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文档简介
专题02复数及其应用
目录
01理•思维导图:呈现教材知识结构,构建学科知识体系.
02盘•基础知识:甄选核心知识逐项分解,基础不丢分.
【知能解读01】复数的概念
【知能解读02】复数的四则运算
【知能解读03】复数的三角表示式
03破•重点难点:突破重难点,冲刺高分.重难
【重难点突破01】对复数概念的理解
【重难点突破02】利用复数相等求解
【重难点突破03】利用复数的几何意义解题
【重难点突破04】复数模的求解
【重难点突破05】复数的四则运算
【重难点突破06】in(n£R)的周期性及其应用
【重难点突破07】关于共奥复数的几个常用结论
【重难点突破08】|Z-Zo|(z,z°£C)的几何意义
【重难点突破09】n个复数乘法的三角表示(棣莫弗定理)(拓展)
04辨♦易混:辨析易混知识点,夯实基础.
【易混001】虚部概念混淆
【易混002】复数的分类及辨析
【易混003】复数的坐标表示
【易混004】判断复数对应的点所在的象限
【易混005】已知复数的类型求参数
05点•方法技巧:点拨解题方法,练一题通一类
【方法技巧01】复数加减法的代数运算
【方法技巧02】复数代数形式的乘法运算
【方法技巧03】复数的乘方
【方法技巧04】复数的除法运算
【方法技巧05】复数范围内方程的根
【方法技巧06】根据相等条件求参数
【方法技巧07】在各象限内点对应复数的特征
【方法技巧08】根据复数的坐标写出对应的复数
【方法技巧09】与复数模相关的轨迹(图形)问题
思嵬*吩
复数的柢念
I西M&fMJ♦4/・()'*5・死。
((o♦而)♦(<•♦<//),g♦<)♦<“<^7
师困{
复
数(a+biKc+di)=ac+bci+adi+bdi'=«ac-&八十(ad+bc)i)
及[桑除法
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童数的四则运算,,一、.八ibc-<ui.
其
应
<1>中ANOrt,方修专科个簧幡*:土正三花
用
在复数苑围内2a
女.系数一元二
次方程的根(2)OAvON.方豆育同个虞41=二^£立竺当[小凡逞马个重收银互为
2a
任何一个复敷:-0+”(a.MR)都可以It示成*os"+,3m。)依形式]
复效森法运it的三角表示及
其几何意义
复数的三角表示式
复数除法运算的三角表示及
其几何意义
基础如京
知健斛校(:01复数的概念
1.复数的引入
为了解决Y+1=O这样的方程在实数系中无解的问题,引入一个新数,,规定:i2=-i,即,是方程
d+i=o的根.
2.复数的相关概念
贝|J"=.
【答案】-2
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】根据题意,结合复数的定义,列出方程组,即可求解.
【详解】由复数z=(/-4)+(a-2)i是纯虚数,可得广~;,解得〃=—2.
故答案为:-2.
4.复数的几何意义
(1)复平面:建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,),轴叫做虚轴.实轴上的
点都表示实数;除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
(2)复数与复平面内点的关系:每一个复数在复平面内有唯一的一个点和它对应,反之,复平面内的每一
个点有唯一的一个灾数和它对应,因此史数2=,“友(。euR)与复平面内的点Z(4〃)是一一对应的
关系.
(3)复数与向量的关系:复平面内的点Z(〃,b)与以原点。为起点、Z(&»为终点的向量也一一对应,
所以复数z=a+〃(a,Z?£R)与复平面内的向量旗是一一对应的关系.
5.复数的模
(1)概念:复数Z=4+仇(O/ER)对应的向量为被,则02的模叫做复数Z=4+仇的模或绝对值,
记作|z|或|。十从|,即Iz|=|a+历|=+从如果4=0,那么Z是实数。,它的模就等于|。|(即〃的
绝对值).
(2)几何意义:|z|=|3Z|即点Z(c*)与原点。的距离.一般地,Iz-Zzl即为复平面内点Z1与Z?之间
的距离.
【真题演练1】(2025•广西南宁•模拟预测)在复平面内,复数z对应的点为(-2,1),则|z|=()
A.0B.1C.73D.J5
【答案】D
【知识点】复数的坐标表示、求复数的模
【分析】首先根据更数的坐标写出更数z的表达式,然后求复:数的模即可.
【洋解】因为复数z对应的点为(-2,1),所以z=—2+i.
|z|=V4+1=5/5.
故选:D.
【真题演练2】(2025•广东佛山•三模)复平面上48两点对应的复数分别是l+3i,-2+i,向量而对应的复
数为z,则|z|=()
A.17B.V17C.13D.V13
【答案】D
【知识点】复数的坐标表示、求复数的模、复数的向量表示
【分析[根据复数的几何意义求出A8坐标即可得出复数z,进而求出模.
【详解】由题意可得,A(l,3),8(-2,1),则福=(-3,-2),
所以z=—3—2i,^.|z|=V9+4=x^3.
故选:D
6.共柜复数
(1)定义及表示: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规复数.
虚部不等于0的两个共挽复数也叫做共规虚数.复数z的共规复数用z表示,即如果z=a+bi(a,bwR),
那么z=a—hi.
(2)几何意义:互为共桅更数的两个第数在更平面内所对应的点关于实轴对称.特别地,实数和它的共桅
更数在爱平面内所对应的点重合,且在实轴上.
(3)共辗复数的性质:
①实数的共扼复数是它本身,即Z=ZOZGR.
②面二z.
③|z+|.
@z-z=|2|2.
【真题演练1】(2025•浙江宁波•模拟预测)若5=(l+i)(4-i),则2=()
A.5-3iB.5+3iC.3-3/D.3+3i
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘法运算、共规复数的概念及计算
【分析】先根据复数的乘法求复数彳,再根据共规复数的概念求Z.
【详解】因为5=(l+i)(4—i)=4-i+4i-i2=5+3i,
所以z=5-3i.
故选:A.
【真题演练2】(2025•湖北武汉•模拟预测)若复数z=3+i-2?,则忖=()
A.75B.x/6C.V10D.3及
【答案】D
【知识点】求复数的模
【分析】化简式子,然后根据复:数的模公式计算即可.
【详解】由题可知:z=3+i-2『=3+3i,所以忖=出7万=3拉.
故选:D
【真题演练3】(2025•河南鹤壁•二模)已知复数z=l+i,二=-,则实数〃的值为()
z+a5
A.-4B.2
C.3D.-4或2
【答案】D
【知识点】由复数模求参数
【分析】利用复数的运算即可求得结果.
【详解】—^―=2=7--4-=!,:.a=-4^a=2.
z+〃\z+a[(1+«)'+15
故选:D.
:02复数的四则运算
1.复数的加法
(1)加法法则:设4=。+〃,Z2=c+di(a,b,c,dwR)是任意两个复数,那么它们的和
(〃+Z?i)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
(2)加法的运算律:对任意Z1,Z2,Z3£C,有
交换律:Z)+z2=z2+z,;
结合律:(Z]+Z2)+Z3=Z]+(Z2+Z3).
(3)复数加法的几何意义:设",区分别与复数4+折,C+di(〃/,C,d£R)对应,且死,匹
不共线(如图),以。4,0Z2为邻边画平行四边形0Z|ZZ2,则其对角线$0Z3所表示的向量场就是复数
(〃+c)+S+d)i对应的向量.因比,复数的加法可以按照向量的加法来进行,这就是复数加法的几何意义.
2.复数的减法
(1)减法法则:设Z]=a+bi,z?=c+di(a,b,c,dwR),则(a+沆)一(c+di)=(a—c)+(b—d)i.
(2)复数减法的几何意义:设鬲,OZ;分别与复数a十沆,c+diaR)对应,且鬲,
不共线(如图),则。+〃一(。+山)与向量璃一反;(等于在)对应,因此,复数的减法可以按照向
量的减法来进行,这就是复数减法的儿何意义.
(3)两点间的距离公式:设Z]=玉+y\i,z2=x2+y2i(x],y},x2iy2eR)在复平面内对应的点分别为
ZjX,y),Zz6,%),则
|92|=|Z|-Z2H(x,+yj)-(毛+巾)l=l(X-々)+(y-%),l=-+(M-•
3.复数的乘法
(1)乘法法则:设4=。+乩,Z2=c+di(a,b,c,dwR)是任意两个复数,那么它们的积
(。4-bi)(c+di)=ac+bci+adi+bdi2=(ac-bd)+(ad+bc)i.
(2)复数乘法的运算律:对于任意Z1,Z2,Z3£C,有
交换律:ztz2=z2zt;
结合律:(Z|Z2)Z3=zt(z2z3):
分配律:z^z2+z3)=z]z2+z]z3.
【真题演练】(2025・湖南•三模)若复数Z满足iz=l-i,则Z的实部为()
A.-1B.-2C.1D.2
【答案】A
【知识点】根据复数乘法运算结果求复数的特征
【分析】首先根据已知条件求出复数z,然后根据复数的概念识别该复数的实部.
【详解】由已知条件知:iz=l-i.
所以Z=lzi=空工区=一1.
ii--1
所以该发数的实部为-1.
故选:A.
4.复数的除法
a
复数除法的运算法则:(。+bi)+(c+di)=;*",Judj(a,b,c,deR,c+diwO).在进行复数
c+dc+d-
除法运算时,通常先把m+〃)+(c+力)写成空"的形式,再把分子与分母都乘分母的共扰复数c-di,
c+di
使分母“实数化”.
【真题演练】(2025•广东东莞•模拟预测)已知复数z满足(l+2i/=4+3i,则复数z在复平面对应的点位于
()
A.第一象限B.第二象浪C.第三象限D.第四象限
【答案】A
【知识点】复数的除法运算、共轨复数的概念及计算、判断复数对应的点所在的象限
【分析】先利用复数除法和共较复数的概念求出z,再根据复数对应复平面内点的坐标判断象限即可.
【详解】由题意可得三4+3i_(4+3i)(J2i)2.
l+2i-(l+2i)(l-2i)-T,
所以z=2+i在复平面对应点(2,1),在第一象限,
故选:A
5.在复数范围内实系数一元二次方程的根
在复数范围内,实系数一元二次方程依2+云+。=0(arO)的求根公式为:
(1)当ANO时,方程有两个实艰.二一"二工"-
2a
(2)当△<()时,方程有两个虚艰E=』±y]_(*4ac)-且这两个虚数根互为共躯复数.
2a
【真题演练】(2025•山东青岛•三模)若l+2i是关于x的实系数方程V+^+c=0的一个复数根,则/,,。的
值分别为()
A.。=-2,c=5B./?=2,c=5
C.b=-2,c=-5D.Z?=2,c=-5
【答案】A
【知识点】复数范围内方程的根
【分析】根据实系数方程的复数根的性质求出方程的另一个根,再利用韦达定理求出〃、c的,直.
【详解】已知l+2i是实系数方程/+历;+。=0的一个复数根,根据实系数方程的复数根成对已现的性质,
可知方程的另一个根为l-2i.
对「方程/十五1-+0=0,由韦达定理可得两根之和X+々=一〃,其中X=l+2i,x2=l-2i,则
(1+2i)+(1—2i)=—b,即2=-b,解得。=—2.
由韦达定理可知两根之积入内=J则(l+2i)("2i)=c.
可得:(1+2i)(l-2i)=I2-(2i)2=1-4i2=5,即c=5.
〃的值为-2,。的值为5.
故选:A.
知健斛篌।【03复数的三角表示式
1.复数的三角表示式
复数的三角表示式
一般地,任何一个复数z=a+Z?j(R)都可以表示成「(8sO+isin。)的形式,其中,,•是复数z的
模,r7a?+b:cos6>=-,sin<9=-:。是以x轴的非负半轴为始边,向量OZ所在射线(射线OZ)
rr
为终边的角,叫做复数z=a+切的辐角.Ncose+isin。)叫做复数2=。+切的三角表示式,简称三角形
式,该式的结构特征是模非负,角相同,余弦前,加号连.
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2%的整数倍.规定在v2乃范围内的辐角
0的值为辐角的主值.通常记作argz,即0Wargzv2乃.
三角形式下的复数相等
每一个不等于零的复数有唯一的模与幅角的主值,并且由它的模与辐角的主值唯一确定.因此,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.
特殊复数的辐角
1.复数i的辐角是2+2左乃,kwZ,复数0的辐角是任意的.
2
乳3〃
2.arg1=0,argz=—,arg(-l)=TI,arg(-z)=.
2.复数乘法运算的三角表示及其几何意义
复数乘法运算的三角表示
已知复数Zjz2的三角形式为4=q(cosa+isinq),z2=A;(cosft+zsinft),
则彳(cosq+isinq)•G(cos。?+/sin<92)=住[cos(q4-<92)+zsin(/9,+/92)],即两个复数相乘,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.
马马=4(cosq+isin〃)w(cos。2+zsin0.)=/^^[(cos^cosft-sin0xsin6^2)+/(sin0xcos%+cos31sin<9,)]
=化[cos(q+么)+,sin(q+2)].
复数乘法的几何意义
如图,复数4,Z2对应的向量分别为西,运,把向量西绕点0按逆时针方向旋转角2(如果2<0,
就要把西绕点0按顺时针方向旋转角|冬|),再把它的模变为原来的5倍,得到向量32,我表示的复
数就是积马马.
3.复数除法运算的三角表示及其几何意义
复数除法运算的三角表示
设Z=4(cos6]+,sin4),z2=r2(cos+isin,且z20。,
则五=生上乌士型粤=,[cos(用一仇)+西而(4一。2)],即两个复数相除,商的模等于被除数的模除
z2r2(cos0,+zsin02)r2
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.
复数除法的几何意义
如图,复数4,z2对应的向量分别为西,区,把阻绕点。按顺时针方向旋转角a(如果a<°,
就要把鬲绕点O按逆时针方向旋转角1&1),再把它的模变为原来的工,得到向量成,厉表示的复
r2
数就是商幺.
2
W方法总结
复数三角形式的乘除法公式记忆口诀
积的模等于模的积,积的辐角等于辐角的和,商的模等于模的商,商的辐角等于辐角的差.
【真题演练1】(2025•江西萍乡•一模)已知复数马,马(Z^WO)在复平面内对应的向量分别为鬲,OZ;
(其中。为原点),则下列命题正确的是()
A.若鬲运,则L+Z2|=|z「Z2|
B.若|。4|=5,则匕-2|的最小值为3
C.若(鬲+西)_1(西一尾),则4=4
D.若|可卜|阳,则马
【答案】AB
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题、复数的三角表示、三角表示下复数的几何意义
【分析】根据矩形的对角线相等和复数加减法的几何意义可判断A:设Z|=58se+5isine,eqo,2冗),则
|z,-2|=V29-20cos<9,再根据cos。的范围可判断B;根据(璃+区)_1仅月-限)可得㈤=同|,再举反
例可判断C;两个复数当且仅当它们同为实数时,才能比较大小可判断D.
【详解】对于A,若鬲_L殂,则复平面内以有向线段区和密为邻边的平行四边形是矩形,
根据矩形的对角线相等和复数加减法的几何意义可知,选项A正确;
对于B,若|。乙|=5,则点Z1的轨迹是以0为圆心,以5为半径的圆,
设Zj=5cos5+5isine,6e[0,2加),
则,_2|=J(5cosJ-2(+(5sin。)2=729-20cos6>,
因为TWcosOWl,可得忆-2『129-20=3,故B正确;
对于C,(西+%)_!_(西一区)=(西+困)•(西一区)二0。
/一鬲"oWI,取L=i,显然卜卜㈤,但Z尸Z2,故C错误;
对于D,两个复数当且仅当它们同为实数时,才能比较大小,故D错误.
故选:AB.
【真题演练2】(2025•海南•模拟预测)已知复数z=cosB+sin33为虚数单位),则Z、等于':)
66
A.1B.-1C.iD.-i
【答案】C
【知识点】复数乘、除运算的三角表示
【分析】根据复数的三角形式的运算法则,准确运算,即可求解.
【详解】因为复数2=8$1+5m3,
66
根据复数的运算法则,可得z3=(cosg+sinT)3=cosW+sinB=i.
6622
故选:C.
章睢茂突破01对复数概念的理解
处理复数的相关概存的问题时,首先要把"教化为2=。+沅(a,beR)的形式,进而确定复数的实部和
虚部,再根据复数表示实数、虚数、纯虚数的充要条件构造关系式求解.
【典例1】(2025•湖北黄冈•模拟预测)已知4=5+3i,z2=5+4i,下列各式中正确的是()
A.2|>Z2B.21<Z2
c.2,-2;<22-Z2D.zt-zt>z2-z2
【答案】C
【知识点】复数的基本概念、共施复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算
【分析】由复数不能比较大小,即可判断A,B;求出马吃=34,z2-z2=4l,即可判断C,D.
【详解】解:因为虚数不能比较大小,故A,B错误;
因为当吃=(5+3i)(5—3i)=34,z2-z2=(5+4i)(5-4i)=41,
所以z/Z〈Z2・马,故C正确,D错误.
故选:C.
【典例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i的任何偶数次事都不小于零
B.若实数则z=a+(。+力)i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2pzz满足4>大则卬z?均为实数
【答案】D
【知识点】已知复数的类型求参数、复数的基本概念、复数的坐标表示、判断复数对应的点所在的象限
【分析】根据兔数的概念及分类,逐项判定,即可看求解.
【详解】对于A中,由虚数单位?二一1,可得A错误;
对于B中,若a=b=0,那么,Lb+(a+〃)i=OcR,所以B错误;
对于C中,虚轴上的点(0,。)对应复数z=0eR,所以C错误;
对于D中,若复数马「2满足4>马,虚数不能比较大小,则卬马均为实数,D正确.
故选:D.
【典例3】(2025・河北•模拟预测)已知zcC,N为z的共飘复数,则下列条件可判定zeR的是()
222
A.亩=B.Z=3C.z=zD.2z>z
【答案】ABD
【知识点】复数的基本概念、共匏复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算
【分析】设z=a+〃(。乃cR),代入选项中的各条件,判断人=0是否成立.
【详解】已知zeC,设2=。+历(a/eR),则一加,
对于A,若百=各即—二苦,得加i,即…,
所以z=a,有zwR,正确;
对于B,若z?=3,则有a?+2新-〃=3,显然。工0,得/?=0,Wz=±^75eR>1E确;
对FC,若z'J,ERa2+2abi-b2=a2-2abi-b2,有4rt加=0,得ab=0,
其中当a=0,〃工。时,z任R,错误;
对于D,若2z>5,有2a+2Z?i>a-0i,两个复数能比较大小,则方=0,a>0,
有zeR,正确.
故选:ABD.
瑾雍曼突破02利用复数相等求解
时袤而事获萎薪不嬴前3廉]
D分别确定复数的实部与虚部;
2)利用实部与实部、虚部与虚部分别相等,列方程(组)求解;
3)写出结果.
【典例1】(2025•辽宁辽阳•一模)己知(l-2i)a+(3+4i)/>=2+6i,其中。/为实数,则()
A.a=\,b=-\B.a=~\,b=\
C.a=-\,b=-\D.a=\,b=\
【答案】B
【知识点】复数加减法的代数运算、复数的相等
【分析】根据复数相等求参数的值.
【详解】因为(l-2i”+(3+4i)〃=2+6i,
所以(a+3〃)+(—勿+4/?)i=2+6i,
[«+3Z?=2
所以oa<,解得。=-"=1,
[-2a+4/?=6
故选:B.
【典例2】(2025・湖北•模拟预测)已知复数z满足z+2l=3+i,Wl-=()
A.1—iB.1+iC.-3+—iD.-3—i
3
【答案】A
【知识点】复数的相等、共枕复数的概念及计算、复数代数形式的乘法运算
【分析】设2=々+勿,则4=4-折,代入已知条件,利用复数相等的条件即可求解.
【详解】设z=a+Z?i,a/wR,则-历,
因为z+2^=3+i,所以。+加+2卜/一〃)=3+「所以3。一加=3+i,
3。=3[«=1
所以《八一解得八J所以z=l-i.
故选:A.
【典例3】(2025•辽宁•模拟预测)已知复数z=a+研9eR),若集合A={(aM-+2z+2=o},则A的子
集个数是()
A.1B.2C.4D.8
【答案】C
【知识点】复数的相等、求复数的实部与虚部、判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】方法一:利用代入法,由复数相等的条件得到关于实数。力的方程组求解,得到集合A的元素;方
法二:直接利用求根公式解方程f+2z+2=0得到集合A的元素;方法三:利用判别式直接得到方程得根
的个数.最后根式集合A的元素个数,利用集合的子集个数计算公式得到答案.
【详解】方法一:由d+2z+2=0,复数z=a+/Ma,AeR),
++2(a+hi)+2=O,BPa-//十2^十2十2Z?(〃十l)i=O,
a2-b'+2a+2=0人,=-l
»〃+i)=o*解得*=±「
所以z=—1土i,
所以集合4={(-1,-1),(T/)},含有两个元素,所以A的子集有2?=4个;
2
方法1:A-2-4X1X2-M.所以由求札《公式得z二—2±J4x」―2i=_l土"
2
所以集合4={(-1,-1),(-1,1)},含有两个元素,所以A的子集有2?=4个;
方法三:因为△=22-4xlx2=-4,团Z2+2Z+2=0有且仅有2人虚数根,
所以A含有两个元素,所以A的子集有22=4个.
故选:C.
唾睢点突破03利用复数的几何意义解题
当遇到已知复数在复平面内的坐标,求复数中参数的问题时:
1.先对给定电数进行化简,利用复数的运算法则(如除法运算中分母实数化),将其化为z=〃z+H
的标准形式.
2.再根据复数z=〃?+E与复平面内坐标(加,〃)的一一对应关系,结合已知坐标,列出关于参数的方程,
进而求解参数的值.
【典例1】(2025,山东日照•二模)已知复:数2=二^在复平面内对应的点的坐标为则实数〃=()
1
A.1B.-1C.2D.-2
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘法运算、复数的除法运算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】先化简复数,再由复数的几何意义即可得出答案.
【详解】因为z=占=鱼"=土包=1+H,
ii2-1
所以复数2=—在复平面内对应的点的坐标为(IM),
所以a=-2.
故选:D.
【典例2】(2025•北京石景山•一模)在复平面内,复数z=平对应的点坐标为(1,-2),则实数。=()
A.1B.-1C.2D.-2
【答案】D
【知识点】复数的除法运算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】根据复数代数形式的除法运算化简z,再根据复数的几何意义判断即可.
【详解】因为z=j=/L=l+ai,则复数z在复平面内对应的点为(IM),
ii-
又复数z=—对应的点坐标为(1.-2),所以。=-2.
故选:D
【典例3】(2025・河南•模拟预测)已知z=f,i为虚数单位,«eR,2是z的共挽复数,则下列说法
1-1
正确的是()
A.若z为纯虚数,则〃=2
B.若z在复平面内所对应的点位于第一象限,则aw(-3,3)
C.|z|的最小值为2&
D.z5为定值
【答案】ABC
【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、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】根据复数运算化简可求得z,根据纯虚数定义可知A正确;根据复数对应点坐标可构造不等式求
得B正确;由复数模长运算和求得C正确:由共挽匆:数定义和复数乘法运算可求得D错误.
【详解】z=l^j^.=(:;2:)(::;)=(2+m(1+i)=(2_a)+(a+2)i;
1-1II-1HI+
2-a=0
对于A,TZ为纯虚数,「.,〃+2=。,解得:a=2,A正确;
2—。>0
对干B,TZ在复平面内对应的点位于第一象限,"2>。'解得:一2<。<2,
即ae(2,2),所以3,3),B正确;
对干C,忖=J(2—炉+(〃+2『=12°2+852夜,C正确;
对于D,z5=[(2—a)+(a+2)i][12—a)—(a+2)i]=(2—4+(〃+2)2=2〃+8,不是定值,D错误.
故选:ABC.
章雍曼突破04复数模的求解
1.求解复苑薪;而嬴拓用方W
根据复数模的计算公式|々+4|="2+82(a,Z?eR)可把复数模的问题转化为实数问题解决.
根据复数模的几何意义,即复数z=a+〃(aS^R)的模就是复数z在复平面内对应的点Z(a,加到
坐标原点的距离,可以把复数模的问题转化为距离问题解决.
2.重要结论
复数z在复平面内对应的点为Z,r表示大于0的常数,则|z|=r(r>0)表示点Z的轨迹是以原点为圆
心,广为半径的圆,|z|</表示圆的内部,|z|>〃表示圆的外部.
【典例1】(2025・山东烟台•一模)己知复数z=;丝,其中"R,则"|空1"是〃。>1〃的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【知识点】判断命题的必要不充分条件、解不含参数的一元二次不等式、由复数模求参数
【分析】应用复数模的求法及忖>1得。>1或av-1,再由充分、必要性定义即可得答案.
【详解】由|2|=渭!=/^>1,则竽>1,可得或"T,
所以"|z|>I"是“。>1〃的必要不充分条件.
故选:B
【典例2】(2025・安徽•三模)已知兔数z满足|z-l|=|z-2|,则目()
A.有最小值2B.有最大值2C.有最小值:D.有最大值9
22
【答案】C
【知识点】求复数的模、与复数模相关的轨迹(图形)问题、由复数模求参数
【分析】设2=〃+切(a%CR),根据发数的模得到。=|,再计算忖,即可得解.
【详解】设2=々+砥4,〃€1<),由|Z-1|=|Z-2|,
贝1]卜一]+例=|〃―2+同,所以(“一I)?+力2=(々一2)2+82,
解得〃="|,所以回='|+加=1|^之'|,当且仅当匕=0时取等号,
a
所以忖有最小值7无最大值.
故选:c
【典例3】(2025•上海浦东新•二模)若关于X的方程f-x+,〃=o的一个虚根的模为2,则实数,〃的值
为.
【答案】4
【知识点】复数范围内方程的根、由发数模求参数
【分析】设关于x的方程的两根虚根为X,Z,则$&=,〃且玉=三,即可求出〃?的值,再代入检验.
【详解】设关于X的方程x2—X+〃?=0(〃2GR)的两根虚根为加”2,则中2=机且玉=E,
所以kl=|w|=2,又|不可=,值=同=4,所以加=±4,
当加二T时,△=(-1)2-4X1X(-4)>0,所以关于工的方程97+,〃=。有两个不相等实数根,不符合题意;
当加=4时,△=(-1)2-4X1X4<0,所以关于x的方程/7+机=0有两个虚根,符合题意;
所以〃2=4.
故答案为:4
章雍曼突破05复数的四则运算
获痴四则运算类似于多项式的盲而豆"至王赢阜的看成一类同类项,木含i的看成另一类同类面:
分别合并即可.
1.复数常见运算小结论
(1+Z)2=2/;―=1+Z
1+Z
(l-02=-2f;j=l-i
\-i
22
(l+f)(l-/)=2:—=l-z;—=l+z
1+z1-Z
1+Z.1-/.
---=i;-------=-i
l-i1+z
2.常用公式
(a+bi)(a-bi)=a~+b2;
(a±bi)2=a2—b2±2abi:
(a±bi)3=/_3ab2±(3a2b-及)i(其中a,Z?£R);
3.」±乌“
22
\/
4.常见结论:
在复平面内,4/2对应的点分别为A8,4+Z2对应的点为C,O为坐标原点(点0,4B不共线).
1)四边形OACB为平行四边形;
2)若[Z]+Z2|=『-Z2|,则四边招。4cB为矩形;
3)若㈤=同,则四边形OACB为菱形;
4)若㈤=%|且k+ZzITzi-il,则四边形04cB为正方形.
【典例1】(2025•黑龙江辽宁•模抵预测)已知复数Z满足z+2^=6+5i,则|z+2+i|=()
A.472B.3aC.而D.32
【答案】A
【知识点】复数加减法的代数运算、复数的相等、共挽复数的概念及计算、求复数的模
【分析】设2=。+方(〃为€1<),根据复数代数形式的加减运算化简z+2L再根据狂数相等的充要条件求出
〃、小的值,最后计算模即可.
【详解】设2=。+历(4人€咫,则1=〃一加,所以z+25=〃+bi+2(a-bi)=3,L/?i,
_3a=6(a=2
乂z+2z=6+5i,所以<,解得,<,所以z=2—5i,
-bA=5[b=-5
则z+2+i=4-4i,则|z+2+i|=/+(-4『=4&.
故选:A.
【典例2】(2025•山东济南•一模)设复数z满足兽=i(i为虚数单位),Rljz=()
2-1
A.2iB.-2iC.-2+2iD.-2-2i
【答案】A
【知以点】受数代数形式的乘法运算、复数的除法运算
【分析】根据复数的乘除法运算即可得到答案.
【详解】z=i(2-i)-l=2i.
故选:A.
【典例3】(2024•新课标团卷•高考真题)若三=l+i,则2=()
z-1
A.-1-iB.-HiC.1iD.1+i
【答案】C
【知识点】复数的乘方、复数的除法运算
【分析】由复数四则运算法则直接运算即可求解.
【详解】因为三二三?=1+—1=l+i,所以z=l+』=l—i.
Z-Iz-12-11
故选:C.
2
【典例4】(2025・吉林长春•二模)复数2=三的共枕复数为()
1+1
A.1-iB.1+iC.2-2iD.2+2i
【答案】B
【知识点】共规复数的概念及计算、复数的除法运算
【分析】根据复数的除法运算结合共桅复数的概念可得结果.
【详解】由题意得,z=)=
图z=l+i.
故选:B.
潼难克突破06i〃(n£K)的周期性及其应用
虚教单位i的寐的周期性:
1y〃+i;4〃+2产+3=一,(〃cN).其中i°=l,广"=』(〃cN)
=1,I
i-i
【典例1】(2025•山东德州•三模)已知z=1」,则,+z2025=()
14-1
A.-iB.2iC.0D.2
【答案】C
[知识点】虚数单位[及其性质、共扼显数的概念及计算、显数的除法运算
【分析】利用复数的除法运算求得z=-i,然后利用共扰复数的概念及乘方运算求解即可.
[详解]因为2=14=八。:,,\=1_2+炉=_"所以乞=i,
l+i(l+i)(l-i)2
所以彳+Z2O25=i+(T)2025=i-i2O25=i-i=0.
故选:C
【典例2】(2025•江西吉安•模拟预测)已知复数z=M(awR)为纯虚数,(i为虚数单位),则*25=()
A.0B.-iC.-1D.i
【答案】B
【知识点】已知复数的类型求参数、虚数单位i及其性质、复数的除法运算
【分析】根据复数类型求出参数,再利用复数的乘方可求z20”.
【详解】.心=S_i)(l)="i+l)i,
l+i22
因为发数z=M(acR)为纯虚数,故4=1,
故z=-i,故z2025M-i/'T的xinT,
故选:B.
【典例3】(2025・河北石家庄•一模)已知i为虚数单位,以下选项正确的是()
A.若,〃,〃亡R,贝h〃十而=2十i的充要条件是,〃一2,〃一1
B.若复数Z「Z2,Z3满足平2=2*3,则马=马
C.i+i2+i3+...+i2O25=i
D.若复数z满足忖=1,则|z-3+4i|的最大值为6
【答案】ACD
【知识点】虚数单位i及其性质、复数的相等、与复数模相关的轨迹(图形)问题、复数代数形式的乘法运
算
【分析】对于A,利用复数的相等易得;对于B,通过举反例排除即可;对于C,利用i的乘方的周期性计
算即得:对于D,利用复数的几何意义结合动点轨迹知设易得.
【详解】对于A,因〃则〃?+〃i=2+i等价于〃—?2+(〃—l)i=O,
等价于《।八,即,〃=2,〃=1,故A正确;
对于B,由2仔2=Z?Z3可得Z2(Z)-Z3)=O,
当4=0时,等式成立,但4与Z3不一定相等,故B错误;
对于C,因对于〃eN/,i4n+,=i,产+2=-l,i4M+3=-i,i4w=1,
则i4rt+,+i4d+2+i4rt+3+i4M=i-l-i+l=0,
于是i+i?+i3+…+120M=(+12+13+14)x5恻+1=i,故C正确;
对于D,由忖=1可理解为复平面内以原点为圆心的单位圆,
而上-3+倒可看成点(3,-4)到该圆上点的距离,
易得|z-3+4i|的最大值即J?+(7尸+1=6,故D正确.
故选:ACD.
专难曼突
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