)若复数z满足 ,则( )
A.
B. 是纯虚数
C.复数z在复平面内对应的点在第三象限
D.若复数z在复平面内对应的点在角α的终边上,则
【答案】D
【解析】 ,则 ,
对于A, ,故A错误,
对于B, ,不是纯虚数,故B错误,
对于C,复数z在复平面内对应的点在第一象限,故C错误,
对于D,点 在角α的终边上,则 ,故D正确故选:D
2.(2022·广东·二模)(多选)已知复数z的共轭复数是 , ,i是虚数单位,则下列结论正确
的是( )
A. B. 的虚部是0
C. D. 在复平面内对应的点在第四象限
【答案】BC
【解析】由题意 , ,,A错;
,虚部是0;B正确
;C正确
,对应点为 ,在第一象限,D错;
故选:BC.
3.(2022·山东潍坊·二模)(多选)若复数 , ,其中 是虚数单位,则下列说法正确的
是( )
A.
B.
C.若 是纯虚数,那么
D.若 在复平面内对应的向量分别为 ( 为坐标原点),则
【答案】BCD
【解析】对于A, ,A错误;
对于B, , ;
又 , ,B正确;
对于C, 为纯虚数, ,解得: ,C正确;
对于D,由题意得: , , ,
,D正确.
故选:BCD.4.(2022·广东茂名·二模)(多选)已知复数 , ,若 为实数,
则下列说法中正确的有( )
A. B.
C. 为纯虚数 D. 对应的点位于第三象限
【答案】AC
【解析】因为 为实数,所以 ,解得 ,
所以 , ,所以 ,故A正确,
,故B错误,
因为 ,所以 ,故C正确,
因为 ,所以 ,其对应的点 在第四象限,故D错误.
故选:AC.
5(2022·湖南湘潭·三模)(多选)已知复数 , ,则( )
A. B.
C. D. 在复平面内对应的点位于第二象限
【答案】BC
【解析】由题可知, ,A不正确; ,B正确;
,C正确;对应的点在第四象限,D不正确.故选:BC.
6.(2022·广东佛山·二模)(多选)关于复数 (i为虚数单位),下列说法正确的是(
)A. B. 在复平面上对应的点位于第二象限
C. D.
【答案】ACD
【解析】 所以 故A正确
,则 在复平面上对应的点为 位于第三象限故B错误
故C正确
故D正确故选:ACD
7.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)(多选)已知复数 在复平面内对应的点的坐标为 ,则下
列结论正确的是( )
A. B.复数 的共轭复数是 C. D. 的虚部为
【答案】D
【解析】因为复数 在复平面内对应的点的坐标为 ,所以 , , ,虚部为 .
故ABC错误,D正确.故选:D
8.(2022·内蒙古赤峰·三模)若复数 满足 ,则( )
A.
B. 是纯虚数
C.复数 在复平面内对应的点在第二象限D.若复数 在复平面内对应的点在角 的终边上,则
【答案】D
【解析】由题设, 且对应点在第一象限,A、C错误;
不是纯虚数,B错误;由 在复平面内对应的点为 ,所以 ,D正确.
故选:D
题组二 复数的模长
1.(2022·全国·高三专题练习)已知 在复平面内对应的点在第四象限,则复数
z的模的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 在复平面内对应的点在第四象限,
所以 ,解得 ,
,
因为 ,所以 ,则 ,
所以复数z的模的取值范围是 .
故选:A.
2.(2022·全国·高三专题练习)如果复数z满足|z+i|+|z-i|=2,那么|z+i+1|的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【解析】 点 到点 与到点 的距离之和为2.点 的轨迹为线段 .
而 表示为点 到点 的距离.
数形结合,得最小距离为1
所以|z+i+1| =1.
min
故选:A
3.(2022·全国·高三专题练习)已知 是虚数单位,复数 的共轭复数为 ,下列说法正确的是( )
A.如果 ,则 , 互为共轭复数
B.如果复数 , 满足 ,则
C.如果 ,则
D.
【答案】D
【解析】对于A,设 , , ,但 , 不互为共轭复数,故 错误;
对于B,设 ( , ), ( , ).
由 ,得 ,
则 ,而 不一定等于 ,
故 错误;
对于C,当 时,有 ,故 错误;对于D,设 , ,则
, 正确
故选:
4.(2022·全国·高三专题练习)已知 、 ,且 , ( 是虚数单位),则
的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【解析】设复数 ,对应的点为 ,
,即 , ,
点 的轨迹是以 为圆心、 为半径的圆,
设复数 ,对应的点为 ,
,即 ,
化简可得 ,点 的轨迹是一条直线,
表示点 与点 的距离,即圆上的一点到直线的距离,
圆 与直线 相离,
圆心 到直线 的距离 ,
故 的最小值为 ,
故选:C.
5.(2022·全国·高三专题练习)若存在复数 同时满足 , ,则实数 的取值范围是
( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可设 ,则有 ,又因为 ,
即 ,所以 ,
可设 , ,( 为任意角),
则
,
当 时取到最大值;当 时取到最小值,所以实数 的取值范围是 .
故选:C
6.(2022·全国·高三专题练习(文))已知复数 为虚数单位 在复平面内对应的点为 ,复数
满足 ,则下列结论不正确的是( )
A. 点的坐标为 B.
C. 的最大值为 D. 的最小值为
【答案】D
【解析】A:因为复数 为虚数单位 在复平面内对应的点为 ,所以 点的坐标为 ,因此
本选项结论正确;
B:因为 ,所以 ,因此本选项结论正确;
C,D:设 ,在复平面内对应的点为 ,设
因为 ,所以点 到点 的距离为1,因此点 是在以 为圆心,1为半径的圆,表示圆 上的点到 点距离,
因此 ,
,所以选项C的结论正确,选项D的结论不正确,
故选:D
7(2022·全国·高三专题练习)已知 为虚数单位,且 ,复数 满足 ,则复数 对应点的
轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】 ,由题意知 ,则复数 对应点的轨迹方程为
.
故选:C.
8.(2022·全国·高三专题练习)已知复数 和 满足 , ,则 的取
值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设 ,
则 表示点 到点 的距离是到点 距离的 倍.
则 ,
化简得: ,
即复数 在复平面对应得点为以 为圆心,5为半径的圆上的点.设 ,因为 ,所以点 和点 距离为3,
所以复数 在复平面对应得点为以 为圆心,2为半径的圆即以 为圆心,8为半径的圆上构成的扇
环内(含边界),如图所示:
表示点 和原点 的距离,由图可知 的最小为0,最大为 .
故选:A.
9.(2022·全国·高三专题练习)若i为虚数单位,复数z满足 ,则 的最大值为
( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】D
【解析】因为 表示以点 为圆心,半径 的圆及其内部,
又 表示复平面内的点到 的距离,据此作出如下示意图:所以 ,
故选:D.
10.(2022·全国·高三专题练习)已知复数 满足: ,那么
的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 表示 的轨迹是以 为圆心,以1为半径的圆;
表示 的轨迹是以 为圆心,以1为半径的圆;
,表示 的轨迹是直线 ,如图所示:表示直线 上的点 到圆 和圆 上的点的距离,
先作出点 关于直线 的对称点 ,连接 , 与直线 交于点 .
的最小值为 .
故选:A
题组三 复数的几何意义
1.(2022·全国·江西师大附中)已知复数 ,则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
【答案】B
【解析】由 ,所以z在复平面内对应点为 ,位于第二象限,故选:B
2.(2022·陕西汉中·二模(文))已知复数 在复平面内对应的点在第四象限,则实数
的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意 ,解得 .故选:A.
3.(2022·贵州)复数 (其中 为虚数单位),则z在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【解析】复数
所以对应点为 ,即在复平面的第二象限内.故选:B4.(2022·湖南·一模)已知复数 ,则z的共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【解析】复数 ,则
所以复数 在复平面内对应的点的坐标为 ,位于复平面内的第一象限.故选:A
题组四 复数与其他知识的综合运用
1.(2022·全国·高三专题练习)设n是偶数, ,a、b分别表示 的展开式中系数大于0与小于
0的项的个数,那么( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】展开通项公式通项公式为 ,
因此当 为偶数时,项的系数为实数,其 项,又 , , 是偶数,
所以正的项 有 ,负的项 有 项.即 , ,
所以 .故选:B.
2.(2022·全国·高三专题练习)在复平面内,复数z满足 ,且z所对应的点在第
一象限或坐标轴的非负半轴上,则 的最小值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【解析】由 ,得 ,
因为z所对应的点在第一象限或坐标轴的非负半轴上,所以 ,即 ,
设 ,解得 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 时等号成立,
所以 的最小值为 .
故选:B.
3.(2022·全国·高三专题练习)若 , 为复数,则“ 是实数”是“ , 互为共轭复数”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】B
【解析】由题意,不妨设
若 是实数,则
故 ,即 ,由于 不一定相等,故 , 不一定互为共轭复数,故充分性不成立;
若 , 互为共轭复数,则 ,故 ,故必要性成立.
因此“ 是实数”是“ , 互为共轭复数”的必要不充分条件.
故选:B
4.(2022·全国·高三专题练习(文))已知 (
, 为虚数单位),又数列 满足:当 时, ;当 时, 为 的虚部.若数列 的前 项和为 ,则 ( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】 的通项公式: ,
,
依题意得: 时, ,
时, ,
.
故选: .
5.(2022·全国·高三专题练习)设复数 ( 为虚数单位),若对任意实数 ,
,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:由 ,得 ,
由复数模的几何意义知, 表示复平面上的点 与点 间的
距离,而点 在单位圆 上,要使 恒成立,则点 必在圆 上或其内部,故,解得 .
故选:D.
6.(2022·全国·高三专题练习)(多选)欧拉公式eix=cos x+isin x(i为虚数单位,x∈R)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之间的关系,它在复变
函数中占有非常重要的地位,它被誉为“数学中的天桥”,当 时,eπi+1=0被称为数学上的“优美
公式”,根据此公式可知,下面结论中正确的是( )
A.|eix|=1 B.cos x=
C.cos x= D.e2i在复平面内对应的点位于第二象限
【答案】ABD
【解析】因为eix=cos x+isin x,所以|e ix|= ,故A正确;
因为eix=cos x+isin x,所以 ,则cos x= ,故B正确C错误;
因为 , ,所以e2i在复平面内对应的点位于第二象限,故D正确.
故选:ABD
7.(2022·全国·高三专题练习)设复数 ,则
______.
【答案】15
【解析】 ,所以
.
故答案为: .
8.(2022·全国·高三专题练习(文))已知 的二项展开式中的常数项的值是 ,若
(其中 是虚数单位),则复数 的模 ___________.(结果用数值表示)
【答案】
【解析】 的二项展开式的通项为:
令 ,得 ,可得常数项为
,则复数 的模
故答案为:5
9.(2022·全国·高三专题练习)已知 ,函数 为偶函数,则 =
________.
【答案】
【解析】由于 为偶函数,所以 ,
即 ,
,所以 .
设 ,
则
故答案为:
10.(2022·全国·高三专题练习(文))已知复数 , ( , 为
虚数单位),在复平面上,设复数 、 对应的点分别为 、 ,若 ,其中 是坐标原点,
则函数 的最小正周期为________.
【答案】
【解析】 , ,
则
函数 的最小正周期为
故答案为
题组五 解复数的方程
1.(2022·陕西·西北工业大学附属中学高三阶段练习(理))下列关于复数的命题中(其中 为虚数单
位),说法正确的是( )
A.若复数 , 的模相等,则 , 是共轭复数
B.已知复数 , , ,若 ,则C.若关于x的方程 ( )有实根,则
D. 是关于x的方程 的一个根,其中 为实数,则
【答案】D
【解析】若 , ,则 ,故A错误;
若 ,满足 ,故B错误;
若关于x的方程 ( )有实根, ,
因为 ,所以 ,所以 ,故C错误;
将 代入方程 ,得 ,
即 ,所以 ,得 ,故D正确.
故选:D.
2.(2022·全国·高三专题练习)已知 是实系数一元二次方程 的一个虚数根,且
,若向量 ,则向量 的取值范围为_________
【答案】
【解析】不妨设 , ,
因为 是实系数一元二次方程 的一个虚数根,
所以 也是 的一个虚数根,
从而 ①,
又因为 无实根,所以 ②,
由①②可得, ,
因为 ,所以 ,
由一元二次函数性质易知,
当 时, 有最小值5;当 时, ;当 时, ,
故当 时, ,即 ,
故向量 的取值范围为: .
故答案为: .
3.(2022·全国·高三专题练习)实系数一元二次方程 的一根为 (其中 为虚数单
位),则 ______.
【答案】1
【解析】因为实系数一元二次方程 的一根为 ,
所以根据虚根成对定理可得,实系数一元二次方程 的另一共轭虚根为 ,
所以根据韦达定理得 , ,
所以 , ,
所以 .
故答案为: .
4.(2022·上海徐汇·二模)若关于 的实系数一元二次方程 的一根为 ( 为虚数单位),
则 ____.
【答案】【解析】因为 为实系数一元二次方程 的一根,
所以 也为方程 的根,
所以 ,解得 ,所以 ;
故答案为:
题组六 复数的综合运用
1.(2022·重庆南开中学模拟预测)(多选)已知复数 , 是 的共轭复数,则下列结论正确的是
( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】ABC
【解析】对于A:若 ,则 ,故 ,所以A正确;
对于B:若 ,则 ,所以B正确;
对于C:设 ,
则 ,故 ,所以C正确;
对于D:如下图所示,若 , ,则 , ,故 ,
所以D错误.故选:ABC
2.(2022·广东·执信中学高三阶段练习)(多选)已知复数 ( 且 ), 是z的共轭
复数,则下列命题中的真命题是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】对于A选项, , ,所以 ,故正确;
对于B选项, , , ,故错误;
对于C选项, , , ,故正确;
对于D选项, , , ,
所以当 时, ,当 时, ,故错误.
故选:AC
3.(2022·全国·高三专题练习)(多选)欧拉公式被称为世界上最完美的公式,欧拉公式又称为欧拉定理,
是用在复分析领域的公式,欧拉公式将三角函数与复数指数函数相关联,即 ( ).
根据欧拉公式,下列说法正确的是( )A.对任意的 ,
B. 在复平面内对应的点在第二象限
C. 的实部为
D. 与 互为共轭复数
【答案】ABD
【解析】对于A选项, ,A正确;
对于B选项, ,而 , ,故 在复平面内对应的点 在第二象限,
B正确;
对于C选项, ,实部为 ,C错误;
对于D选项, ,又 ,故 与 互为共轭复数,D
正确.
故选:ABD.
4.(2022·江苏·南京大学附属中学高三阶段练习)(多选)下列命题中正确的有( )
A.若复数 满足 ,则 ; B.若复数 满足 ,则 ;
C.若复数 满足 ,则 ; D.若复数 ,则 .
【答案】AD
【解析】对于A中,设复数 ,
可得 ,
因为 ,可得 ,所以 ,所以A正确;
对于B中,取 ,可得 ,所以B不正确;对于C中,例如: ,则 ,此时 ,所以C不正确;
对于D中,设 ,由 ,可得 ,即 ,可得 ,所以D正确.
故选:AD
5.(2022·全国·高三专题练习)(多选)在下列命题中,正确命题的个数为( )
A.两个复数不能比较大小;
B.若 是纯虚数,则实数 ;
C. 的一个充要条件是 ;
D. 的充要条件是 .
【答案】CD
【解析】对于A选项,两个复数为实数时,可以比较大小,故A选项错误;
对于B选项,若 是纯虚数,则 且 ,解得 ,故B选项错误;
对于C选项,若 ,则 的虚部为 , ,反之,若 ,则 的虚部为 ,故C选项正确;
对于D选项,设 ,若 ,则 , ,若 ,则
,所以 ,
故D选项正确.
故选:CD
6(2022·全国·高三专题练习(文))(多选)设 , , 为复数, .下列命题中正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】BC
【解析】对于A:取 ,满足 ,但是 不成立,故A错误;对于B:当 时,有 ,又 ,所以 ,故B正确;
对于C:当 时,则 ,所以 ,故C正确;
对于D:当 时,则 ,可得 .
因为 ,所以 .故D错误
故选:BC
7.(2022·全国·高三专题练习)(多选)已知复数 , 是 的共轭复数,则( )
A. B.
C.复数 在复平面内所对应的点在第一象限D.
【答案】ACD
【解析】因为 ,
所以 ,
则 ,所以复数 在复平面内所对应的点在第一象限.
,则选项A,C,D正确,选项B错误.
故选:ACD
8.(2022·全国·高三专题练习)(多选)下列命题为真命题的是( )
A.若 互为共轭复数,则 为实数
B.若 为虚数单位, 为正整数,则
C.复数 ( 为虚数单位, 为实数)为纯虚数,则
D.若 为实数, 为虚数单位,则“ ”是“复数 在复平面内对应的点位于第四象
限”的充要条件【答案】ACD
【解析】A选项, 互为共轭复数,则 ,即 为实数,A选项正
确.
B选项, ,B选项错误.
C选项, 为纯虚数,所以 ,C正确.
D选项, 在第四象限,所以 ,所以D选项正确.
故选:ACD
9.(2022·全国·高三专题练习)(多选)下列结论正确的是( )
A.若复数 满足 ,则 为纯虚数
B.若复数 , 满足 ,则
C.若复数 满足 ,则
D.若复数 满足 ,则
【答案】CD
【解析】对于A:设 ,则 ,
由于 ,所以 ,故 ,
当 时, 为实数,故A错误;
对于B:设 , ,
所以 , ,
由于复数 , 满足 ,
所以 ,
则 ,整理得 .所以 ,故B错误;
对于C:设 ,所以 ,
由于复数 满足 ,所以 ,故 ,故C正确;
对于D:设 ,因为 ,所以 ,
所以该曲线为以 为圆心,1为半径的圆,
故 , ,所以 , ,故D正确.
故选:CD.
10.(2022·全国·高三专题练习)(多选)已知复数 (i为虚数单位)在复平面内对应的点为 ,
复数z满足 ,下列结论正确的是( )
A. 点的坐标为
B.复数 的共轭复数对应的点与点 关于虚轴对称
C.复数z对应的点Z在一条直线上
D. 与z对应的点z间的距离有最小值
【答案】ACD
【解析】复数 在复平面内对应的点为 ,A正确;
复数 的共轭复数对应的点与点 关于实轴对称,B错误;
设 ,代入 ,得 ,即 ,整
理得, ;即Z点在直线 上,C正确;
易知点 到直线 的垂线段的长度即为 、Z之间距离的最小值,故D正确.
故选:ACD