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核心2 复数概念与运算
一.单选题.
【求复数的模 山西省2025 学年高三模拟测试】
1.已知
,
,且
,其中i 是虚数单位,则
( )
A.10
B.
C.2
D.
【答案】D
【分析】应用复数的乘法运算,再根据复数相等列方程计算求参,最后应用模长公式计算
即可.
【详解】由
得:
,
所以
解得
,
所以
.
故选:D.
【复数的相等 25 高三·江西九江期末】
2.记是虚数单位,复数
满足
,则
( )
A.-2 或
B.
或
C.
或2
D.
或2
【答案】D
【分析】设
,根据复数的运算得出
.
【详解】设
且a、b R
∈,则
,
因为
,所以
即
,解得
或
.
即
或2.
故选:D
【复数的分类 2025 年上陕西西安期末测试】
3.如图所示是复数分类的框图,下列空白处应填的是( )
A.虚数
B.非纯虚数
C.非实数
D.非纯虚数的虚数(
,
)
【答案】D
【分析】由复数的分类求解.
【详解】解:由复数的分类知:虚数包括纯虚数和非纯虚数,
故选:D
【复数代数形式的乘法运算 2025·广东茂名·一模】
4.已知
,
则,
( )
A.0
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据复数乘法运算法则运算即可.
【详解】因为
,
,
所以
.
故选:B
【复数的除法运算 2025·广东佛山·一模】
5.若
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】利用复数的除法可求
.
【详解】因为
,故
,
故选:B.
【虚数单位i 及其性质 2025 高三上·福建福州模拟测试】
6.已知
,则
的值为( )
A.
B.0
C.1
D.2
【答案】C
【分析】由虚数单位定义及复数相等可得答案.
【详解】
,故
,所以
.
故选:C.
【棣莫佛定理 2025 高三上·云南昭通检测】
7.棣莫佛定理:若复数
,则
,计算
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】变形得出
,再由棣莫佛定理可求得
的值.
【详解】因为
,
所以,
.
故选:A.
【复数的向量表示 2024 年山东菏泽市联考】
8.设复数
对应的向量为
,复数
对应的复数为
,则( )
A.
按逆时针旋转
,再拉伸2 倍得到
B.
按顺时针旋转
,再拉伸2 倍得到
C.
按逆时针旋转
,再压缩
倍得到
D.
按顺时针旋转
,再压缩
倍得到
【答案】A
【分析】根据复数的向量表示得出对应的复平面的点的坐标,结合变换前后的复数特征判
断各选项.
【详解】因为
,即
,
所以复数
对应的向量为
,复平面内对应的点为
,按逆时针旋转
,得到
对应的点为
,对应复数为
,再拉伸2 倍得到点
,即得到
.
故选:A.
【复数范围内方程的根 2024 吉林长春二模】
9.若
(为虚数单位)是关于
方程
的一个根,则
( )
A.2
B.3
C.4
D.5
【答案】D
【分析】将
代入方程,利用复数的运算法则和复数相等的概念求解即可.
【详解】因为
是关于
方程
的一个根,
所以
,整理得
,
所以
,解得
,
故选:D
【欧拉公式 2025 年上江苏苏州阶段测试】
10.欧拉公式
是由18 世纪瑞士数学家、自然科学家莱昂哈
德・欧拉发现的,被誉为数学上优美的公式.已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】按已知公式展开,由等式列出方程组,解出
,进而求解.
【详解】
,
,
,
,
,
即
,
,
.
故选:A.
二.多选题.
【由复数的类型求参数 2025 高三上·山东菏泽·期末】
11.已知
则( )
A.z 有可能为实数
B.z 不可能为纯虚数
C.
的最小值为1
D.若z 在复平面内所对应的点在第三象限,则
【答案】ABD
【分析】化简得
,
,结合每个选项的条件逐项计算判断即可.
【详解】由题意知
,
,其
中
,
若z 为实数,则
符合题意,故A 正确;
由于z 实部为-2,故不可能纯虚数,故B 正确;
当
时
取得最小值,且最小值为2,故C 错误;
若z 在复平面内所对应的点在第三象限,则
,解得
,故D 正确.
故选:ABD.
【复数的“大小” 2024 河北沧州中学、盐山中学联考】
12.在复数城内,大小成为了没有意义的量,那么我们能否赋予它一个定义呢,在实数域
内,我们通常用绝对值来描述大小,而复数域中也相应的有复数的模长来代替绝对值,于
是,我们只需定义复数的正负即可,我们规定复数的“长度”即为模长,规定在复平面x
轴上方的复数为正,在x 轴下方的复数为负,在x 轴上的复数即为实数大小.“大小”用
符号+“长度”表示,我们用
来表示复数的“大小”,例如:
,
,
,
,
,则下列说法正确的是( )
A.
在复平面内表示一个圆
B.若
,则方程
无解
C.若
为虚数,且
,则
D.复平面内,复数
对应的点在直线
上,则
最小值为
【答案】BCD
【分析】根据已知条件,理解
的意义,结合复数的几何意义,点到直线距离公式对选项
逐一判断即可.
【详解】根据已知条件
表示模长为,在复平面位于
轴上方的复数,
所以并不是一个圆,A 错误;
若
,则方程
为一个实数,所以
无解,B 正确;
若
为虚数,且
,设
,则
,
,
,
所以
,C 正确;
复数
对应的点在直线
上,则
最小值为:
点
到直线
的距离,所以
最小值为:
,D 正确.
故选:BCD
【四元数 2024 山西长治市·模拟预测】
13.数系的扩充是数学发展的一个重要内容,1843 年,数学家哈密顿发现了四元数.四元
数的产生是建立在复数的基础上的,和复数相似,四元数是实数加上三个虚数单位,和
,而且它们有如下关系:
.四元数一般可表示为
,其中
为实数.定义两个四元数:
,那么这两个四元数之间的乘法定义如下:
关于四元数,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.若
,且
,则
【答案】AD
【分析】由四元数的定义,四元数的乘法定义逐一判断即可.
【详解】对于A:因为
,所以
,故A 正确;
对于B:设
,由两个四元数之间的乘法定义得,
,故B 错误;
对于C:设
,
则
当
,有
,
所以
与
不一定相等,故C 错误;
对于D:设
,
因为
,
所以
,解得
,
所以
,故D 正确,
故选:AD.
【复向量 2024 安徽宣城三模】
14.在平面直角坐标系中,可以用有序实数对表示向量.类似的,可以把有序复数对
看作一个向量,记
,则称
为复向量.类比平面向量的相关运算
法则,对于
,
,
,规定如下运算法则:①
;②
;③
;④
.则下
列结论正确的是( )
A.若
,
,则
B.若
,则
C.
D.
【答案】BD
【分析】对于A,用定义
求解即可;对于B,用
,结合
求解即可;对于C,用定义求出左右两边是否相等即可;对于D,左边用
和
定义求出,右边也求出,看是否相等即可;
【详解】对于A,
,故A 错误;
对于B,若
,则
,
,
,故B 正确;
对于C,
,而
,不相等.故C 错误;
对于D,设
,则将
,
代入可得:
,故D 正确.
故选:BD.
【收敛点 2024 年浙江宁波阶段检测】
15.已知复变函数
是以复数作为自变量和因变量的函数,对任意一个复数
,由
可以得到
,
,
,…,
,….如果存在一个正实数
,使得
对任意
都成立,那么称
为函数
的收敛点.若
是复变函数
的
收敛点,则复变函数
可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【分析】A 选项,计算出
,故不存在一个正实数
,使得
对
都成立,
A 错误;BC 选项,可找到
,
,
,…,
,…的周期,故满足要求;D 选项,计算
发现
的实部和虚部的绝对值均趋向于
,故D 错误.
【详解】A 选项,
,
,……,
,
其中
,不存在一个正实数
,使得
对
都成立,A 错误;
B 选项,
,
,
,
故此时
,
,
,…,
,…的周期为3,且
,
不妨取
,满足要求,B 正确;
C 选项,
,
,
故此时
,
,
,…,
,…的周期为2,且
,
不妨取
,满足要求,C 正确;
D 选项,
,
,
,
,
,
……,
依次计算,可以发现
的实部和虚部的绝对值均趋向于
,
故不存在一个正实数
,使得
对
都成立,D 错误;
故选:BC
【点睛】方法点睛:新定义问题的方法和技巧:
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理
解;
(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解
的较为透彻;
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;
(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么
情况下可以使用书上的概念.
【新定义--复数比较大小 2025 年上重庆沙坪坝期末】
16.定义复数的大小关系:已知复数
,
,
,
,
,
.若
或(
且
),称
.若
且
,称
.共余情形均为
.复数u,v,w 分别满足:
,
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ACD
【分析】根据复数的乘法、乘方以及复数的模的概念结合复数大小关系的定义求解.
【详解】设复数
,若
,因为
,则
无解,
所以
,将
代入
,可得,
,即
,
所以
,解得
,所以
,
又因为
,
设
,所以
,
所以
,
所以复数
对应的点在以
为圆心,为半径的圆上,
所以
,从而最大,故B 错误;
若
,
,则
,
所以当
,
或
,
时
,则
,C 正确;
若
,此时
,则
,A 正确;
若
,此时
,则
,D 正确;
故选:ACD.
【复数加减法几何意义 2025 上河南洛阳期末测试】
17.(多选)在复平面内有一个平行四边形
,点
为坐标原点,点
对应的复数为
,点
对应的复数为
,点
对应的复数为
,则下列结论正确的是
( )
A.
B.点
位于第二象限
C.
D.
【答案】ACD
【分析】运用复数的加减运算规则,结合几何意义和模长概念画出表格计算判断即可.
【详解】
A
√
B
×
由题意得
,
,
,因为四边形
为平行四边
形,则
,所以
,所以
,点
位于虚轴
上
C
√
如图,
,
,
对应的向量分别为
,
,
,则
,
,即
,
D
√
故选:ACD.
三.填空题.
【复数对应的点所在的象限 2025 高三上·天津和平·期末】
18.若复数
满足
,则
在复平面内对应的点位于第 象限
【答案】一
【分析】利用复数的除法与乘法运算,化简复数为标准式,结合复数的几何意义,可得答
案.
【详解】由
,则
,
所以复数
在复平面上对应点为
,该点位于第一象限.
故答案为:一.
【纯虚数 2025 上四川南充阶段测试】
19.复数
是纯虚数,则
.
【答案】
【分析】利用复数的乘法化简复数,根据复数的概念可得出关于实数
的等式和不等式,
解之即可。
【详解】因为
为纯虚数,则
,
解得
.
故答案为:
.
【共轭复数 2025 上浙江杭州阶段测试】
20.复数
(i 为虚数单位)的共轭复数是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】利用复数的除法运算及共轭复数的意义求解即得.
【详解】依题意,
,
所以所求共轭复数是
.
故选:B
【等部复数 2024 四川攀枝花·三模】
21.如果一个复数的实部和虚部相等,则称这个复数为“等部复数”,若复数
(i
为虚数单位)为“等部复数”,则实数a 的值为
【答案】
【分析】由复数除法化简复数为代数形式,然后根据定义列方程求解.
【详解】
,
复数
为“等部复数”,
,
故答案为:
.
【复数的模 2024·黑龙江哈尔滨·三模】
22.在复平面
内,复数
、
所对应的点分别为
、
,对于下列四个等式:(1)
;(2)
;(3)
;(4)
.其中恒
成立的等式的个数是
【答案】2
【分析】通过举反例排除(1);利用复数的四则运算和复数的模的定义推理计算即得
(2);利用平面向量数量积的定义易得(3)成立;利用向量数量积的定义式分析即可排
除(4).
【详解】对于(1),取
,则
,
,显然
,(1)错;
对于(2),设
,
,
则
,
所以,
,(2)对;
对于(3),由平面向量数量积的定义可得
,(3)对;
对于(4),因为
,则
,
所以,
,(4)错.
故恒成立的等式有(2)、(3)共2 个.
故答案为:2
【与复数模相关的轨迹(图形)问题 2025 高三上·安徽阜阳·期末】
23.已知复数
满足
,则
取最小值时,
.
【答案】
【分析】设出复数的坐标,利用给定条件结合复数的运算性质得到
是圆上的点到定
点的距离,再结合给定条件确定复数对应点的坐标,最后用模长公式求解即可.
【详解】设
,因为
,所以
,
化简得
,故
的轨迹是以
为圆心,1 为半径的圆,
而
,故
表示圆上的点到
的距离,
如图,设圆心为
,点
为
,
所在直线为,
与圆交于
,
设
,
对应的坐标为
,
由题意得点
一定在圆上,
当
取得最值时,点
一定在直线
上,
由两点间距离公式得
,
当
取最小值时,
也取最小值,此时点
与点
重合,
由斜率公式得的斜率为
,故的方程为
,
联立方程组
,
,
解得
,
(其它根与题意不符,舍去),
故
,得到
,
由模长公式得
.
故答案为:
【新交汇・复数与圆锥曲线交汇 2024 湖南长沙长郡中学模考】
24.已知复数
满足
,
(其中
是虚
数单位),则
的最小值为
【答案】6
【分析】设
,根据复数的几何意义可得点
的轨迹是以
为焦点的椭
圆;设
,则点
的轨迹为射线
,如图,结合图形可
知
取得最小值满足题意,结合两点坐标求距离即可求解.
【详解】设
,(其中
是虚数单位),
在复平面的对应点
,
则
,
即点
的轨迹是以
为焦点的椭圆,
且该椭圆的长轴在直线
上,短轴在直线
上.
长半轴长为
,半焦距
,短半轴长为
.
因为
,所以
(当且仅当
即
时等号成立).
设
在复平面的对应点为
.
即点
的轨迹为射线
.如图,
若使得
最小,则需
取得最小值,
即点
为椭圆在第一象限内的短轴端点,点
为射线
的端点时,
最小.
.
故答案为:6
【新定义运算 2025 高三上贵州·贵阳期末检测】
25.若定义一种运算:
.已知
为复数,且
,则复数
【答案】
##
【分析】根据新定义可得
,结合共轭复数的概念与相等复数计算即可求解.
【详解】因为
,所以
,
设
,
则
,
,
,所以
.
故答案为:
1.试题特点分析:复数几乎是每年一题,主要以考查复数的四则运算为主,偶
尔会与其他知识交汇,整体难度较小.在近几年高考中,复数的考查大都集中在
第1 题或第2 题,分值为5 分,属于基础题型.
2.解题方法阐述:复数解题方法包括以下几种:
(1)化虚为实:即将复数问题转化为实数问题,把较陌生问题转化为我们最熟悉的问题,
求解更方便.
(2)直接利用代数方法:当式子所表达的几何意义不明显时,我们常常直接利用代数方法,
常设复数z=a+bi.
(3)利用几何意义,数形结合:由于复数表示复平面上的一点,且可以用三角形式来表示,
因此它具有鲜明的几何意义,比如复数所描述的轨迹是一个圆、一条曲线等,在做题时如
果充分利用其几何意义,有时会使问题得到快速的解决.
3.解题经验分享:在做选择题或填空题时,可以采用特殊值法或估算的方法.例如,对于
一些关于复数范围或性质的判断,可以取一些特殊的复数进行验证.对于模、实部、虚部等,
可以通过估算“部分”来推断“整体”,或者通过特殊情况来估算一般情况,以位置估算
复数等.