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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
第26讲 复数(精讲)
题型目录一览
①复数的有关概念
②复数的四则运算
③复数的模长
④复数相等和共轭复数
⑤复数的几何意义
⑥复数的三角形式
一、知识点梳理
一、复数的概念
①复数的概念:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,a,b分别是它的实部和虚部,叫虚数单位,满足
(1)当且仅当b=0时,a+bi为实数;
(2)当b≠0时,a+bi为虚数;
(3)当a=0且b≠0时,a+bi为纯虚数.其中,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,其计算公式
二、复数的加、减、乘、除的运算法则
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.
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.
三、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
.
(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.
【常用结论】
①当时,.
②
二、题型分类精讲
题型一 复数的有关概念
策略方法 解决复数概念问题的方法及注意事项
(1)求一个复数的实部与虚部,只需将已知的复数化为代数形式z=a+bi(a,b∈R),则该复数的实部为a,虚部为b.
(2)复数是实数的条件:①z=a+bi∈R⇔b=0(a,b∈R);②z∈R⇔z=;③z∈R⇔z2≥0.
(3)复数是纯虚数的条件:①z=a+bi是纯虚数⇔a=0且b≠0(a,b∈R);②z是纯虚数⇔z+=0(z≠0);③z是纯虚数⇔z2<0.
【典例1】(单选题)已知i为虚数单位,若复数是纯虚数,则实数a等于( )
A. B. C. D.2
【题型训练】
一、单选题
1.(2023春·贵州黔东南·高三校考阶段练习)复数的虚部为( )
A. B. C.2 D.16
2.(2023秋·广东惠州·高三统考阶段练习)已知复数满足,则的虚部是( )
A.2 B.2i C.1 D.i
3.(2023·湖南·校联考模拟预测)复数z满足,则z的实部是( )
A.-1 B.1 C.-3 D.3
4.(2023·辽宁辽阳·统考二模)复数,则复数的实部和虚部分别是( )
A.3,2 B.3,2i C.1,2 D.1,2i
5.(2023·陕西安康·陕西省安康中学校考模拟预测)设复数的实部与虚部互为相反数,则( )
A. B. C.2 D.3
6.(2023·江苏无锡·辅仁高中校考模拟预测)已知复数是纯虚数,则的值为( )
A. B.12 C. D.3
7.(2023·江苏盐城·盐城中学校考模拟预测)若复数是纯虚数,则( )
A.-2 B.2 C.-1 D.1
题型二 复数的四则运算
策略方法 复数代数形式运算问题的解题策略
(1)复数的加、减、乘法:复数的加、减、乘法类似于多项式的运算,可将含有虚数单位i的看作一类同类项,不含i的看作另一类同类项,分别合并即可.
(2)复数的除法:除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,使分母实数化.解题中要注意把i的幂写成最简形式.
【典例1】(单选题)若复数满足(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023春·湖南邵阳·高三统考学业考试)若复数(是虚数单位),则z=( )
A. B. C. D.
2.(2023·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测)已知为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·全国·高三专题练习)( )
A. B. C. D.
4.(2023春·重庆万州·高三重庆市万州第二高级中学校考阶段练习)若,则( )
A. B. C. D.
5.(2023·内蒙古赤峰·赤峰二中校联考模拟预测)若复数,则( )
A. B. C. D.
6.(2023·全国·高三专题练习)若复数,则( )
A. B. C. D.
7.(2023·新疆喀什·校考模拟预测)已知,则( ).
A. B. C. D.0
8.(2023·福建泉州·校联考模拟预测)若复数所对应的点在第四象限,且满足,则( )
A. B. C. D.
题型三 复数的模长
策略方法
【典例1】(单选题)已知复数满足,则( )
A. B. C. D.5
【题型训练】
一、单选题
1.(2023春·河北石家庄·高三石家庄二中校考阶段练习)已知复数,则( )
A. B.2 C. D.10
2.(2023秋·山西大同·高三统考阶段练习)已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·重庆沙坪坝·重庆八中校考二模)若,,则( )
A. B. C.2 D.10
4.(2023·湖南长沙·周南中学校考二模)若复数,则( )
A. B. C.4 D.5
5.(2023·山东菏泽·山东省鄄城县第一中学校考三模)已知为虚数单位,且复数满足,则( )
A.1 B.2 C. D.
6.(2023·四川·校联考模拟预测)( )
A.1 B. C. D.2
7.(2023·黑龙江·黑龙江实验中学校考三模)已知复数满足(其中为虚数单位),则复数的虚部为( )
A. B. C. D.
8.(2023·广东东莞·统考模拟预测)复数满足,则( )
A. B.
C. D.
9.(2023·全国·高三专题练习)已知复数,则( )
A. B.10 C. D.2
10.(2023·湖北武汉·统考三模)设复数满足为纯虚数,则( )
A. B. C. D.
11.(2023·江苏盐城·统考三模)已知,,虚数是方程的根,则( )
A. B. C.2 D.
12.(2023·福建漳州·统考模拟预测)复数满足,则( )
A. B. C. D.2
题型四 复数相等和共轭复数
策略方法 解决与集合的新定义有关问题的一般思路
(1)在只含有z的方程中,z类似于代数方程中的x,可直接求解;
(2)在z,,|z|中至少含有两个的复数方程中,可设z=a+bi,a,b∈R,变换方程,利用两复数相等的充要条件得出关于a,b的方程组,求出a,b,从而得出复数z.
(3)求一个复数的共轭复数,只需将此复数整理成标准的代数形式,实部不变,虚部变为相反数,即得原复数的共轭复数.复数z1=a+bi与z2=c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
【典例1】(单选题)已知为虚数单位,复数,其中a,,则( )
A., B., C., D.,
【典例2】(单选题)若,则( )
A. B. C. D.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知复数,若的共轭复数为,则( )
A. B.5 C. D.10
2.(2023·陕西西安·校考模拟预测)已知,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
3.(2023·四川成都·四川省成都列五中学校考三模)已知复数z满足,则( )
A.1 B. C. D.2
4.(2023春·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习)已知复数,,则( )
A. B. C.1 D.2
5.(2023·山西大同·统考模拟预测)复数,则( )
A. B. C. D.
6.(2023春·安徽阜阳·高三安徽省临泉第一中学校考专题练习)已知复数,则( )
A. B. C. D.
7.(2023·全国·高三专题练习)已知i是虚数单位,设复数z的共轭复数为,则( )
A. B. C. D.
8.(2023·甘肃金昌·永昌县第一高级中学统考模拟预测)若复数满足,其中为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
9.(2023·江西鹰潭·贵溪市实验中学校考模拟预测)已知复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.
10.(2023·江西·统考模拟预测)已知i为虚数单位,若复数,则( )
A. B. C. D.
11.(2023·全国·高三专题练习)已知,则( )
A. B. C.0 D.1
12.(2023·陕西咸阳·统考模拟预测)若,其中,则( )
A. B. C. D.
13.(2023·全国·高三专题练习)已知复数是复数的共轭复数,则( )
A. B. C.4 D.2
14.(2023·广东广州·广州市从化区从化中学校考模拟预测)已知复数满足,则的共轭复数的虚部为( )
A.2 B. C.4 D.
15.(2023·江西·江西师大附中校考三模)已知复数满足(为虚数单位),则复数的虚部为( )
A.3 B. C. D.
16.(2023·山东烟台·统考三模)已知复数满足,则( )
A.1 B. C. D.2
17.(2023·河南郑州·统考模拟预测)已知(a,,i为虚数单位),则复数( )
A.2 B. C. D.6
18.(2023春·湖南·高三校联考阶段练习)复数,(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
题型五 复数的几何意义
策略方法 与复数几何意义相关的问题的一般解法
【典例1】(单选题)在复平面中,复数(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
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·黑龙江齐齐哈尔·齐齐哈尔市实验中学校考三模)已知复数,其中为虚数单位,则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
2.(2023秋·四川内江·高三期末)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
3.(2023·江苏·金陵中学校联考三模)已知复数z满足,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
4.(2023·广东汕头·统考三模)已知复数z的共轭复数,则复数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
5.(2023春·广东茂名·高三统考阶段练习)已知,则复数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
6.(2023·河南开封·校考模拟预测)已知复数(是虚数单位),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
7.(2023·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测)已知复数满足(其中为虚数单位),则复数在复平面上对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
8.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)若复数,则复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
9.(2023·河南·襄城高中校联考三模)若复数在复平面内对应的点位于第二象限,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
10.(2023·湖南常德·常德市一中校考模拟预测)已知复数与在复平面内对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
11.(2023·重庆万州·统考模拟预测)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
12.(2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测)复数满足在复平面内对应的点为,则( )
A. B. C. D.
13.(2023·河南洛阳·洛宁县第一高级中学校考模拟预测)在复平面内,复数对应的点为,则( )
A.2 B.1 C. D.
14.(2023·河北唐山·唐山市第十中学校考模拟预测)已知,其中a,b为实数,则在复平面内复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
题型六 复数的三角形式
策略方法
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.
【典例1】(单选题)把复数化三角形式为( )
A. B.
C. D.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)欧拉公式(e为自然对数的底数,为虚数单位)由瑞士数学家Euler(欧拉)首先发现.它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,被称为“数学中的天桥”,则( )
A. -1 B.1 C.- D.
2.(2023·全国·高三专题练习)复数的辐角主值为( )
A. B. C. D.
3.(2023春·广东揭阳·高三校考阶段练习)欧拉是世纪数学界最杰出的人物之一,他不但为数学界作出贡献,更把数学推至几乎整个物理领域,其中欧拉公式的诸多公式中,(为自然对数的底数,为虚数单位)被称为“数学中的天桥”,将复数、指数函数、三角函数联系起来了.当时,可得恒等式( )
A. B. C. D.
4.(2023·全国·高三专题练习)已知复数的辐角为,的辐角为,则复数等于( )
A. B. C. D.
5.(2023·吉林·统考模拟预测)若复数(,),则把这种形式叫做复数z的三角形式,其中r为复数z的模,为复数z的辐角,则复数的三角形式正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2023·河南·统考模拟预测)欧拉公式把自然对数的底数e、虚数单位i、三角函数联系在一起,充分体现了数学的和谐美.若复数z满足,则的虚部为( )
A. B. C.1 D.
7.(2023·广东·校联考模拟预测)棣莫弗公式(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,已知复数,则的值是( )
A. B. C. D.
8.(2023·安徽安庆·安徽省桐城中学校考二模)复数与下列复数相等的是( )
A. B.
C. D.
9.(2023·全国·高三专题练习)设,,则( )
A. B. C. D.
10.(2023·全国·高三专题练习)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年)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
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