文档内容
第 03 讲 复数
目录
01 考情透视·目标导航..........................................................................................................................2
02 知识导图·思维引航..........................................................................................................................3
03 考点突破·题型探究..........................................................................................................................4
知识点1:复数的概念.........................................................................................................................4
知识点2:复数的四则运算.................................................................................................................4
解题方法总结........................................................................................................................................6
题型一:复数的概念............................................................................................................................6
题型二:复数的运算............................................................................................................................7
题型三:复数的几何意义....................................................................................................................8
题型四:复数的相等与共轭复数........................................................................................................9
题型五:复数的模................................................................................................................................9
题型六:复数的三角形式..................................................................................................................10
题型七:与复数有关的最值问题......................................................................................................11
题型八:复数方程..............................................................................................................................13
04真题练习·命题洞见........................................................................................................................13
05课本典例·高考素材........................................................................................................................14
06易错分析·答题模板........................................................................................................................15
易错点:复数运算法则的应用有误..................................................................................................15
答题模板:复数式的计算..................................................................................................................16考点要求 考题统计 考情分析
2024年I卷第2题,5分
2024年II卷第1题,5分 高考对复数的考查相对稳定,每年必考
(1)复数的有关概念 2023年I卷第2题,5分 题型,考查内容、频率、题型、难度均变化
(2)复数的几何意义 2023年II卷第1题,5分 不大.复数的运算、概念、复数的模、复数
(3)复数的四则运算 2022年I卷II卷第2题,5分 的几何意义是常考点,难度较低,预测高考
2021年II卷第1题,5分 在此处仍以简单题为主.
2021年I卷第2题,5分
复习目标:
(1)通过方程的解,认识复数.
(2)理解复数的代数表示及其几何意义,理解两个复数相等的含义.
(3)掌握复数的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义.知识点1:复数的概念
(1) 叫虚数单位,满足 ,当 时, .
(2)形如 的数叫复数,记作 .
①复数 与复平面上的点 一一对应, 叫z的实部,b叫z的虚部;
Z点组成实轴; 叫虚数; 且 ,z叫纯虚数,纯虚数对应点组成虚轴(不包括
原点).两个实部相等,虚部互为相反数的复数互为共轭复数.
②两个复数 相等 (两复数对应同一点)
③复数的模:复数 的模,也就是向量 的模,即有向线段 的长度,其计算公式为
,显然, .
【诊断自测】(2024·湖南衡阳·模拟预测)若复数 ,则 的虚部为( )
A. B. C. D.
知识点2:复数的四则运算
1、复数运算
(1)
(2)
其中 ,叫z的模; 是 的共轭复数 .(3) .
实数的全部运算律(加法和乘法的交换律、结合律、分配律及整数指数幂运算法则)都适用于复数.
注意:复数加、减法的几何意义
以复数 分别对应的向量 为邻边作平行四边形 ,对角线 表示的向量 就是
复数 所对应的向量. 对应的向量是 .
2、复数的几何意义
(1)复数 对应平面内的点 ;
(2)复数 对应平面向量 ;
(3)复平面内实轴上的点表示实数,除原点外虚轴上的点表示虚数,各象限内的点都表示复数.
(4)复数 的模 表示复平面内的点 到原点的距离.
3、复数的三角形式
(1)复数的三角表示式
一般地,任何一个复数 都可以表示成 形式,其中 是复数 的模; 是以 轴
的非负半轴为始边,向量 所在射线(射线 )为终边的角,叫做复数 的辐角.
叫做复数 的三角表示式,简称三角形式.
(2)辐角的主值
任何一个不为零的复数的辐角有无限多个值,且这些值相差 的整数倍.规定在 范围内的
辐角 的值为辐角的主值.通常记作 ,即 .复数的代数形式可以转化为三角形式,三角
形式也可以转化为代数形式.
(3)三角形式下的两个复数相等
两个非零复数相等当且仅当它们的模与辐角的主值分别相等.
(4)复数三角形式的乘法运算
①两个复数相乘,积的模等于各复数的模的积,积的辐角等于各复数的辐角的和,即
.
②复数乘法运算的三角表示的几何意义
复数 对应的向量为 ,把向量 绕点 按逆时针方向旋转角 (如果 ,就要把
绕点 按顺时针方向旋转角 ),再把它的模变为原来的 倍,得到向量 , 表示的复数就
是积 .
(5)复数三角形式的除法运算
两个复数相除,商的模等于被除数的模除以除数的模所得的商,商的辐角等于被除数的辐角减去除数
的辐角所得的差,即 .【诊断自测】(2024·河北衡水·模拟预测)若 为纯虚数, ,则 ( )
A. B. C.2 D.3
解题方法总结
复数 的方程在复平面上表示的图形
(1) 表示以原点O为圆心,以a和b为半径的两圆所夹的圆环;
(2) 表示以 为圆心,r为半径的圆.
题型一:复数的概念
【典例1-1】(2024·新疆·三模)复数 满足 ,则 的虚部为( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(2024·湖北武汉·模拟预测)设复数 ,则 的虚部是( )
A. B. C. D.
【方法技巧】
无论是复数模、共轭复数、复数相等或代数运算都要认清复数包括实部和虚部两部分,所以在解决复
数有关问题时要将复数的实部和虚部都认识清楚.
【变式1-1】(2024·重庆·三模)设复数z满足 ,则z的虚部为( )
A. B. C.3 D.
【变式1-2】(2024·福建泉州·模拟预测)若 ,则 的虚部为( )
A. B. C. D.【变式1-3】若复数 满足 ,且 为纯虚数,则 .
题型二:复数的运算
【典例2-1】(2024·四川·模拟预测)已知复数z满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
【典例2-2】设i是虚数单位,则复数 ( )
A. B. C. D.
【方法技巧】
设 ,则
(1)
(2)
(3)
【变式2-1】(2024·青海海南·一模)已知 ,则 ( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2024·江西景德镇·三模)下列有关复数 , 的等式中错误的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】已知复数 , 的模长为1,且 ,则 的值是( )
A.1 B. C. D.题型三:复数的几何意义
【典例3-1】(2024·山西吕梁·三模)已知复数 满足 ,则复数 在复平面对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【典例3-2】若复数 满足 ,则复数 在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【方法技巧】
复数的几何意义在于复数的实质是复平面上的点,其实部、虚部分别是该点的横坐标、纵坐标,这是
研究复数几何意义的最重要的出发点.
【变式3-1】(2024·陕西铜川·模拟预测)已知复数 的实部为 的虚部为 ,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
【变式3-2】(2024·浙江·模拟预测)若复数z满足 (i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
【变式3-3】(2024·陕西铜川·模拟预测)已知复数 的实部为 的虚部为 ,则
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
【变式3-4】(2024·河南信阳·模拟预测)在复平面内,把复数 对应的向量 按顺时针方向旋转 ,
所得向量在 上的投影向量对应复数是( )
A. B. C. D.题型四:复数的相等与共轭复数
【典例4-1】(2024·天津武清·模拟预测)已知 ,且 ,则 .
【典例4-2】已知复数z的共轭复数是 ,若 ,则 .
【方法技巧】
复数相等:
共轭复数: .
【变式4-1】(2024·山东聊城·二模)已知 ,且 ,则 .
【变式4-2】(2024·全国·模拟预测) 为虚数单位,复数 ,复数 的共轭复数为 ,则 的虚
部为 .
【变式4-3】已知 ,且满足 (其中 为虚数单位),则 .
【变式4-4】已知a, , ,则 .
题型五:复数的模
【典例5-1】已知复数 ,且 ,则 .
【典例5-2】(2024·江西南昌·三模)已知复数 满足 ,则 .
【方法技巧】
【变式5-1】复数 的模为 .
【变式5-2】已知 ,则 .【变式5-3】(2024·福建厦门·三模)复数 满足 , ,则 .
【变式5-4】已知复数数列 满足 ,则 .
题型六:复数的三角形式
【典例6-1】一般地,任何一个复数 ( , )都可以表示成 形式,其中 是
复数 的模, 是以 轴的非负半轴为始边,向量 所在射线(射线 )为终边的角,叫做复数
的辐角, 叫做复数 的三角表示式,简称三角形式.为了与“三角形式”区
分开来, ( , )叫做复数的代数表示式,简称“代数形式”. 已知 ,
, ,其中 , ,则 .(结果表示代数
形式)
【典例6-2】计算 的结果是 .
【方法技巧】
一般地,任何一个复数 都可以表示成 形式,其中 是复数 的模; 是以 轴
的非负半轴为始边,向量 所在射线(射线 )为终边的角,叫做复数 的辐角.
叫做复数 的三角表示式,简称三角形式.
【变式6-1】(2024·浙江绍兴·模拟预测)已知 ,则在下列表达式中表示 的是( )
A. B.
C. D.
【变式6-2】(2024·黑龙江哈尔滨·三模)复数 是虚数单位 在复平面内对应点为 ,设
是以 轴的非负半轴为始边,以 所在的射线为终边的角,则 ,把
叫做复数 的三角形式,利用复数的三角形式可以进行复数的指数运算,,例如:
, ,
复数 满足: ,则 可能取值为( )
A. B.
C. D.
【变式6-3】(2024·内蒙古赤峰·一模)棣莫弗公式 (其中i为虚数单
位)是由法国数学家棣莫弗(1667-1754)发现的,根据棣莫弗公式可知,复数 在复平面
内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式6-4】(2024·湖北恩施·模拟预测)任意一个复数 都可以表示成三角形式,即
.棣莫弗定理是由法国数学家棣莫弗(1667-1754年)创立的,指的是:设两个复
数 , ,则 ,已知复数
,则 ( )
A. B. C. D.1
题型七:与复数有关的最值问题
【典例7-1】(2024·江苏泰州·模拟预测)若复数 , 满足 , ,则 的最大值
是( )
A. B. C.7 D.8
【典例7-2】(2024·山东烟台·三模)若复数z满足 ,则 的最小值为( )
A.1 B. C. D.2【方法技巧】
利用几何意义进行转化
【变式7-1】(2024·高三·河北沧州·期中)已知复数 ,复数 满足 ,则
的最大值为( )
A.7 B.6 C. D.
【变式7-2】(2024·湖南长沙·三模)已知复数z满足 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式7-3】(2024·江苏·模拟预测)若复数 ,则 的最大值是( )
A. B. C. D.
【变式7-4】(2024·湖北鄂州·一模)已知复数 , 满足 , (其
中i是虚数单位),则 的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.3
【变式7-5】(2024·山东·模拟预测)复数 满足 ,则 的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【变式7-6】已知复数 满足 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式7-7】(2024·安徽安庆·一模)设复数z满足条件|z|=1,那么 取最大值时的复数z为
( )
A. + i B. + i C. i D. i题型八:复数方程
【典例8-1】(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知复数 是关于 的方程 的一个根,
则 ( )
A.25 B.5 C. D.41
【典例8-2】(2024·江苏·一模)已知 是关于x的方程 的根,则实数 ( )
A. B. C.2 D.4
【方法技巧】
复数方程是包含复数的方程,其中复数具有实部和虚部。解复数方程时,通常将利用复数的代数形
式及三角形式进行求解。
【变式8-1】(2024·上海嘉定·三模)已知复数x满足方程 ,那么 .
【变式8-2】已知 是关于x的方程 的一个根,其中p, ,则p+q= .
【变式8-3】若 是关于 的实系数方程 的一个复数根,则 .
【变式8-4】 的平方根为
【变式8-5】(2024·高三·上海浦东新·开学考试)若实系数方程 的一个根是 ,则
.
1.(2024年高考全国甲卷数学(文)真题)设 ,则 ( )
A. B. C. D.22.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)若 ,则 ( )
A. B. C. D.
3.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)若 ,则 ( )
A. B. C.10 D.
4.(2024年北京高考数学真题)已知 ,则 ( ).
A. B. C. D.
5.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知 ,则 ( )
A.0 B.1 C. D.2
1.利用公式 ,把下列各式分解成一次因式的积;
(1) ;
(2) .
2.若 ,则复平面内满足 的点2的集合是什么图形?
3.已知-3+2i是关于x的方程2x2+px+q=0的一个根,求实数p、q的值.4.在复数范围内解下列方程:
(1) ;
(2) .
易错点:复数运算法则的应用有误
易错分析: (1)区分 与
(2)区分 与
【易错题1】设有下面四个命题
:若复数 满足 ,则 ;
:若复数 满足 ,则 ;
:若复数 满足 ,则 ;
:若复数 ,则 .
其中的真命题为
A. B.
C. D.
【易错题2】已知 ( , 为虚数单位),则 ( )
A. B.3 C.1 D.2答题模板:复数式的计算
1、模板解决思路
复数的四则运算,解题的关键是知道 .复数的乘法类似多项式(或单项式)乘法,复数的除法
类似分母有理化.
2、模板解决步骤
第一步:如果是除法运算,利用分母有理化,将复数的除法化简.
第二步:按照多项式乘法,将复数乘法化简.
第三步:把 代入,进一步化简,求得最终结果.
【经典例题1】已知a,b为实数,复数 ,若 ,则 ( )
A. B. C.1 D.2
【经典例题2】计算 (其中 为虚数单位).