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1.3 复数(精讲)
一.复数的有关概念
1.复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a是实部,b是虚部,i为虚数单位.
(虚部不含i)
2.复数的分类:
复数z=a+bi(a,b∈R)
3.复数相等:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).
4.共轭复数:a+bi与c+di互为共轭复数⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).(实同虚反)5.复数的模:
向量OZ的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|a+bi|或|z|,即|z|=|a+bi|=(a,b∈R).
二.复数的几何意义
(1)复数z=a+bi(a,b∈R) 复平面内的点Z(a,b).
(2)复数z=a+bi(a,b∈R) 平面向量OZ.
三.复数的四则运算
1.复数的加、减、乘、除运算法则:
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)
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 ZZ 可以直观地反映出复数加、减法的几何意义,即OZ=OZ1+
1 2
OZ2,Z1Z2=OZ2-OZ1.
一.解决复数概念问题的方法
1.解题时一定要先看复数是否为a+bi(a,b∈R)的形式,以确定实部和虚部.
2.复数绝大部分问题可以转化为复数的实部与虚部,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)组即可.
二.复数代数形式运算问题的解题策略
在进行复数的加减法运算时,可类比合并同类项,运用法则(实部与实部相加减,
复数的加减法
虚部与虚部相加减)计算即可
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
复数的乘法
含i的看作另一类同类项,分别合并即可
除法的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
复数的除法
式
三.复数的几何意义
1.进行简单的复数运算,将复数化为标准的代数形式;
2.把复数问题转化为复平面内的点之间的关系,依据是复数 a+bi与复平面上的点(a,b)一
一对应.
四.常用结论1.(1±i)2=±2i;=i;=-i.
2.-b+ai=i(a+bi)(a,b∈R).
3.i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N).
4.i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N).
5.复数z的方程在复平面上表示的图形
(1)a≤|z|≤b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)|z-(a+bi)|=r(r>0)表示以(a,b)为圆心,r为半径的圆.
考点一 复数的计算
【例1-1】(2023·甘肃·统考二模)已知 , 为虚数单位,则 ( )
A. B. C. D.
【例1-2】(2023·新疆·校联考二模)复数 ,则( )
A. B.
C. D.
【例1-3】(2023春·江西抚州·高三金溪一中校考阶段练习)已知复数z满足 ,
则 ( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2023·西藏拉萨·统考一模)设复数 满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
2.(2023·西藏拉萨·统考一模)已知复数 , ,则 ( )
A. B. C. D.
3.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)已知 ,则 ( )
A. B. C. D.4.(2023·山西临汾·统考二模)复数 ( )
A. B.2048 C. D.-2048
5.(2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测)若 为虚数单位,则计算
___________.
考法二 复数的实部与虚部
【例2-1】(2023·广西南宁·统考二模)已知复数 ,则 的虚部为( )
A. B. C.1 D.
【例2-2】(2023·江西九江·校联考模拟预测)若复数 ( 是虚数单位)的共轭复数
是 ,则 的虚部是( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2023春·河南商丘)已知复数 ,则z的虚部为( )
A.2 B. C.5 D.
2.(2023春·湖南·高三校联考阶段练习)复数 的实部与虚部之和为_______.
3.(2023·山东潍坊·统考模拟预测)设i为虚数单位,且 ,则 的虚部为
( )
A. B.2 C.2i D.
考法三 复数的分类
【例3-1】(2023·辽宁·校联考二模)已知 , 为纯虚数,则 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4【例3-2】(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知i为虚数单位,复数
是实数,则 的值是( )
A.2 B. C. D.
【一隅三反】
1.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)若复数 是纯虚数,则实数 ( )
A. B. C. D.
2.(2023·广东深圳·深圳中学校联考模拟预测)设 是纯虚数,若 是实数,则 的虚
部为( )
A. B. C.1 D.3
3.(2023秋·辽宁·高三校联考期末)已知 是纯虚数, 是实数,那么 ( )
A. B. C. D.
考点四 复数的几何意义
【例4-1】(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考二模)若复数 ,则 ( )
A.1 B. C. D.
【例4-2】(2023·广东湛江·统考二模)设复数 在复平面内对应的点为 ,则 在复
平面内对应的点为( )
A. B. C. D.
【例4-3】(2023·全国·校联考二模)已知复数 满足 ,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【例4-4】.(2023·陕西西安·西安一中校联考模拟预测)已知复数z满足 ,
若 ,则复数z为( ).
A. B.
C. 或 D. 或
【一隅三反】
1.(2023·北京通州·统考模拟预测)已知复数 ,则 ( )
A. B. C.2 D.
2.(2023·四川巴中·南江中学校考模拟预测)已知 ,则复数z在复平面上对
应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(2023·广西柳州·高三柳州高级中学校联考阶段练习)若复数 满足 ,则
复数 的共轭复数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
4.(2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习)已知复数 ,
,若 在复平面上对应的点在第三象限,则 ( )
A. B. C. D.
考法五 复数范围内解方程
【例5】(2023·福建·统考模拟预测)已知z是方程x2-2x+2=0的一个根,则| |=( )
A.1 B. C. D.2
【一隅三反】
1.(2023·全国·高三专题练习)已知复数z是方程 的一个根,且复数z在复
平面内对应的点位于第三象限,则 ( )
A. B. C. D.
2.(2023春·广东韶关·高三南雄中学校考阶段练习)已知复数 是一元二次方程的一个根,则 的值为( )
A.1 B. C.0 D.
考法六 复数模的相关轨迹问题
【例6-1】(2023·全国·校联考三模)已知复数 满足 ,则 的最大
值为( )
A. B. C.4 D.
【例6-2】(2023·重庆·统考二模)复平面内复数 满足 ,则 的最小值
为( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2023·河南·校联考模拟预测)已知复数 ,其中 为虚数单位,且 ,
则复数 的模的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2023·山西太原·太原五中校考一模)复平面内复数 满足 ,则 的最小值
为( )
A.1 B. C. D.3
3.(2023·广东·统考一模)在复平面内,已知复数 满足 ( 为虚数单位),记
对应的点为点 对应的点为点 ,则点 与点 之间距离的最小值为( )
A. B. C. D.
考法七 复数的综合运用
【例7】(2023·重庆·统考二模)(多选)已知复数 , ,则下列结论中正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则 或
C.若 且 ,则 D.若 ,则
【一隅三反】1.(2023·广东佛山·统考二模)(多选)设 , , 为复数,且 ,下列命题中正
确的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则 在复平面对应的点在一条直线上
2.(2023·山西运城·统考二模)(多选)设 为复数,则下列命题中一定成立的是
( )
A.如果 ,那么
B.如果 ,那么
C.如果 ,那么
D.如果 ,那么
3.(2023·辽宁沈阳·高三校联考学业考试)(多选)对于 , ,下列说法正确的有
( )
A.若 ,则 B.若 ,则 是纯虚数
C. D.