文档文本内容
第05 讲 复数
目录
第一部分:基础知识..........................................................................................................................................1
第二部分:高考真题回顾..................................................................................................................................2
第三部分:高频考点一遍过...............................................................................................................................3
高频考点一:复数的概念...........................................................................................................................3
高频考点二:复数的几何意义...................................................................................................................5
高频考点三:复数分类...............................................................................................................................6
高频考点四:复数模..................................................................................................................................8
高频考点五:待定系数求复数
................................................................................................10
高频考点六:复数的四则运算..................................................................................................................12
高频考点七:共轭复数.............................................................................................................................14
第一部分:基础知识
1、复数的概念
我们把形如
的数叫做复数,其中叫做虚数单位,满足
.全体复数所构成的集合
叫做复数集.
复数的表示:复数通常用字母
表示,即
,其中的
与
分别叫做复数
的实部与虚
部.
2、复数相等
在复数集
中任取两个数
,
,(
),我们规定
.
3、复数的分类
对于复数
(
),当且仅当
时,它是实数;当且仅当
时,它是
实数0;当
时,它叫做虚数;当
且
时,它叫做纯虚数.这样,复数
(
)可以分类如下:
4、复数的几何意义
(1)复数的几何意义——与点对应
复数的几何意义1:复数
复平面内的点
(2)复数的几何意义——与向量对应
复数的几何意义2:复数
平面向量
5、复数的模
向量
的模叫做复数
)的模,记为
或
公式:
,其中
复数模的几何意义:复数
在复平面上对应的点
到原点的距离;
特别的,
时,复数
是一个实数,它的模就等于
(
的绝对值).
6、共轭复数
(1)定义
一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数;虚部不等于0 的两
个共轭复数也叫共轭虚数.
(2)表示方法
表示方法:复数
的共轭复数用
表示,即如果
,则
.
7、复数代数形式的加法(减法)运算
(1)复数的加法法则
设
,
,(
)是任意两个复数,那么它们的和:
显然:两个复数的和仍然是一个确定的复数
(2)复数的减法法则
类比实数集中减法的意义,我们规定,复数的减法是加法的逆运算,即把满足:
的复数
叫做复数
减去复数
的差,记作
注意:①两个复数的差是一个确定的复数;
②两个复数相加减等于实部与实部相加减,虚部与虚部相加减.
第二部分:高考真题回顾
1.(2024·全国甲卷·高考真题)设
,则
( )
A.
B.
C.
D.2
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】先根据共轭复数的定义写出
,然后根据复数的乘法计算.
【详解】依题意得,
,故
.
故选:D
2.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知
,则
( )
A.0
B.1
C.
D.2
【答案】C
【知识点】求复数的模
【分析】由复数模的计算公式直接计算即可.
【详解】若
,则
.
故选:C.
第三部分:高频考点一遍过
高频考点一:复数的概念
典型例题
例题1.(2025 高三·全国·专题练习)设复数
在复平面内对应的点为
,则
的虚部为( )
A.
B.
C.1
D.3
【答案】B
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算、根据复数的坐标写出对应的复数
【分析】先得到
,利用复数除法法则得到
,求出虚部.
【详解】由题意可知
,所以
,
则
的虚部为
.
故选:B.
例2.(2025·河北秦皇岛·三模)下列关于复数的说法,正确的是( )
A.复数的任何偶数次幂都不小于零
B.若实数
,则
是纯虚数
C.在复平面内,虚轴上的点对应的复数均为纯虚数
D.若复数
满足
,则
均为实数
【答案】D
【知识点】复数的基本概念、已知复数的类型求参数、复数的坐标表示、判断复数对应的点所在的象限
【分析】根据复数的概念及分类,逐项判定,即可看求解.
【详解】对于A 中,由虚数单位
,可得A 错误;
对于B 中,若
,那么
,所以B 错误;
对于C 中,虚轴上的点
对应复数
,所以C 错误;
对于D 中,若复数
满足
,虚数不能比较大小,则
均为实数,D 正确.
故选:D.
精练高频考点
1.(2025·陕西·模拟预测)复数
的虚部是( )
A.
B.1
C.
D.3
【答案】D
【知识点】求复数的实部与虚部、复数代数形式的乘法运算
【分析】直接利用复数的乘法法则计算可得答案.
【详解】因为
,
所以复数
的虚部为3.
故选:D.
2.(24-25 高一下·贵州六盘水·阶段练习)下列关于复数
(
)的说法一定正确的是( )
A.存在
使得
小于0
B.存在
使得
C.不是实数
D.实部和虚部均为1
【答案】C
【知识点】求复数的实部与虚部、复数代数形式的乘法运算、判断特称(存在性)命题的真假、复数的基
本概念
【分析】根据复数的大小比较条件判断选项A;根据复数的幂运算判断选项B;根据实数、虚数、实部和
虚部的概念判断选项C 和选项D.
【详解】对于选项A:
因为复数不能直接比较大小,只有两个复数都是实数时才能比较大小,所以A 错误.
对于选项B:
因为
,所以只有当
时,
的幂次方才有可能为实数.
当
时,验证
是否为1.
,可以看出周期为4,所以
,所以B 错误.
对于选项C:
因为
,所以
为复数,不是实数,所以C 正确.
对于选项D:
因为
不一定是1,所以实部不一定为1.所以D 错误.
故选:C.
高频考点二:复数的几何意义
典型例题
例1.(2025·湖北·模拟预测)已知复数
满足
(是虚数单位),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】B
【知识点】复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】利用复数的乘方运算以及除法运算求解即可.
【详解】∵
,∴
,
∴
,
∴复数
在复平面内对应的点
,位于第二象限.
故选:B.
例2.(2025·湖北·模拟预测)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】D
【知识点】复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】利用复数除法求解,再结合复数对应的点判断即可.
【详解】
,所以
对应的点
位于第四象限.
故选:D
精练高频考点
1.(24-25 高三下·河北沧州·阶段练习)在复平面内,复数
(i 为虚数单位)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
【知识点】复数的除法运算、判断复数对应的点所在的象限、复数的乘方
【分析】根据复数代数形式的乘方、除法运算化简
,再根据复数的几何意义判断即可.
【详解】因为
,
所以
,则
在复平面内对应的点为
,位于第一象限.
故选:A.
2.(2025·山东聊城·二模)复数
满足
,其中i 为虚数单位,则
对应的点在复平面的( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘法运算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】根据题意,化简得到复数
,然后结合复数的几何意义即可知道结果.
【详解】因为
,所以
则其对应点的坐标为
,位于第二象限.
故选:B.
高频考点三:复数分类
典型例题
例1.(2025·吉林·模拟预测)已知复数
为纯虚数,则实数
的值为( )
A.
B.1
C.
或1
D.2
【答案】B
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】由纯虚数定义列方程和不等式即可求解.
【详解】由题可得
.
故选:B
例2.(2025·云南曲靖·二模)已知复数
,若
,则实数
的值为( )
A.1
B.2
C.3
D.6
【答案】C
【知识点】解含有参数的一元二次不等式、已知复数的类型求参数
【分析】根据给定条件,利用复数的分类列式计算作答.
【详解】因为
,
所以
,
故选:C
例3.(2025·陕西西安·模拟预测)已知复数
(
)为正实数,则
.
【答案】2
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】利用复数的概念进行求解即可
【详解】由题意得
解得
.
故答案为:2.
精练高频考点
1.(2025·江西鹰潭·二模)复数
,若
为纯虚数,则
( )
A.4
B.
C.1
D.
【答案】D
【知识点】已知复数的类型求参数、共轭复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算
【分析】由共轭复数的概念和纯虚数的概念结合复数的乘法运算可得.
【详解】由题意可得
,
因为
为纯虚数,即
为纯虚数,
所以
,解得
.
故选:D
2.(2025·云南昆明·模拟预测)已知复数z 与
都是纯虚数,则
.
【答案】
【知识点】已知复数的类型求参数、复数代数形式的乘法运算
【分析】由题意设
,代入
,整理后由
为纯虚数即可求解.
【详解】由题意设
,
则
,
则
,解得
则
故答案为:
.
3.(2025·山西临汾·三模)已知
,复数
为纯虚数,则
.
【答案】2
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】由纯虚数的概念列出等式求解即可.
【详解】由题意可得
,
解得:
,
故答案为:
高频考点四:复数模
典型例题
例1.(2025·江西新余·模拟预测)已知复数z 满足
,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】先设复数,再根据模长得出
,再结合两点间距离公式转化为圆心到点的距离减半径计
算求解.
【详解】设
,故
;
而
,
故
的最小值为
,
故选:C.
例2.(2025·安徽·三模)已知复数
满足
,则
( )
A.有最小值2
B.有最大值2
C.有最小值
D.有最大值
【答案】C
【知识点】求复数的模、由复数模求参数、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】设
,根据复数的模得到
,再计算
,即可得解.
【详解】设
,由
,
则
,所以
,
解得
,所以
,当且仅当
时取等号,
所以
有最小值
,无最大值.
故选:C
例3.(2025·上海浦东新·三模)已知复数
满足
,则
(i 是虚数单位)的最小值为
.
【答案】
【知识点】求点到直线的距离、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】确定复数的轨迹,结合点到线的距离公式即可求解.
【详解】设
,
则由
可得:
,
则
,即
或
的几何意义为射线上的点与
的距离,
结合图像可知:
到
的距离即为最小值,
最小值为:
,
故答案为:
精练高频考点
1.(2025·广东·模拟预测)若复数z 满足
,那么
的最大值是( )
A.1
B.
C.2
D.
【答案】B
【知识点】实轴、虚轴上点对应的复数、求复数的模、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】利用复数模的几何意义转化复数z 满足的限制条件,进而求得
的最大值.
【详解】设复数、
在复平面内对应的点分别为
,
复数
在复平面对应的点为:
,
由
可知:复数z 在复平面内对应的点到两点
的距离之和为2,
而
,所以点
在线段
上,故
,
则
,
当
时,
的最大值为
.
故选:B.
2.(24-25 高三下·广东·阶段练习)已知为虚数单位,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】指数式与对数式的互化、求复数的模
【分析】利用复数的模的运算,再结合指对数转化即可求解.
【详解】由复数的模得:
,
所以有
,
故选:D.
3.(2025·河南·三模)若复数z 满足
,则
的取值范围为( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题、共轭复数的概念及计算
【分析】根据已知有
,确定
对应点的轨迹,再应用圆上点到定点距离范围的求法得到
的范围.
【详解】由
,即
对应点在以复平面的原点为圆心,1 为半径的圆上,
由
表示上述圆上点到点
的距离,结合圆的性质,易知
.
故选:D
高频考点五:待定系数求复数
典型例题
例1.(多选)(2025·山东青岛·一模)下列计算结果与
相等的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ACD
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】设
,则
,利用复数的乘法以及复数的模长公式逐项判断即可.
【详解】设
,则
,
,
,
,
所以
,同理可得
,
因此,
,
故选:ACD.
例2.(2025·江西南昌·模拟预测)已知复数z 满足
,则z 的虚部为 .
【答案】
【知识点】求复数的实部与虚部、复数代数形式的乘法运算、复数的相等
【分析】设
,利用复数相等可得
,求解即可.
【详解】设
,则
,
所以
,解得
或
,所以
或
,
所以
的虚部为
.
故答案为:
.
精练高频考点
1.(2025·山东·二模)已知
,
,则复数z 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
【答案】A
【知识点】复数的相等、复数加减法的代数运算、共轭复数的概念及计算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】设复数
,根据共轭复数的定义求出
,再结合已知条件列出方程组求解
的
值,从而得到复数
,最后确定其在复平面内的位置.
【详解】设复数
,则共轭复数
,
因为
,
列出方程组为:
求解该方程组得:
.
所以复数
.
在复平面内对应点坐标为
,横坐标
,纵坐标
,
所以该点在第一象限.
故选:A.
2.(2025·广东揭阳·三模)若复数
满足
,则
( )
A.
B.
C.1
D.
【答案】D
【知识点】共轭复数的概念及计算、复数的除法运算、求复数的模
【分析】设
,
,再根据复数除法运算和等量关系即可求出参数
,再结合复数的模的计
算公式即可计算求解.
【详解】设
,
,则
,即
,
整理得
,故
,注意到
,
则只能
,故
,
故
.
故选:D.
高频考点六:复数的四则运算
典型例题
例1.(2025·重庆·模拟预测)若复数z 使得
为纯虚数,则
( ).
A.
B.2
C.
D.4
【答案】B
【知识点】已知复数的类型求参数、求复数的模、复数的除法运算
【分析】根据复数的除法运算及复数的概念、复数的模的定义运算即可.
【详解】设
,
则
,
所以
,
,
即
,所以
.
故选:B
例2.(2025·天津红桥·二模)若为虚数单位,且
则实数
.
【答案】
【知识点】复数的除法运算、复数的相等、复数代数形式的乘法运算
【分析】化简复数,再由复数相等可得
解方程即可得出答案.
【详解】因为
所以
解得:
.
故答案为:
.
精练高频考点
1.(2025·河南·模拟预测)在复平面内,复数z 对应的点与
对应的点关于实轴对称,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】复数的除法运算
【分析】先化简复数
,再利用复数的几何意义求解.
【详解】
,
所以
.
故选:B
2.(2025·河北·模拟预测)已知复数
,则
( )
A.
B.
C.1
D.
【答案】C
【知识点】求复数的模、复数的除法运算
【分析】先分母实数化,整理后写出复数,结合模长公式计算即可.
【详解】
,则
,
故选:C.
高频考点七:共轭复数
典型例题
例1.(24-25 高三下·山东·阶段练习)已知复数
满足
(为虚数单位),则
的虚部为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】利用复数的除法运算求出复数
,根据共轭复数及虚部的定义求解.
【详解】因为
,所以
,
因此
,故
的虚部为
.
故选:A.
例2.(2025·上海长宁·二模)复数
,
,则
.
【答案】
/
【知识点】复数代数形式的乘法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】由已知可得
,根据复数的乘法运算即可求解.
【详解】因为
,所以
,
所以
.
故答案为:
.
精练高频考点
1.(2025·广西南宁·模拟预测)已知i 为虚数单位,复数
,复数z 的共轭复数为
,则
的虚部为( )
A.
B.3
C.
D.
【答案】A
【知识点】求复数的实部与虚部、共轭复数的概念及计算
【分析】方法一、设
代入化简,即可求得复数z;
方法二、利用
为实数可得
,即可得出
的虚部.
【详解】方法一、设
,
,
所以
,
,
,所以
的虚部为
,
故选:A.
方法二、
,得
,则有
,
所以
的虚部为
,
故选:A.
2.(2025·河南南阳·模拟预测)已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.1
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】由复数的除法运算、乘方运算得到
,再由共轭复数得到
.
【详解】
,所以
,
故选:A