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第03讲复数的概念与运算(知识清单+4典例精讲+4方法技巧+分层训练)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2027年高考数学一轮更新中_52027年高考数学一轮复习讲义培优练(全国通用)

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第03 讲复数的概念与运算
(知识清单+4 典例精讲+4 方法技巧+分层训练)
近3 年考查情况
题型
分值
复数的乘法运算、复数的模
单项选择题
5
复数的除法运算、共轭复数
单项选择题
5
复数的加减运算、复数的模
单项选择题
5
复数的乘法运算、共轭复数的性质
单项选择题
5
复数的除法运算、共轭复数概念
单项选择题
5
复数的混合运算、复数的模
单项选择题
5
【知识点01】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 是复数的实部,b 是复数的虚部,i 为虚数单
位.
(2)复数的分类:
复数z=a+bi(a,b∈R)
复数{
实数(b=0),
虚数(b≠0)(
a
当=0时为纯虚数).
(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).
(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| z  | 或| a  +
  b  i|  ,即|z|=|a+bi|=❑√a
2+b
2(a,b∈R).
【例1】已知复数z =(m
2−4 m)+(m
2−6m+8)i(m∈R)是纯虚数,求实数m的值。
解析:根据纯虚数的定义(实部为0,虚部不为0)分步求解:
第一步,由纯虚数实部为0,得m
2−4 m=0,因式分解得m(m−4)=0,解得m=0或m= 4;
第二步,由纯虚数虚部不为0,得m
2−6m+8≠0,因式分解得(m−2)(m−4)≠0,解得m≠2且m≠4;
第三步,综合得m=0(验证:当m=0时,z =0+8i=8i,为纯虚数,符合题意)。
答案:m=0
【知识点02】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.
【例2】已知复数z =1+2i,求:(1)复平面内对应点的坐标;(2)复数z的模;(3)向量OZ
→
的坐标。
解析:结合复数几何意义及模的公式求解:
(1)由z =1+2i,实部a=1,虚部b=2,故复平面内对应点的坐标为(1,2);
(2)代入模的公式,| z|=
❑√1
2+2
2= ❑√1+ 4 = ❑√5;
(3)向量OZ
→与复数z一一对应,坐标为(1,2)。
答案:(1)(1,2);(2)❑√5;(3)(1,2)
【知识点03】复数的四则运算
(1)复数的加、减、乘、除运算法则:
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
①加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=( a  +
  c  ) +
  ( b  +
  d  )i  ;
②减法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=( a  -
  c  ) +
  ( b  -
  d  )i  ;
③乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=( ac
  -
  bd
  ) +
  ( ad
  +
  bc
  )i  ;
④除法:
z1
z2
=a+bi
c+d i =(a+bi)(c−d i)
(c+d i)(c−d i)
=ac+bd
c
2+d
2 +bc−ad
c
2+d
2i(c+di≠0).
(2)几何意义:复数加、减法可按向量的平行四边形法则或三角形法则进行.
如图给出的平行四边形OZ1ZZ2 可以直观地反映出复数加、减法的几何意义,即⃗OZ =⃗O Z1+⃗O Z2,⃗
Z1Z2=⃗O Z2-⃗O Z1.
【例3】计算3−2i
2+i 的值。
解析:采用分母实数化方法,乘以分母的共轭复数2−i,分步化简:
第一步,分母实数化:3−2i
2+i = (3−2i)(2−i)
(2+i)(2−i) ;
第二步,化简分子:(3−2i)(2−i)=3×2−3×i−2i×2+2i×i =6−3i−4i+2i
2=6−7i−2= 4−7i(注意
i
2=−1);
第三步,化简分母:(2+i)(2−i)=2
2−i
2= 4−(−1)=5;
第四步,整理得:4−7i
5
= 4
5 −7
5 i。
答案:4
5 −7
5 i
【题型一】复数的概念辨析与分类
【例1】(2025·全国一卷·高考真题)
的虚部为(   )
A.
B.0
C.1
D.6
【答案】C
【分析】根据复数代数形式的运算法则以及虚部的定义即可求出.
【详解】因为
,所以其虚部为1,
故选:C.
【例2】(2026·甘肃武威·模拟预测)已知a,b 都是实数,且
,则
(    )
A.
B.
C.1
D.2
【答案】A
【分析】根据复数的运算列出方程计算即可.
【详解】因为
,所以
,所以
,则
.
【例3】(2026·重庆渝中·模拟预测)若复数
满足
,则
的虚部为______.
【答案】
【详解】由
可得
,
则
,
故
的虚部为
.
【变式1】(2026·河南新乡·三模)复数
的实部为(    )
A.0
B.1
C.2
D.
【答案】A
【详解】
,故所求实部为
.
【变式2】(2026·河北保定·三模)复数
的实部与虚部的和为(    )
A.
B.
C.
D.3
【答案】D
【分析】将复数进行化简写成
的形式,实部为
,虚部为
,进行计算即可.
【详解】由
可知:实部为2,虚部为1,故和为3.
【变式3】(2026·宁夏银川·三模)已知复数
,其中为虚数单位,则复数
的模为________.
【答案】
【详解】由于
,
,
,
,故每四个连续的项之和为
,
,则
,
由于
,
,故
,所以
.
【题型二】复数的几何意义应用
【例4】(2026·云南昆明·二模)在复平面内,复数
对应的点的坐标是
,则
(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由题意得
,所以
.
【例5】(多选)(2024·湖北荆州·三模)已知复数
,则下列命题正确的是(    )
A.若
为纯虚数,则
B.若
为实数,则
C.若
在复平面内对应的点在直线
上,则
D.
在复平面内对应的点不可能在第三象限
【答案】BD
【分析】首先得到复数的实部与虚部,再根据复数的类型求出参数的值,即可判断A、B,根据复数的几何意义判断
C、D.
【详解】复数
的实部为
,虚部为
,
复数
在复平面内对应的点的坐标为
,
对于A:若
为纯虚数,则
,解得
,故A 错误;
对于B:若
为实数,则
,解得
,则
,故B 正确;
对于C:若
在复平面内对应的点在直线
上,
所以
,解得
或
,故C 错误;
对于D:令
,即
,不等式组无解,
所以
在复平面内对应的点不可能在第三象限,故D 正确.
故选:BD.
【例6】(2024·安徽·模拟预测)若复数
在复平面内对应的点位于第三象限,则实数
的取值范围
是__________.
【答案】
【分析】由实部和虚部都小于零解不等式组求出即可.
【详解】由题意得,
,解得
,
∴实数
的取值范围是
.
故答案为:
.
【变式1】(2026·湖南郴州·模拟预测)若复数z 满足
,则复平面内表示复数z 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
【详解】
,则
,则
,复平面内表示复数z 的点
位于第二象限.
【变式2】(多选)(2026·安徽合肥·模拟预测)若复数
,则下列选项正确的有(   )
A.
B.
的共轭复数为
C.
为实数
D.
在复平面内对应的点位于第四象限
【答案】ACD
【分析】对 A ,先对复数
 分母有理化化简得到标准形式,再利用复数模长公式计算模长;对 B ,根据共轭复数
定义(实部不变、虚部变号),由化简后的
直接写出其共轭复数,判断正误;对 C ,先代入化简后的
,计算
并化简,再与
相加,判断结果是否为实数;对 D ,计算
得到新复数,根据复数与复平面内点的一一对应关系,
写出对应点坐标,判断所在象限.
【详解】由题意
,
对于A:
,故A 正确;
对于B: 
的共轭复数为
,故B 错误:
对于C:
,为实数,故C 正确;
对于D:
,在复平面内对应的点为
,位于第四象限,故D 正确.
【变式3】(2025·云南昆明·模拟预测)若复数
满足
,则在复平面内,复数
所对应的点位于第_____
象限.(填“一、二、三、四”中的一个)
【答案】一
【分析】先设
,再根据复数相等列方程,解得
,最后根据复数几何意义得到答案.
【详解】设
,故
,则
解得
,
,故在复平面内,复数
所对应的点为
,位于第一象限.
故答案为:一.
【题型三】复数的四则运算
【例7】(2024·全国甲卷·高考真题)设
,则
(    )
A.
B.
C.
D.2
【答案】D
【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
【例8】(多选)(2026·山东日照·二模)设
为复数(i 为虚数单位),下列命题正确的是(   )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若
,则
【答案】AC
【分析】根据共轭复数的定义可判断A;举反例可判断B;根据虚数单位的性质可判断C;根据复数的除法以及复数
模的公式可判断D.
【详解】设复数
,则共轭复数
,
对于A:若
,则虚部
,
此时
,
,故
,A 正确;
对于B:取
,则
,但
,B 错误;
对于C:由
得
,复数范围内解得
,C 正确;
对于D:对
,化简得
,故
,D 错误.
【例9】(2026·四川遂宁·模拟预测)设
、
为共轭复数,若
,
,则
__________ .
【答案】
【分析】设
,则
,进而可得
,得到
,
可得
,
再结合模长公式求解.
【详解】设
,则
,
所以
,则
,可得
,
因为
,且
,
所以
,故
,故
,则
.
【变式1】(2026·四川资阳·模拟预测)已知是虚数单位,
,则复数z 的共轭复数为(   )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据复数四则运算求得
,进而求得
的共轭复数.
【详解】依题意,
,
所以
,
所以
.
【变式2】(多选)(2026·山东菏泽·二模)已知复数
,则下列结论正确的有(   )
A.
的虚部是
B.
的共轭复数是
C.
在复平面内对应的点在第一象限
D.
【答案】BCD
【详解】已知复数
,先化简: 
. 
A:
的虚部为,不是,A 错误. 
B:
的共轭复数
,B 正确. 
C:
对应复平面内点
,在第一象限,C 正确. 
D:
,
,
,所以
,D 正确.
【变式3】(2026·浙江·三模)在复平面内,i 为虚数单位,
对应的复数是
,
对应的复数是
,则
对应的复数是_____.
【答案】
【详解】复平面上的向量加法与复数加法法则一致,即对应坐标相加,
因为
,
所以
对应的复数是
.
【题型四】复数的综合应用
【例10】(2026·贵州贵阳·二模)若复数z 满足
(其中i 是虚数单位),则
(   )
A.
B.
C.2
D.
【答案】B
【详解】由
可得
,
即
,
故
.
【例11】(多选)(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知复数
,其中
,是虚数单位,
则(    )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
为纯虚数,则
D.若
,则
【答案】BC
【详解】对A,若
,则
,则
,错误;
对B,
,正确;
对C,若
为纯虚数,则
,解得
,正确;
对D,若
,则
,解得
或
,错误.
【例12】(2026·福建泉州·模拟预测)对于复数
,
,定义
♥
为
的实部.若
,
♥
,则
可以为
____________.(写出一个满足条件的答案)
【答案】(答案不唯一,满足
即可)
【详解】设
,则
,因此
 ,
因为
♥
,所以
,所以
 ,
题目要求写一个满足的条件所以令
,解得
.
【变式1】(2026·青海西宁·二模)已知复数
,若
,则
(   )
A.
B.
C.4
D.
【答案】A
【分析】结合复数的乘方求出
,进而求出
,结合复数的几何意义求解即可.
【详解】因为
,
,
,所以
.
,
所以
.
【变式2】(多选)(2026·湖南永州·三模)已知复数
,则(    )
A.
B.
的虚部为
C.
在复平面内对应的点位于第二象限D.
为方程
的一个根
【答案】AD
【分析】根据复数除法的运算得到
,再由复数的相关知识逐一判断即可.
【详解】解:
,
,故A 正确;
的虚部为
,故B 错误;
在复平面内对应的点为
,位于第三象限,故C 错误;
方程
的根为
,
是方程
的一个根,故D 正确.
【变式3】(2026·山东菏泽·一模)已知复数
,
.
(1)当
时,求
;
(2)设
,记
(
表示复数z 的虚部).将
图象上所有点的横坐标扩大为原来的2 倍(纵坐标不
变)得到函数
的图象,求
的单调递增区间.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据复数的除法求解即可;
(2)利用复数的乘法及三角函数图象的变换求出
,再由正弦型三角函数的单调性求解即可.
【详解】(1)当
时,
所以
.
(2)因为
,所以
,
所以
,
将
图象上所有点的横坐标扩大为原来的2 倍(纵坐标不变)得
,
令
,
解得
,
所以
的单调递增区间是
【解题大招01】纯虚数、实数的快速判定技巧
【例1】已知复数z =(m
2−4)+(m
2−5m+6)i(m∈R),求:(1)z为实数时m的值;(2)z为纯虚数时m
的值。
解析:严格套用快速判定技巧,分步求解,避免失误:
(1)z为实数 
 虚部为
⇔
0,即m
2−5m+6=0;
因式分解得(m−2)(m−3)=0,解得m=2或m=3(无需额外验证,虚部为0 即可满足实数条件)。
(2)z为纯虚数 
 实部为
⇔
0 且虚部不为0;
① 实部为0:m
2−4 =0,解得m=2或m=−2;
② 虚部不为0:m
2−5m+6≠0,解得m≠2且m≠3;
综合①②,得m=−2(验证:当m=−2时,z =0+20i=20i,为纯虚数,符合题意)。
答案:(1)m=2或m=3;(2)m=−2
易错注意:判断纯虚数时,务必验证“虚部不为0”,避免误将m=2代入(此时虚部为0,z =0为实数,非纯虚
数)。
【解题大招02】复数模的简化计算技巧
【例2】已知复数z1=3−4i,z2=1+2i,求| z1
z2
|的值。
解析:套用简化公式,无需化简z1
z2
,直接计算模的比值,步骤更简洁:
第一步,计算| z1|:代入基础公式,| z1|=
❑√3
2+(−4)
2= ❑√9+16=5;
第二步,计算| z2|:代入基础公式,| z2|=
❑√1
2+2
2= ❑√1+ 4 = ❑√5;
第三步,套用简化公式:| z1
z2
|=| z1|
| z2| = 5
❑√5 = ❑√5(分母有理化,化简结果)。
答案:❑√5
易错注意:简化公式仅适用于“模的乘除”,不适用于模的加减(即| z1+ z2|≠| z1|+| z2|),避免误用公式。
【解题大招03】复数除法“分母实数化”快速运算技巧
【例3】计算2−3i
2+i 的值,用快速技巧求解。
解析:严格套用3 步技巧,简化运算步骤:
第一步,找共轭:分母2+i的共轭复数为2−i;
第二步,算分母:2
2+1
2= 4 +1=5(直接套用公式,无需展开);
第三步,化简分子:(2−3i)(2−i)=2×2−2×i−3i×2+3i×i= 4−2i−6i+3i
2;
代入i
2=−1,合并实部、虚部:4−8i−3=1−8i;
最后约分:1−8i
5
= 1
5 −8
5 i(化为a+bi标准形式)。
答案:1
5 −8
5 i
易错注意:分子展开时,注意符号运算(负负得正),避免出现−3i×(−i)=−3的错误(正确应为3i
2=−3)。
【解题大招04】复数综合题“分步拆解”技巧
【例4】已知复数z = m−3i
1+i (m∈R)的共轭复数´z为纯虚数,求m的值及| z|。
解析:按分步拆解技巧求解,思路清晰,避免失误:
第一步,化简复数z(分母实数化):
z = (m−3i)(1−i)
(1+i)(1−i) = m−mi−3i+3i
2
2
= (m−3)−(m+3)i
2
;
第二步,求共轭复数´z:共轭复数虚部符号相反,即´z = (m−3)+(m+3)i
2
;
第三步,根据“´z为纯虚数”的条件求解m:
纯虚数需满足“实部为0 且虚部不为0”,即{m−3=0
m+3≠0;
解得m=3(验证:m=3时,´z = 0+6i
2
=3i,为纯虚数,符合题意);
第四步,求| z|:将m=3代入z,得z = 0−6i
2
=−3i,故| z|=
❑√0
2+(−3)
2=3。
答案:m=3,| z|=3
易错注意:共轭复数的虚部符号易混淆,牢记“共轭复数,实部不变,虚部变号”,避免将´z的虚部仍写为
−(m+3)。
【基础过关】(共8 题)
一、单选题
1.(2026·贵州安顺·模拟预测)已知复数
,则
(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先进行复数的除法运算,再根据共轭复数的概念得到
,进而由复数的乘法运算,即可得出结果.
【详解】因为
所以
所以
.
2.(2024·全国甲卷·高考真题)若
,则
(    )
A.
B.
C.10
D.
【答案】A
【分析】结合共轭复数与复数的基本运算直接求解.
【详解】由
,则
.
故选:A
3.(2026·河北保定·二模)已知
,其中
是实数,则
(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】
,
,解得
.
.
4.(2026·山东聊城·模拟预测)已知为虚数单位,复数
满足
,则
(    )
A.14
B.16
C.20
D.24
【答案】C
【详解】因为
,
所以
,
所以
,故
.
二、多选题
5.(2025·山东聊城·模拟预测)若为虚数单位,
,点
在幂函数
的图象上,则(   )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【分析】由幂函数定义求出
,代入点
求出
,利用复数的四则运算判断各项.
【详解】由幂函数定义可知,
,得
,A 错误.
将点
代入幂函数
,得
,B 正确.
因
,C 正确.
由
,D 错误.
故选:BC.
6.(2026·江西宜春·一模)已知复数
,其中
,是虚数单位,则(   )
A.当
时,
为纯虚数
B.当
时,
C.当
时,
D.当
时,
【答案】BCD
【详解】对A:当
时,
,故A 错误;
对B:当
时,
,故B 正确;
对C:当
时,
,此时
,故C 正确;
对D:当
时,
,
所以
,故D 正确.
三、填空题
7.(2025·辽宁鞍山·模拟预测)若
为实数,且复数
为纯虚数,则
的值为______.
【答案】2
【分析】由纯虚数的概念知,实部为0,虚部不为0,取交集即可得
的值.
【详解】由纯虚数的概念知,
可得
故答案为:2
四、解答题
8.(2024·贵州贵阳·二模)在复数集中有这样一类复数:
与
,我们把它们互称为共轭复
数,
时它们在复平面内的对应点关于实轴对称,这是共轭复数的特点.它们还有如下性质:
(1)
(2)
(当
时,为纯虚数)
(3)
(4)
(5)
.
(6)两个复数和差积商(分母非零)的共轭复数,分别等于两个复数的共轭复数的和差积商
、
、
、
、
、
、
.
请根据所学复数知识,结合以上性质,完成下面问题:
(1)设
.求证:
是实数;
(2)已知
,求
的值;
(3)设
,其中
是实数,当
时,求
的最大值和最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
,
【分析】(1)根据复数和共轭复数的性质即可证明;
(2)设
,则
,由已知
,
,
列等式即可求解;
(3)设复数设
的三角形式,利用三角函数值域即可求解.
【详解】(1)设
,
,
,
且
,
是实数;
(2)设
,则
,
,
,
,
①
又
,
②,
联立①②,解得
,
;
(3)
,设
,
则
,
,
,
.
【拔高选练】(共6 题)
一、单选题
1.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)若为虚数单位,
,则
(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
,
,
,
,
.
2.(2026·吉林延边·三模)若复数z 满足
,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
【分析】根据复数的运算法则,求得
,结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】由复数z 满足
,可得
,
则复数
在复平面内对应的点为
,位于第二象限.
二、多选题
3.(2026·山东济南·模拟预测)已知方程
在复数范围内有n 个根,且这n 个根在复平面内对应的点n 等分单位
圆.下列复数是方程
的根的是(   )
A.1
B.i
C.
D.
【答案】ACD
【详解】
,A 正确;
,B 错误;
依题意方程的个根在复平面内对应的点九等分单位圆,
已知是其中一个根,则个根的幅角依次为
,
即根为
,
当
时,有
,C 正确;
当
时,有
,D 正确.
4.(2026·福建龙岩·三模)已知复数
满足
,则(   )
A.
B.
在复平面内所对应的点在第三象限
C.若
,则
的最大值为
D.
和
是方程
在复数范围内的两个根
【答案】ABD
【分析】根据复数的运算、几何意义以及复数的模求解即可.
【详解】
.
选项A:
.
选项B:
在复平面内所对应的点
在第三象限.
选项C:若
,则
在以点
为圆心,1 为半径的圆上,原点到圆心的距离为
,
因此圆上点到原点的最大距离为
.
选项D:解方程
,判别式
,
根
为 正好是
和
,因此二者是方程的两个根.
三、填空题
5.(2026·广东广州·模拟预测)已知数列
(为虚数单位),则
的前
项和
为___________.
【答案】
【分析】利用复数的乘方运算化简数列的通项,再利用分组求和法,结合等差、等比数列的前
项和公式求解.
【详解】数列
中,
,
显然数列
为等比数列,
是等差数列,
所以
.
6.(2026·安徽铜陵·模拟预测)在复平面中,已知
,
,复数
,
对应的点分别为
,
,且满足
,则
的最大值为______.
【答案】
【分析】根据复数的几何意义,由
,分析得
是边长为
的等边三角形,写出坐标再利
用数量积的运算性质,将所求问题转化为平面向量数量积的最值问题.
【详解】因为复数
对应的点为
,且
,
所以
是边长为
的等边三角形,
为坐标原点,设
,
则
的坐标为
或
,
因为
,
,则
,
当
时,
,
令
,由辅助角公式得
,
,故
,
因此
,
故
取得最大值:
;
当
时,
,
令
,由辅助角公式得
,
,故
,
因此
,故
取得最大值:
;
综上所述,
的最大值为
.
【错题复盘】(共5 题)
一、单选题
1.(2026·山西运城·二模)设正数
,
分别是复数
的实部、虚部,且
,则
的最小值
为(   )
A.
B.
C.
D.4
【答案】A
【分析】根据复数的乘法可得
,再利用基本不等式可求
的最小值.
【详解】依题意得
,
因为
,所以
,
所以
,即
,
所以
,
当且仅当
,即
时,等号成立,
故
的最小值为
.
2.(2026·湖南邵阳·一模)已知在复平面内,
为等边三角形,点
为坐标原点,点
对应的复数为
,
点
在第二象限,则点
对应的复数的虚部为(   )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】先根据点
对应的复数求出其坐标,再利用等边三角形的性质求出点
的坐标,最后根据复数的几何意义得
到点
对应的复数,进而求出其虚部.
【详解】已知点
对应的复数为
,根据复数的几何意义,所以点
的坐标为
.
所以向量
.又因为
为等边三角形,
所以
,且
.
又因为
,所以
,即
.
设
,则
.
又因为
而
,联立方程组可得
或
.
由题可知点
在第二象限,所以
即点
的坐标为
.
即点
对应的复数为
.所以虚部为
.
故选:C.
二、多选题
3.(2026·湖南浙江·模拟预测)若复数
,为虚数单位,则下列说法正确的有(    )
A.
B.
C.
在复平面内对应的点位于第四象限
D.若复数
满足
,则
的最小值为
【答案】BCD
【详解】
 .
对于A:
,A 错误. 
对于B:
,B 正确.
对于C:
在复平面内对应的点为
,位于第四象限,C 正确.
对于D:
表示复数
在复平面内对应单位圆上的点,
表示单位圆上的点到点
的距离.
点
到原点的距离为
,所以单位圆上的点到点
的最小距离为
,D 正确.
三、填空题
4.(2026·广东茂名·一模)已知关于
的方程
的两根在复平面
上对应的点分别为
和
,若
是等边三角形,则
__________.
【答案】
【分析】由题可知,方程的两根应为虚根,可设方程
的两复根为
,
,根据
条件可得边长之间关系式,进而得解.
【详解】根据题意设方程的两虚根为
,
,
为实数,
方程的两根在复平面上对应的点分别为
和
,
轴,
又
是等边三角形,高为2,则
,
解得
,则
;
则
.
故答案为
.
四、解答题
5.(2024·河北·模拟预测)(1)在复数范围内解方程
;
(2)设
,
且
,证明:
;
(3)设复数数列
满足:
,且对任意正整数
,均有
.证明:对任意正偶数
,均有
.
【答案】(1)
,
,
;(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【分析】(1)将方程因式分解,借助求根公式即可求;
(2)方法一,设复数的代数形式,计算即可;方法二,设复数的三角形式,计算即可;
(3)将已知化简可得
,利用等比数列通向公式即可求出
,结合等比数列求和公式即可证明.
【详解】(1)由
得
,即
,
由
解得
,
由
,利用二次方程求根公式得
,即
,
所以
的根为
,
,
.
(2)方法一:证明:由
,
,
可设
,
,
.
所以
;
,
故
.
方法二:
选学内容方法
由
,
且
,
可设
,
.
则
,
,
则
(3)由于
,且对任意正整数
,均有
,故
整理得
,
解得
.
因此
,故
进而由
得,
①
因为
为偶数,
又
利用①得
所以对任意正偶数
,均有
.
【点睛】关键点点睛:本题(3)的关键是将已知变形求出
,将问题转化成数列问题.