7.1 复数的概念(精练)(解析版)
《复数的概念》考点讲解复习与同步训练
《7.1 复数的概念》考点讲解【思维导图】【常见考法】考法一 实部虚部的辨析【例1】(1)已知i 是虚数单位,复数12z i =-的虚部为( )A .2-B .2C .2i -D .1(2).已知,x y R ∈,且32x i yi +=+,则,x y 的值分别为( )A .21,3B .3,1C .2,13D .1,3(3)3-的平方根是________.【一隅三反】1. 1-的平方根为______.2.复数2(i 是虚数单位)的实部为( )A .2B .C .22-D .03.若复数1(1)2z i =-+,则z 的共轭复数的虚部是( ) A .12i - B .12i C .12- D .124.以2i -2+的实部为虚部的复数是( )A .2i +B .22i + CD .45i -考法二 复数的分类 【例2】已知复数()2262153m m z m m i m --=+--+(i 是虚数单位) (1)复数z 是实数,求实数m 的值;(2)复数z 是虚数,求实数m 的取值范围;(3)复数z 是纯虚数,求实数m 的值.【一隅三反】1.已知复数()()223183,z m m m m i m R =+-+-∈,其中i 为虚数单位.(1)若复数z 是实数,求实数m 的值;(2)若复数z 是纯虚数,求实数m 的值.2.复数()()()2152615z i m i m i =++-+-. (1)实数m 取什么数时,z 是实数;(2)实数m 取什么数时,z 是纯虚数;(3)实数m 取什么数时,z 对应的点在直线70x y ++=上.考法三 复数的几何意义--复平面【例3】(1)已知复数34z i =-+(i 虚单位),则复数z 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 (2)在复平面内,若复数()()2246z m m m m i =-+--所对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是( )A .()0,3B .(),2-∞-C .()2,0-D .()3,4 【一隅三反】1.在复平面内,复数1i +的共轭复数所对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 2.设复数2z i =+,则z 的共轭复数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3.若()()11z m m i =++-(i 是虚数单位)在复平面内对应的点位于第四象限,则实数m 的取值范围为( )A .(),1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .()1,-+∞考法四 复数的几何意义--模长【例4】(1)设i 虚数单位,复数12z i =+,则||z =( )A B .5 C .1 D .2(2)已知(26)12i x yi +=+,其中x 、y 是实数,则||x yi +=( )A .12B .32C .2D .2(3)设复数z 满足2z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y ,则( )A .()2214x y ++=B .()2212x y ++= C .()2214x y -+=D .()2214x y +-=【一隅三反】1.已知i 为虚数单位,实数x ,y 满足()3x i i y i +=-,则x yi +=( )A .10 BC .3D .12.复数12z i =-(其中i 为虚数单位),则3z i +=( )A .5 BC .2 D3.已知复数z 满足|2|1-+=z i ,则||z 的最小值为( )A1 B1 C1 D14.已知复数z 满足条件1z =,那么z i ++的最大值为______.《7.1 复数的概念(精讲)》考点讲解答案解析考法一 实部虚部的辨析【例1】(1)已知i 是虚数单位,复数12z i =-的虚部为( )B .2- B .2C .2i -D .1(2).已知,x y R ∈,且32x i yi +=+,则,x y 的值分别为( )A .21,3B .3,1C .2,13D .1,3(3)3-的平方根是________.【答案】(1)A (2)C (3)【解析】(1)复数12z i =-的虚部为2-.故选:A.(2)由题意知,321x y =⎧⎨=⎩,解得231x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,故选: C. (3)由()23=-得解.【一隅三反】1.1-的平方根为______.【答案】i ±【解析】()21i ±=-,因此,1-的平方根为i ±.故答案为i ±.2.复数2(i 是虚数单位)的实部为( )A .2B .C .2-D .0【答案】A【解析】根据复数的基本概念,可得复数22-的实部为2.故选:A . 3.若复数1(1)2z i =-+,则z 的共轭复数的虚部是( ) A .12i -B .12iC .12-D .12 【答案】D 【解析】因为复数111(1)222z i i =-+=--,所以z 的共轭复数1122z i =-+,虚部是12,故选:D .4.以2i -2+的实部为虚部的复数是( )A .2i +B .22i +CD .45i - 【答案】B【解析】22i i =的虚部为222+=+的实部为2,则复数为22z i =+故选:B.考法二 复数的分类【例2】已知复数()2262153m m z m m i m --=+--+(i 是虚数单位) (1)复数z 是实数,求实数m 的值;(2)复数z 是虚数,求实数m 的取值范围;(3)复数z 是纯虚数,求实数m 的值.【答案】(1)5m =;(2)5m ≠且3m ≠-;(3)3m =或2.【解析】(1)复数z 是实数,则2215030m m m ⎧--=⎨+≠⎩,解得5m =; (2)复数z 是虚数,则221503m m m ⎧--≠⎨≠-⎩,解得5m ≠且3m ≠-;(3)复数是纯虚数,则226032150m m m m m ⎧--=⎪≠-⎨⎪--≠⎩,解得3m =或2.【一隅三反】1.已知复数()()223183,z m m m m i m R =+-+-∈,其中i 为虚数单位.(1)若复数z 是实数,求实数m 的值;(2)若复数z 是纯虚数,求实数m 的值.【答案】(1)0或3;(2)6-.【解析】(1)若复数z 是实数,则230m m -=所以0m =或3m =. (2)若复数z 是纯虚数,则22303180m m m m ⎧-≠⎨+-=⎩所以6m =-. 2.复数()()()2152615z i m i m i =++-+-. (1)实数m 取什么数时,z 是实数;(2)实数m 取什么数时,z 是纯虚数;(3)实数m 取什么数时,z 对应的点在直线70x y ++=上.【答案】(1)5m =或3-;(2)2m =-;(3)12m =或2- 【解析】复数222(1)(52)(615)(56)(215)z i m i m i m m m m i =++-+-=+++--.(1)由22150m m --=,解得5m =或3-.5m ∴=或3-时,复数z 为实数.(2)由225602150m m m m ⎧++=⎨--≠⎩,解得2m =-.2m ∴=-时,复数z 为纯虚数.(3)由22(56)(215)70m m m m +++--+=.化为:22320m m +-=, 解得12m =或2-.12m ∴=或2-,z 对应点在直线70x y ++=上.考法三 复数的几何意义--复平面【例3】(1)已知复数34z i =-+(i 虚单位),则复数z 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 (2)在复平面内,若复数()()2246z m m m m i =-+--所对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是( )A .()0,3B .(),2-∞-C .()2,0-D .()3,4【答案】(1)B (2)D【解析】(1)由复数的几何意义知,复数34z i =-+在复平面内对应的点为()3,4-,即在第二象限,故选:B(2)∵在复平面内,若复数()()2246z m m m m i =-+--所对应的点在第二象限, ∴224060m m m m ⎧-<⎨-->⎩解得34x <<∴实数m 的取值范围是()3,4故选:D. 【一隅三反】1.在复平面内,复数1i +的共轭复数所对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 【答案】D 【解析】复数1i +的共轭复数为1i -,∴其对应的点()1,1-位于第四象限.故选:D.2.设复数2z i =+,则z 的共轭复数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 【答案】D【解析】复数2z i =+的共轭复数2z i =-,则对应点的坐标为()2,1-,该点位于第四象限,故选:D.3.若()()11z m m i =++-(i 是虚数单位)在复平面内对应的点位于第四象限,则实数m 的取值范围为( )A .(),1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .()1,-+∞【答案】C 【解析】()()11z m m i =++-对应的点为()1,1m m +-,因为对应的点位于第四象限,得1010m m +>⎧⎨-<⎩,解得11m -<<.故选:C.考法四 复数的几何意义--模长【例4】(1)(设i 虚数单位,复数12z i =+,则||z =( )A B .5 C .1 D .2(2)已知(26)12i x yi +=+,其中x 、y 是实数,则||x yi +=( )A .12B .32C .2D .2(3)设复数z 满足2z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y ,则( )A .()2214x y ++=B .()2212x y ++=C .()2214x y -+=D .()2214x y +-= 【答案】(1)A (2)C (3)D【解析】(1)||z == A(2)因为2612x xi yi +=+,所以21x =,62x y =,解得12x =,332y x ==,所以x yi +==,故选:C. (3)z 在复平面内对应的点为(),x y ,则复数()=,z x yi x y R +∈, 则()=12z i x y i -=+-,由复数的模长公式可得()22+1=4x y -,故选:D 【一隅三反】1.已知i 为虚数单位,实数x ,y 满足()3x i i y i +=-,则x yi +=( )A .10BC .3D .1【答案】B【解析】由(3)x i i y i +=-,得3xi y i -+=-,1x ∴=-,3y =-.则||x yi +故选:B .2.复数12z i =-(其中i 为虚数单位),则3z i +=( )A .5B C .2 D 【答案】B【解析】因为12z i =-,所以31231z i i i i +=-+=+所以3z i +==故选:B .3.已知复数z 满足|2|1-+=z i ,则||z 的最小值为( )A 1B 1C 1D 1 【答案】A【解析】设z a bi =+,则()2211a bi i a b i +-+=-++==, 由()()22211x y -++=,表示为以()2,1-为圆心,1为半径的圆,1,因为z =1,故选:A.4.已知复数z 满足条件1z =,那么z i ++的最大值为______.【答案】4【解析】因为1z =,所以复数z 对应的点在单位圆上,z i +表示复数z 对应的点与复数i -对应的点()1M --之间的距离,而3OM ==.所以z i +的最大值为14OM r OM +=+=.故答案为:4《7.1 复数的概念(精练)》同步练习【题组一 实部虚部辨析】1.若(2)x i i y i +=+,其中,x y R ∈,i 为虚数单位,则复数z x yi =+的虚部为( )A .1B .iC .2-D .2i -2.设i 为虚数单位,则复数55z i =-的实部为( )A .5-B .5i -C .5D .5i3.复数3z i =-的虚部是( )A .1B .iC .-1D .i -4.数24i z =--的虚部是( )A .2-B .2C .4-D .45.已知复数1z i =-,其中i 是虚数单位,则复数z 的虚部为( )A .iB .i -C .1-D .1【题组二 复数的分类】1.已知复数()()1i 1i z m =--+是纯虚数,则实数m =( )A .-2B .-1C .0D .1 2. i 为虚数单位,已知复数21(1)a a i -+-是纯虚数,则a 等于( )A .±1B .1C .1-D .03.设复数i z a b =+(其中a b R ∈、,i 为虚数单位),则“0a =”是“z 为纯虚数”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分又非必要条件4.已知a 为实数,若复数()24(2)z a a i =-++为纯虚数,则复数z 的虚部为( )A .2B .4iC .2±D .4 5.已知i 为虚数单位,a R ∈,复数()242a a i -+-是纯虚数,则a =( )A .2B .-2C .4D .-2或26.若复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则m =______ 7.已知复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则实数m =_____________8.实数m 取怎样的值时,复数()22153m m z i m --=-+是: (1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?9.已知复数()()11z m m i m R =++-∈. (1)m 取什么值时,z 为实数; (2)m 取什么值时,z 为纯虚数.10.已知m 为实数,i 为虚数单位,设复数()()2256253z m m m m i =++++-. (1)当复数z 为纯虚数时,求m 的值;(2)当复数z 对应的复点在直线70x y -+=的右下方,求m 的取值范围.【题组三 复数的几何意义--复平面】1.在复平面内,复数1i -+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.若,a b ∈R ,则复数()()224526a a b b i -++-+-表示的点在( ) A .在第一象限 B .在第二象限 C .在第三象限D .在第四象限3.复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈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4.设复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,且12z i =+,则2z =( ) A .2i +B .2i -+C .2i -D .2i --5.已知()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是____.6.已知复数()()22lg 223z m m m m i =-++-若复数z 是实数,则实数m =_____;若复数z 对应的点位于复平面的第二象限,则实数的取值范围为________.7.在复平面内,复数()()222z m m m i =++--对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围是________.【题组四 复数的几何意义--模长】1.已知a R ∈,若有a i -=i 为虚数单位),则a =( ) A .1B .2-C .2±D .±12.设复数z 满足1z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y 则x ,y 满足的关系式为______.3.已知a ,b R ∈,()123ai b a i +=++,则a =______,3a bi +=______. 4.知i 是虚数单位,若1z i =+,则22z z -=________. 5.若z C ∈且342z i ++≤,则z 的取值范围为__________. 【题组五 复数综合应用】1.(多选)已知复数1z i =+(其中i 为虚数单位),则以下说法正确的有( )A .复数z 的虚部为iB .z =C .复数z 的共轭复数1z i =-D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限2.若复数12z i =+(i 为虚数单位),则下列命题正确的是( )A .z 是纯虚数B .z 的实部为2C .z 的共轭复数为12i -+D .z 3.已知复数z 在复平面上对应的点为()1,1-,则( ) A .z i +是实数(i 为虚数单位) B .z i +是纯虚数(i 为虚数单位) C .1z +是实数 D .1z +是纯虚数4.关于复数3-4i 的说法正确的是( )①实部和虚部分别为3和-4;②复数模为5③在复平面内对应的点在第四象限;④共轭复数为3+4i A .①③ B .①②④C .①②③④D .①③④《7.1 复数的概念(精练)》同步练习答案解析【题组一 实部虚部辨析】1.若(2)x i i y i +=+,其中,x y R ∈,i 为虚数单位,则复数z x yi =+的虚部为( ) A .1 B .iC .2-D .2i -【答案】C【解析】由于(2)x i i y i +=+,则1x=且2y =-,所以12z x yi i =+=-,所以复数z 的虚部为2-.故选:C.2.设i 为虚数单位,则复数55z i =-的实部为( ) A .5- B .5i -C .5D .5i【答案】C【解析】复数55z i =-的实部为5.故选:C. 3.复数3z i =-的虚部是( ) A .1 B .iC .-1D .i -【答案】C【解析】由复数虚部的定义得复数3z i =-的虚部是1-.故选:C 4.复数24i z =--的虚部是( ) A .2- B .2C .4-D .4【答案】C【解析】因为24i z =--,所以由复数定义可知虚部是4-,故选:C. 5.已知复数1z i =-,其中i 是虚数单位,则复数z 的虚部为( ) A .i B .i -C .1-D .1【答案】C【解析】因为1z i =-,则虚部为1-.故选:C.【题组二 复数的分类】1.已知复数()()1i 1i z m =--+是纯虚数,则实数m =( ) A .-2 B .-1C .0D .1【答案】D【解析】()()()1i 1i 11i z m m m =--+=--+,因为z 为纯虚数且m 为实数,故1010m m -=⎧⎨+≠⎩,故1m =, 故选:D2. i 为虚数单位,已知复数21(1)a a i -+-是纯虚数,则a 等于( ) A .±1 B .1C .1-D .0【答案】C【解析】复数21(1)a a i -+-是纯虚数,所以21010a a ⎧-=⎨-≠⎩,得1a =-.故选:C.3.设复数i z a b =+(其中a b R ∈、,i 为虚数单位),则“0a =”是“z 为纯虚数”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分又非必要条件【答案】B【解析】若复数i z a b =+是纯虚数,则0a =,0b ≠, 则0a =不能证得z 为纯虚数,z 为纯虚数可以证得0a =, 故“0a =”是“z 为纯虚数”的必要非充分条件, 故选:B.4.已知a 为实数,若复数()24(2)z a a i =-++为纯虚数,则复数z 的虚部为( ) A .2 B .4iC .2±D .4【答案】D【解析】2(4)(2)z a a i =-++为纯虚数,∴24020a a ⎧-=⎨+≠⎩,即2a =.∴复数z 的虚部为4.故选:D .5.已知i 为虚数单位,a R ∈,复数()242a a i -+-是纯虚数,则a =( )A .2B .-2C .4D .-2或2【答案】B【解析】因为复数()242a a i -+-是纯虚数,所以240,202a a a -=-≠∴=-故选:B6.若复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则m =______ 【答案】-1【解析】复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则1020m m +=⎧⎨-≠⎩,所以1m =-. 故答案为:-17.已知复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则实数m =_____________【答案】1-【解析】由题意,复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则满足223030m m m ⎧--=⎨-≠⎩,解得1m =-,即实数m 的值为1-.故答案为:1-.8.实数m 取怎样的值时,复数()22153m m z i m --=-+是: (1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?【答案】(1)5m =或3m =-;(2)5m ≠且3m ≠-;(3)3m =. 【解析】(1)若22150m m --=,则z 为实数,此时3m =-或者5m =. (2)若22150m m --≠,则z 为虚数,此时3m ≠-且5m ≠.(3)若2302150m m m -=⎧⎨--≠⎩ ,则z 为纯虚数,此时3m =.9.已知复数()()11z m m i m R =++-∈.(1)m 取什么值时,z 为实数; (2)m 取什么值时,z 为纯虚数. 【答案】(1)1m =(2)1m =-【解析】(1)复数()()11z m m i m R =++-∈,若z 为实数,则10m -=,即1m =(2)若z 为纯虚数,则1010m m +=⎧⎨-≠⎩,解得1m =-10.已知m 为实数,i 为虚数单位,设复数()()2256253z m m m m i =++++-. (1)当复数z 为纯虚数时,求m 的值;(2)当复数z 对应的复点在直线70x y -+=的右下方,求m 的取值范围. 【答案】(1)2-;(2)(4,4)-.【解析】(1)由题意得:225602530m m m m ⎧++=⎨+-≠⎩,解得2m =-;(2)复数z 对应的点的坐标为22(56,253)m m m m +++-, 直线70x y -+=的右下方的点的坐标(),x y 应满足70x y -+>, 所以22(56)(253)70m m m m ++-+-+>, 解得44m -<<,所以m 的取值范围为(4,4)-. 【题组三 复数的几何意义--复平面】1.在复平面内,复数1i -+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】B【解析】由题,1i -+在复平面内对应的点为()1,1-,在第二象限,故选:B 2.若,a b ∈R ,则复数()()224526a a b b i -++-+-表示的点在( ) A .在第一象限 B .在第二象限 C .在第三象限 D .在第四象限【答案】D【解析】因为()2245210a a a -+=-+>,()2226150b b b -+-=---<, 所以由复数的几何意义知该复数表示的点在第四象限.故选:D3.复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈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】C【解析】复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈的实部()2lg 2a x -=+、虚部()221x x b -=-+-.因为()22221lg 20x x +≥>⇒+>,所以0a <. 因为21122202x x x x --≥-+⇒≥>+,所以0b <. 所以复数z 在复平面内对应的点位于第三象限.故选:C4.设复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,且12z i =+,则2z =( ) A .2i + B .2i -+C .2i -D .2i --【答案】B 【解析】12z i =+,1z ∴在复平面内对应点的坐标为(2,1),由复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,可知2z 在复平面内对应的点的坐标为(2,1)-,22z i ∴=-+,故选:B .5.已知()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是____.【答案】(),2-∞-【解析】()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点()21,4m m +-在第二象限,所以21040m m +<⎧⎨->⎩,解得2m <-,即实数m 的取值范围是(),2-∞-.故答案为:(),2-∞-6.已知复数()()22lg 223z m m m m i =-++-若复数z 是实数,则实数m =________;若复数z 对应的点位于复平面的第二象限,则实数的取值范围为________.【答案】3- 21m <<【解析】z 为实数,则2230m m +-=,解得1m =或3-,又220m m ->,所以3m =-.z对应点在第二象限,则22lg(2)0230m m m m ⎧-<⎨+->⎩,解得21m <<+.故答案为:3-;21m <<.7.在复平面内,复数()()222z m m m i =++--对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围是________.【答案】()()2,12,--+∞【解析】根据题意得出22020m m m +>⎧⎨-->⎩,解得21m -<<-或>2m ,所以实数m 的取值范围是()()2,12,--+∞.故答案为:()()2,12,--+∞.【题组四 复数的几何意义--模长】1.已知a R ∈,若有a i -=i 为虚数单位),则a =( ) A .1 B .2-C .2±D .±1【答案】C【解析】因为a R ∈所以a i -==,即215a +=,解得2a =±,故选:C2.设复数z 满足1z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y 则x ,y 满足的关系式为______.【答案】22(1)1y x +-=【解析】由题意,设复数(,)z x yi x y R =+∈,因为1z i -=1=,整理得22(1)1y x +-=,即复数z 在复平面内对应的点为(),x y 则,x y 满足的关系式为22(1)1y x +-=.故答案为:22(1)1y x +-=.3.已知a ,b R ∈,()123ai b a i +=++,则a =______,3a bi +=______.【答案】3-【解析】∵()123ai b a i +=++∴123ba a =⎧⎨=+⎩,解得31a b =-⎧⎨=⎩,则333a bi i +=-+===故答案为:(1)3-;(2)4.已知i 是虚数单位,若1z i =+,则22z z -=________. 【答案】2【解析】根据复数模的计算公式得:22212+222z z i i i -=+--=.故答案为:2 5.若z C ∈且342z i ++≤,则z 的取值范围为__________. 【答案】[]3,7【解析】342z i ++≤的几何意义为复平面内动点Z 到定点()3,4A --的距离小于等于2的点的集合,z 表示复平面内动点Z 到原点的距离,∵||5OA ==,5252z ∴-≤≤+.∴z 的取值范围为[]3,7. 故答案为:[]3,7. 【题组五 复数综合应用】1.(多选)已知复数1z i =+(其中i 为虚数单位),则以下说法正确的有( )A .复数z 的虚部为iB .z =C .复数z 的共轭复数1z i =- D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限【答案】BCD【解析】因为复数1z i =+, 所以其虚部为1,即A 错误;z ==B 正确;复数z 的共轭复数1z i =-,故C 正确;复数z 在复平面内对应的点为()1,1,显然位于第一象限,故D 正确. 故选:BCD.2.若复数12z i =+(i 为虚数单位),则下列命题正确的是( )A .z 是纯虚数B .z 的实部为2C .z 的共轭复数为12i -+D .z 【答案】D【解析】复数12z i =+(i 为虚数单位)显然不是纯虚数,12z i =+的实部是1,z 的共轭复数为12i -,z =D 正确,故选:D.3.已知复数z 在复平面上对应的点为()1,1-,则( ) A .z i +是实数(i 为虚数单位) B .z i +是纯虚数(i 为虚数单位) C .1z +是实数 D .1z +是纯虚数 【答案】D【解析】由题意可得,1z i =-+,则1z i +=为纯虚数,12z i i +=-+是虚数,但不是纯虚数,故选:D .4.关于复数3-4i 的说法正确的是( ) ①实部和虚部分别为3和-4;②复数模为5③在复平面内对应的点在第四象限;④共轭复数为3+4i A .①③ B .①②④C .①②③④D .①③④【答案】C【解析】复数3-4i 的实部和虚部分别为3和-4,①正确;复数模为5,②正确; 在复平面内对应的点为(3,4)-在第四象限,③正确;复数3-4i 的共轭复数为3+4i ,④正确.故选:C.。
复数讲义(含知识点和例题及解析)
数系的扩充与复数的引入1.复数的有关概念 (1)复数的概念:形如a +b i(a ,b ∈R )的数叫做复数,其中a ,b 分别是它的实部和虚部。
若b =0,则a +b i 为实数;若b ≠0,则a +b i 为虚数;若a =0且b ≠0,则a +b i 为纯虚数。
(2)复数相等:a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d (a ,b ,c ,d ∈R )。
(3)共轭复数:a +b i 与c +d i 共轭⇔a =c ,b =-d (a ,b ,c ,d ∈R )。
(4)复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面,叫做复平面。
x 轴叫做实轴,y 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;各象限内的点都表示非纯虚数。
(5)复数的模:向量OZ →的模r 叫做复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模,记作|z |或|a +b i|,即|z |=|a +b i|=a 2+b 2。
2.复数的几何意义 (1)复数z =a +b i――→一一对应复平面内的点Z (a ,b )(a ,b ∈R )。
(2)复数z =a +b i ――→一一对应平面向量OZ →(a ,b ∈R )。
3.复数的运算(1)复数的加、减、乘、除运算法则设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R )则: ①加法:z 1+z 2=(a +b i)+(c +d i)=(a +c )+(b +d )i 。
②减法:z 1-z 2=(a +b i)-(c +d i)=(a -c )+(b -d )i 。
③乘法:z 1·z 2=(a +b i)·(c +d i)=(ac -bd )+(ad +bc )i 。
④除法:z 1z 2=a +b i c +d i =(ac +bd )+(bc -ad )i c 2+d 2(c +d i ≠0)。
(2)复数加法的运算定律复数的加法满足交换律、结合律,即对任何z 1,z 2,z 3∈C ,有z 1+z 2=z 2+z 1,(z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3)。
7.1 复数的概念(精练)(解析版)
7.1 复数的概念(精练)【题组一 实部虚部辨析】1.(2020·江西抚州市)若(2)x i i y i +=+,其中,x y R ∈,i 为虚数单位,则复数z x yi =+的虚部为( ) A .1 B .iC .2-D .2i -【答案】C【解析】由于(2)x i i y i +=+,则1x=且2y =-,所以12z x yi i =+=-,所以复数z 的虚部为2-. 故选:C.2.(2020·江苏宿迁市·宿迁中学高二期中)设i 为虚数单位,则复数55z i =-的实部为( ) A .5- B .5i -C .5D .5i【答案】C【解析】复数55z i =-的实部为5.故选:C.3.(2020·广西桂林市)复数3z i =-的虚部是( ) A .1 B .iC .-1D .i -【答案】C【解析】由复数虚部的定义得复数3z i =-的虚部是1-.故选:C4.(2020·四川省成都市新都一中高二期中)复数24i z =--的虚部是( ) A .2- B .2C .4-D .4【答案】C【解析】因为24i z =--,所以由复数定义可知虚部是4-,故选:C.5.(2020·江苏宿迁市·高二期中)已知复数1z i =-,其中i 是虚数单位,则复数z 的虚部为( ) A .i B .i -C .1-D .1【答案】C【解析】因为1z i =-,则虚部为1-.故选:C. 【题组二 复数的分类】1.(2021·江西景德镇市)已知复数()()1i 1i z m =--+是纯虚数,则实数m =( ) A .-2 B .-1C .0D .1【答案】D【解析】()()()1i 1i 11i z m m m =--+=--+,因为z 为纯虚数且m 为实数,故1010m m -=⎧⎨+≠⎩,故1m =,故选:D2.(2021·甘肃兰州市·兰州一中)i 为虚数单位,已知复数21(1)a a i -+-是纯虚数,则a 等于( ) A .±1 B .1C .1-D .0【答案】C【解析】复数21(1)a a i -+-是纯虚数,所以21010a a ⎧-=⎨-≠⎩,得1a =-.故选:C.3.(2021·江西南昌市)设复数i z a b =+(其中a b R ∈、,i 为虚数单位),则“0a =”是“z 为纯虚数”的( ) A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分又非必要条件【答案】B【解析】若复数i z a b =+是纯虚数,则0a =,0b ≠, 则0a =不能证得z 为纯虚数,z 为纯虚数可以证得0a =, 故“0a =”是“z 为纯虚数”的必要非充分条件, 故选:B.4.(2020·贵州毕节市)已知a 为实数,若复数()24(2)z a a i =-++为纯虚数,则复数z 的虚部为( ) A .2 B .4iC .2±D .4【答案】D【解析】2(4)(2)z a a i =-++为纯虚数,∴24020a a ⎧-=⎨+≠⎩,即2a =.∴复数z 的虚部为4. 故选:D .5.(2020·沙坪坝区·重庆南开中学高二期末)已知i 为虚数单位,a R ∈,复数()242a a i -+-是纯虚数,则a =( ) A .2 B .-2 C .4 D .-2或2【答案】B【解析】因为复数()242a a i -+-是纯虚数,所以240,202a a a -=-≠∴=-故选:B6.(2020·北京市八一中学高二期中)若复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则m =______ 【答案】-1【解析】复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则1020m m +=⎧⎨-≠⎩,所以1m =-. 故答案为:-17.(2019·河南洛阳市·高二期中(文))已知复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则实数m =_____________ 【答案】1-【解析】由题意,复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则满足223030m m m ⎧--=⎨-≠⎩,解得1m =-,即实数m 的值为1-.故答案为:1-.8.(2020·林芝市第二高级中学)实数m 取怎样的值时,复数()22153m m z i m --=-+是: (1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?【答案】(1)5m =或3m =-;(2)5m ≠且3m ≠-;(3)3m =. 【解析】(1)若22150m m --=,则z 为实数,此时3m =-或者5m =. (2)若22150m m --≠,则z 为虚数,此时3m ≠-且5m ≠.(3)若2302150m m m -=⎧⎨--≠⎩ ,则z 为纯虚数,此时3m =.9.(2020·辽源市田家炳高级中学校)已知复数()()11z m m i m R =++-∈. (1)m 取什么值时,z 为实数; (2)m 取什么值时,z 为纯虚数. 【答案】(1)1m =(2)1m =-【解析】(1)复数()()11z m m i m R =++-∈,若z 为实数,则10m -=,即1m =(2)若z 为纯虚数,则1010m m +=⎧⎨-≠⎩,解得1m =-10.(2021·江西上饶市)已知m 为实数,i 为虚数单位,设复数()()2256253z m m m m i =++++-. (1)当复数z 为纯虚数时,求m 的值;(2)当复数z 对应的复点在直线70x y -+=的右下方,求m 的取值范围. 【答案】(1)2-;(2)(4,4)-.【解析】(1)由题意得:225602530m m m m ⎧++=⎨+-≠⎩,解得2m =-;(2)复数z 对应的点的坐标为22(56,253)m m m m +++-, 直线70x y -+=的右下方的点的坐标(),x y 应满足70x y -+>,所以22(56)(253)70m m m m ++-+-+>,解得44m -<<,所以m 的取值范围为(4,4)-. 【题组三 复数的几何意义--复平面】1.(2019·重庆市江津第六中学校高二期中)在复平面内,复数1i -+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】B【解析】由题,1i -+在复平面内对应的点为()1,1-,在第二象限,故选:B2.(2020·甘肃省岷县第二中学)若,a b ∈R ,则复数()()224526a a b b i -++-+-表示的点在( ) A .在第一象限 B .在第二象限 C .在第三象限 D.在第四象限【答案】D【解析】因为()2245210a a a -+=-+>,()2226150b b b -+-=---<, 所以由复数的几何意义知该复数表示的点在第四象限.故选:D3.(2019·周口市中英文学校高二期中(文))复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈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】C【解析】复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈的实部()2lg 2a x -=+、虚部()221x x b -=-+-.因为()22221lg 20x x +≥>⇒+>,所以0a <. 因为21122202x x x x --≥-+⇒≥>+,所以0b <. 所以复数z 在复平面内对应的点位于第三象限.故选:C4.(2020·朔州市朔城区第一中学校)设复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,且12z i =+,则2z =( )A .2i +B .2i -+C .2i -D .2i --【答案】B 【解析】12z i =+,1z ∴在复平面内对应点的坐标为(2,1),由复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,可知2z 在复平面内对应的点的坐标为(2,1)-,22z i ∴=-+,故选:B .5.(2020·重庆高二期中)已知()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是____. 【答案】(),2-∞-【解析】()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点()21,4m m +-在第二象限,所以21040m m +<⎧⎨->⎩,解得2m <-,即实数m 的取值范围是(),2-∞-.故答案为:(),2-∞-6.(2020·浙江台州市·高二期中)已知复数()()22lg 223z m m m m i =-++-若复数z 是实数,则实数m =________;若复数z 对应的点位于复平面的第二象限,则实数的取值范围为________.【答案】3- 21m <<+【解析】z 为实数,则2230m m +-=,解得1m =或3-,又220m m ->,所以3m =-.z对应点在第二象限,则22lg(2)0230m m m m ⎧-<⎨+->⎩,解得21m <<.故答案为:3-;21m <<+7(2021·宁夏长庆高级中学)在复平面内,复数()()222z m m m i =++--对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围是________. 【答案】()()2,12,--+∞【解析】根据题意得出22020m m m +>⎧⎨-->⎩,解得21m -<<-或>2m ,所以实数m 的取值范围是()()2,12,--+∞.故答案为:()()2,12,--+∞.【题组四 复数的几何意义--模长】1.(2021·浙江高二期末)已知a R ∈,若有a i -=i 为虚数单位),则a =( ) A .1 B .2-C .2±D .±1【答案】C【解析】因为a R ∈所以a i -==,即215a +=,解得2a =±,故选:C2.(2020·辽宁沈阳市·高二期中)设复数z 满足1z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y 则x ,y 满足的关系式为______. 【答案】22(1)1y x +-=【解析】由题意,设复数(,)z x yi x y R =+∈,因为1z i -=1=,整理得22(1)1y x +-=,即复数z 在复平面内对应的点为(),x y 则,x y 满足的关系式为22(1)1y x +-=.故答案为:22(1)1y x +-=.3.(2021·江苏高二)已知a ,b R ∈,()123ai b a i +=++,则a =______,3a bi +=______.【答案】3- 【解析】∵()123ai b a i +=++∴123ba a =⎧⎨=+⎩,解得31a b =-⎧⎨=⎩,则333a bi i +=-+===故答案为:(1)3-;(2)4.(2020·北京人大附中高二月考)已知i 是虚数单位,若1z i =+,则22z z -=________. 【答案】2【解析】根据复数模的计算公式得:22212+222z z i i i -=+--=.故答案为:25.(2020·上海市通河中学高二期中)若z C ∈且342z i ++≤,则z 的取值范围为__________. 【答案】[]3,7【解析】342z i ++≤的几何意义为复平面内动点Z 到定点()3,4A --的距离小于等于2的点的集合,z 表示复平面内动点Z 到原点的距离,∵||5OA ==,5252z ∴-≤≤+.∴z 的取值范围为[]3,7. 故答案为:[]3,7. 【题组五 复数综合应用】1.(多选)(2020·江苏泰州市·高二期末)已知复数1z i =+(其中i 为虚数单位),则以下说法正确的有( )A .复数z 的虚部为iB .z =C .复数z 的共轭复数1z i =-D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限【答案】BCD【解析】因为复数1z i =+, 所以其虚部为1,即A 错误;z ==B 正确;复数z 的共轭复数1z i =-,故C 正确;复数z 在复平面内对应的点为()1,1,显然位于第一象限,故D 正确. 故选:BCD.2.(2020·重庆高二期末)若复数12z i =+(i 为虚数单位),则下列命题正确的是( )A .z 是纯虚数B .z 的实部为2C .z 的共轭复数为12i -+D .z 【答案】D【解析】复数12z i =+(i 为虚数单位)显然不是纯虚数,12z i =+的实部是1,z 的共轭复数为12i -,z =D 正确,故选:D.3.(2020·山东聊城市·高二期末)已知复数z 在复平面上对应的点为()1,1-,则( ) A .z i +是实数(i 为虚数单位) B .z i +是纯虚数(i 为虚数单位) C .1z +是实数 D .1z +是纯虚数 【答案】D【解析】由题意可得,1z i =-+,则1z i +=为纯虚数,12z i i +=-+是虚数,但不是纯虚数, 故选:D .4.(2020·咸阳百灵学校)关于复数3-4i 的说法正确的是( ) ①实部和虚部分别为3和-4;②复数模为5③在复平面内对应的点在第四象限;④共轭复数为3+4i A .①③ B .①②④C .①②③④D .①③④【答案】C【解析】复数3-4i 的实部和虚部分别为3和-4,①正确;复数模为5,②正确;在复平面内对应的点为(3,4)-在第四象限,③正确;复数3-4i 的共轭复数为3+4i ,④正确.故选:C.。
复数的概念及运算 知识点+例题 全面分类
[例2] 设复数z 满足)1)(23(i i iz -+=-,则.______=z i 51+[巩固1] 复数i i a 212+-是纯虚数,则实数a 的值为________.4[巩固2] 如果)(112R m mi i ∈+=-,那么._____=m 1[例3] 已知i z 34+-=,则._______2=-z i 36+[巩固1] 已知复数i z 211+=,i z 322-=,则21z z +的共轭复数是___________.i +3[巩固2] 已知i 是虚数单位,R n m ∈,,且ni i m -=+22,则ni m ni m -+的共轭复数为_________.i[例4] 计算:(1)3)2)(1(ii i ++-(2)22)1(1)1(1i i i i -+++-[巩固] 计算:(1))1()2()23(i i i +---++;(2))2)(1(2013i i i -+⋅;(3)ii 4321-+1.复平面:我们把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,y 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.复数的模:22b a bi a z +=+=3.bi a z +=1,di c z +=2,则2221)()(d b c a z z -+-=- 两个复数的差的模就是复平面内与这两个复数对应的两点间的距离.[例1] 已知复数i i z -+=12,则._____=z 210[巩固1] 复数)0(21<+=a iai z ,其中i 为虚数单位, 5=z ,则a 的值为__________.-5[巩固2] 若2=z ,求i z 43-+取最大值时的.______=z i 5856-[例2] 复数)(23)1(2R a i a a i z ∈++--=(1)若z z =,求z ;(2)若在复平面内复数z 对应的点在第一象限,求a 的范围. 知识模块3复数的模精典例题透析[巩固] 已知z为复数,iz2+为实数,且zi)21(-为纯虚数,其中i为虚数单位.(1)求复数z;(2)若复数z满足1=-zw,求w的最小值.题型一:复数的概念[例](1)已知a∈R,复数z1=2+a i,z2=1-2i,若z1z2为纯虚数,则复数z1z2的虚部为_______.(2)若z1=(m2+m+1)+(m2+m-4)i(m∈R),z2=3-2i,则“m=1”是“z1=z2”的_________条件.(填充分不必要,必要不充分,充要或既不充分也不必要)答案(1) 1(2) 充分不必要条件解析(1)由z1z2=2+a i1-2i=(2+a i)(1+2i)5=2-2a5+4+a5i是纯虚数,得a=1,此时z1z2=i,其虚部为1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧m2+m+1=3,m2+m-4=-2,解得m=-2或m=1,所以“m=1”是“z1=z2”的充分不必要条件.[巩固](1)设i是虚数单位.若复数a-103-i(a∈R)是纯虚数,则a的值为__________.(2)已知i是虚数单位,a,b∈R,则“a=b=1”是“(a+b i)2=2i”的____________条件.(填充分不必要,知识模块4经典题型必要不充分,充要或既不充分也不必要)答案 (1) 3 (2) 既不充分也不必要条件解析 (1)a -103-i=a -(3+i)=(a -3)-i ,由a ∈R , 且a -103-i为纯虚数知a =3. (2)当a =b =1时,(a +b i)2=(1+i)2=2i ;当(a +b i)2=2i 时,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=0,ab =1, 解得a =b =1或a =b =-1,所以“a =b =1”是“(a +b i)2=2i ”的充分不必要条件.题型二:复数的运算[例] 计算:(1)3(1+i )2i -1=________; (2)(1+i 1-i )6+2+3i 3-2i=________. 答案 (1)3-3i (2)-1+i解析 (1)3(1+i )2i -1=3×2i i -1=6i i -1=-6i (i +1)2=-3i(i +1)=3-3i. (2)原式=[(1+i )22]6+(2+3i )(3+2i )(3)2+(2)2=i 6+6+2i +3i -65=-1+i. [巩固](1)已知复数z 满足(3+4i)z =25,则z 等于_________.(2)复数⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2=________. 答案 (1) 3-4i (2)-1解析 (1)方法一 由(3+4i)z =25,得z =253+4i =25(3-4i )(3+4i )(3-4i )=3-4i. 方法二 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则(3+4i)(a +b i)=25,即3a -4b +(4a +3b )i =25,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -4b =25,4a +3b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-4,故z =3-4i. (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2=1+i 2+2i 1+i 2-2i =i -i=-1.题型三:复数的几何意义[例] 如图所示,平行四边形OABC ,顶点O ,A ,C 分别表示0,3+2i ,-2+4i ,试求:(1)AO →、BC →所表示的复数;(2)对角线CA →所表示的复数;(3)B 点对应的复数.解 (1)AO →=-OA →,∴AO →所表示的复数为-3-2i.∵BC →=AO →,∴BC →所表示的复数为-3-2i.(2)CA →=OA →-OC →,∴CA →所表示的复数为(3+2i)-(-2+4i)=5-2i.(3)OB →=OA →+AB →=OA →+OC →,∴OB →所表示的复数为(3+2i)+(-2+4i)=1+6i ,即B 点对应的复数为1+6i.[巩固](1)在复平面内复数Z =i(1-2i)对应的点位于第_____象限.答案 一解析 ∵复数Z =i(1-2i)=2+i ,∵复数Z 的实部2>0,虚部1>0,∴复数Z 在复平面内对应的点位于第一象限.(2)已知z 是复数,z +2i 、z 2-i均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +a i)2在复平面内对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围.解 设z =x +y i(x 、y ∈R ),∴z +2i =x +(y +2)i ,由题意得y =-2.∵z 2-i =x -2i 2-i =15(x -2i)(2+i) =15(2x +2)+15(x -4)i , 由题意得x =4.∴z =4-2i.∵(z +a i)2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i ,根据条件,可知⎩⎪⎨⎪⎧12+4a -a 2>0,8(a -2)>0, 解得2<a <6,∴实数a 的取值范围是(2,6).1.若复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,则实数x 的值为___________.答案 -1解析 由复数z 为纯虚数,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1=0,x -1≠0,解得x =-1,故选A. 2.在复平面内,向量AB →对应的复数是2+i ,向量CB →对应的复数是-1-3i ,则向量CA →对应的复数是__________.答案 -3-4i解析 因为CA →=CB →+BA →=-1-3i +(-2-i)=-3-4i.3.若i 为虚数单位,图中复平面内点Z 表示复数z ,则表示复数z 1+i的点是______点. 夯实基础训练。
新人教版高中数学必修第二册 第7章 复数 7.1.1 数系的扩充和复数的概念
7.1复数的概念7.1.1数系的扩充和复数的概念考点学习目标核心素养复数的有关概念了解数系的扩充过程,理解复数的概念数学抽象复数的分类理解复数的分类数学抽象复数相等掌握复数相等的充要条件及其应用数学运算问题导学预习教材P68-P70的内容,思考以下问题:1.复数是如何定义的?其表示方法又是什么?2.复数分为哪两大类?3.复数相等的条件是什么?1.复数的有关概念(1)复数的定义形如a+b i(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满足i2=-1.(2)复数集全体复数所构成的集合C={a+b i|a,b∈R}叫做复数集.(3)复数的表示方法复数通常用字母z表示,即z=a+b i(a,b∈R),其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部.■名师点拨对复数概念的三点说明(1)复数集是最大的数集,任何一个数都可以写成a+b i(a,b∈R)的形式,其中0=0+0i.(2)复数的虚部是实数b而非b i.(3)复数z =a +b i 只有在a ,b ∈R 时才是复数的代数形式,否则不是代数形式. 2.复数相等的充要条件在复数集C ={a +b i|a ,b ∈R }中任取两个数a +b i ,c +d i(a ,b ,c ,d ∈R ),我们规定:a +b i 与c +d i 相等当且仅当a =c 且b =d .3.复数的分类(1)复数z =a +b i(a ,b ∈R )⎩⎪⎨⎪⎧实数(b =0),虚数(b ≠0)⎩⎪⎨⎪⎧纯虚数a =0,非纯虚数a ≠0W. (2)复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系■名师点拨复数b i(b ∈R )不一定是纯虚数,只有当b ≠0时,复数b i(b ∈R )才是纯虚数.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若a ,b 为实数,则z =a +b i 为虚数.( ) (2)复数z 1=3i ,z 2=2i ,则z 1>z 2.( ) (3)复数z =b i 是纯虚数.( )(4)实数集与复数集的交集是实数集.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√若z =a +(a 2-1)i(a ∈R ,i 为虚数单位)为实数,则a 的值为( ) A .0 B .1 C .-1 D .1或-1 答案:D以3i -2的虚部为实部,以-3+2i 的实部为虚部的复数是( ) A .3-3i B .3+i C .-2+2i D.2+2i 答案:A若(x -2y )i =2x +1+3i ,则实数x ,y 的值分别为________. 答案:-12 -74复数的概念下列命题:①若a∈R,则(a+1)i是纯虚数;②若a,b∈R,且a>b,则a+i>b+i;③若(x2-4)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x=±2;④实数集是复数集的真子集.其中正确的命题是()A.①B.②C.③D.④【解析】对于复数a+b i(a,b∈R),当a=0且b≠0时,为纯虚数.对于①,若a=-1,则(a+1)i不是纯虚数,即①错误;两个虚数不能比较大小,则②错误;对于③,若x =-2,则x2-4=0,x2+3x+2=0,此时(x2-4)+(x2+3x+2)i=0不是纯虚数,则③错误;显然,④正确.故选D.【答案】 D判断与复数有关的命题是否正确的方法(1)举反例:判断一个命题为假命题,只要举一个反例即可,所以解答这种类型的题时,可按照“先特殊,后一般,先否定,后肯定”的方法进行解答.(2)化代数形式:对于复数实部、虚部的确定,不但要把复数化为a+b i的形式,更要注意这里a,b均为实数时,才能确定复数的实部、虚部.[提醒]解答复数概念题,一定要紧扣复数的定义,牢记i的性质.对于复数a+b i(a,b∈R),下列说法正确的是()A.若a=0,则a+b i为纯虚数B.若a+(b-1)i=3-2i,则a=3,b=-2C.若b=0,则a+b i为实数D.i的平方等于1解析:选C.对于A,当a=0时,a+b i也可能为实数;对于B,若a+(b-1)i=3-2i,则a=3,b=-1;对于D,i的平方为-1.故选C.复数的分类当实数m 为何值时,复数z =m 2+m -6m+(m 2-2m )i :(1)为实数?(2)为虚数?(3)为纯虚数?【解】 (1)当⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m =0,m ≠0,即m =2时,复数z 是实数.(2)当m 2-2m ≠0且m ≠0,即m ≠0且m ≠2时,复数z 是虚数.(3)当⎩⎨⎧m ≠0,m 2+m -6m=0,m 2-2m ≠0,即m =-3时,复数z 是纯虚数.解决复数分类问题的方法与步骤(1)化标准式:解题时一定要先看复数是否为a +b i(a ,b ∈R )的形式,以确定实部和虚部.(2)定条件:复数的分类问题可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部和虚部满足的方程(不等式)即可.(3)下结论:设所给复数为z =a +b i(a ,b ∈R ), ①z 为实数⇔b =0; ②z 为虚数⇔b ≠0;③z 为纯虚数⇔a =0且b ≠0.1.若复数a 2-a -2+(|a -1|-1)i(a ∈R )不是纯虚数,则( ) A .a =-1 B .a ≠-1且a ≠2 C .a ≠-1D .a ≠2解析:选C.复数a 2-a -2+(|a -1|-1)i(a ∈R )不是纯虚数,则有a 2-a -2≠0或|a -1|-1=0,解得a ≠-1.故选C.2.当实数m 为何值时,复数lg(m 2-2m -7)+(m 2+5m +6)i 是: (1)纯虚数;(2)实数.解:(1)复数lg(m 2-2m -7)+(m 2+5m +6)i 是纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -7=1m 2+5m +6≠0,解得m =4.(2)复数lg(m 2-2m -7)+(m 2+5m +6)i 是实数,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -7>0,m 2+5m +6=0,解得m =-2或m=-3.复数相等(1)(2019·浙江杭州期末考试)若z 1=-3-4i ,z 2=(n 2-3m -1)+(n 2-m -6)i(m ,n ∈R ),且z 1=z 2,则m +n =( )A .4或0B .-4或0C .2或0D .-2或0(2)若log 2(x 2-3x -2)+ilog 2(x 2+2x +1)>1,则实数x 的值是________.【解析】 (1)由z 1=z 2,得n 2-3m -1=-3且n 2-m -6=-4,解得m =2,n =±2,所以m +n =4或0,故选A.(2)因为log 2(x 2-3x -2)+ilog 2(x 2+2x +1)>1,所以⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x 2-3x -2)>1,log 2(x 2+2x +1)=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x -2>2,x 2+2x +1=1,解得x =-2.【答案】 (1)A (2)-2复数相等的充要条件复数相等的充要条件是“化虚为实”的主要依据,多用来求解参数.解决复数相等问题的步骤是:分别分离出两个复数的实部和虚部,利用实部与实部相等、虚部与虚部相等列方程(组)求解.[注意] 在两个复数相等的充要条件中,注意前提条件是a ,b ,c ,d ∈R ,即当a ,b ,c ,d ∈R 时,a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d .若忽略前提条件,则结论不能成立.已知A ={1,2,a 2-3a -1+(a 2-5a -6)i},B ={-1,3},A ∩B ={3},求实数a 的值.解:由题意知,a 2-3a -1+(a 2-5a -6)i =3(a ∈R ),所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3a -1=3,a 2-5a -6=0,即⎩⎪⎨⎪⎧a =4或a =-1,a =6或a =-1,所以a =- 1.1.若复数z =a i 2-b i(a ,b ∈R )是纯虚数,则一定有( ) A .b =0 B .a =0且b ≠0 C .a =0或b =0D .ab ≠0解析:选B.z =a i 2-b i =-a -b i ,由纯虚数的定义可得a =0且b ≠0. 2.若复数z =m 2-1+(m 2-m -2)i 为实数,则实数m 的值为( ) A .-1 B .2 C .1D .-1或2解析:选D.因为复数z =m 2-1+(m 2-m -2)i 为实数, 所以m 2-m -2=0,解得m =-1或m =2.3.若复数z =(m +1)+(m 2-9)i <0,则实数m 的值等于____________.解析:因为z <0,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2-9=0,m +1<0,解得m =-3.答案:-34.已知x 2-x -6x +1=(x 2-2x -3)i(x ∈R ),则x =________.解析:因为x ∈R ,所以x 2-x -6x +1∈R ,由复数相等的条件得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6x +1=0,x 2-2x -3=0,x +1≠0,解得x =3. 答案:3[A基础达标]1.以-3+i的虚部为实部,以3i+i2的实部为虚部的复数是()A.1-i B.1+iC.-3+3i D.3+3i解析:选A.-3+i的虚部为1,3i+i2=-1+3i的实部为-1,故所求复数为1-i.2.在复平面内,复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,则()A.a=0或a=2 B.a=0C.a≠1且a≠2 D.a≠1或a≠2解析:选B.因为复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,所以a2-2a=0且a2-a-2≠0,所以a=0.3.若x i-i2=y+2i,x,y∈R,则复数x+y i=()A.-2+i B.2+iC.1-2i D.1+2i解析:选B.由i2=-1,得x i-i2=1+x i,则由题意得1+x i=y+2i,根据复数相等的充要条件得x=2,y=1,故x+y i=2+i.4.复数z=a2-b2+(a+|a|)i(a,b∈R)为实数的充要条件是()A.|a|=|b| B.a<0且a=-bC.a>0且a≠b D.a≤0解析:选D.复数z为实数的充要条件是a+|a|=0,即|a|=-a,得a≤0,故选D.5.下列命题:①若z=a+b i,则仅当a=0且b≠0时,z为纯虚数;②若z21+z22=0,则z1=z2=0;③若实数a与a i对应,则实数集与纯虚数集可建立一一对应关系.其中正确命题的个数是()A.0 B.1C.2 D.3解析:选A.在①中未对z=a+b i中a,b的取值加以限制,故①错误;在②中将虚数的平方与实数的平方等同,如若z1=1,z2=i,则z21+z22=1-1=0,但z1≠z2≠0,故②错误;在③中忽视0·i=0,故③也是错误的.故选A.6.如果x-1+y i与i-3x为相等复数,x,y为实数,则x=________,y=________.解析:由复数相等可知⎩⎪⎨⎪⎧x -1=-3x ,y =1,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =14,y =1.答案:1417.复数z 1=(2m +7)+(m 2-2)i ,z 2=(m 2-8)+(4m +3)i ,m ∈R ,若z 1=z 2,则m =________. 解析:因为m ∈R ,z 1=z 2,所以(2m +7)+(m 2-2)i =(m 2-8)+(4m +3)i.由复数相等的充要条件得⎩⎪⎨⎪⎧2m +7=m 2-8,m 2-2=4m +3,解得m =5. 答案:58.设z =log 2(1+m )+ilog 12(3-m )(m ∈R )是虚数,则m 的取值范围是________.解析:因为z 为虚数,所以log 12(3-m )≠0,故⎩⎪⎨⎪⎧1+m >0,3-m ≠1,3-m >0,解得-1<m <3且m ≠2. 答案:(-1,2)∪(2,3)9.已知复数z =(m 2+5m +6)+(m 2-2m -15)i(m ∈R ). (1)若复数z 是实数,求实数m 的值; (2)若复数z 是虚数,求实数m 的取值范围; (3)若复数z 是纯虚数,求实数m 的值; (4)若复数z 是0,求实数m 的值.解:(1)当m 2-2m -15=0时,复数z 为实数, 所以m =5或-3.(2)当m 2-2m -15≠0时,复数z 为虚数. 所以m ≠5且m ≠-3.所以实数m 的取值范围为{m |m ≠5且m ≠-3}.(3)当⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -15≠0,m 2+5m +6=0时,复数z 是纯虚数,所以m =-2.(4)当⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -15=0,m 2+5m +6=0时,复数z 是0,所以m =-3.10.已知关于x ,y 的方程组⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫x +32+2(y +1)i =y +4x i ,(2x +ay )-(4x -y +b )i =9-8i有实数解,求实数a ,b 的值. 解:设(x 0,y 0)是方程组的实数解,由已知及复数相等的条件,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0+32=y 0 ①,2(y 0+1)=4x 0②,2x 0+ay 0=9 ③,-(4x 0-y 0+b )=-8④,由①②得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=52,y 0=4,代入③④得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =2.所以实数a ,b 的值分别为1,2.[B 能力提升]11.“复数4-a 2+(1-a +a 2)i(a ∈R )是纯虚数”是“a =-2”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解析:选B.因为1-a +a 2=⎝⎛⎭⎫a -122+34>0,所以若复数4-a 2+(1-a +a 2)i(a ∈R )是纯虚数,则4-a 2=0,即a =±2;当a =-2时,4-a 2+(1-a +a 2)i =7i 为纯虚数,故选B.12.满足方程x 2-2x -3+(9y 2-6y +1)i =0的实数对(x ,y )表示的点的个数为________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3=0,9y 2-6y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =13或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =13.所以实数对(x ,y )表示的点有⎝⎛⎭⎫3,13,⎝⎛⎭⎫-1,13,共有2个. 答案:213.已知复数z =m 2+3m +1+(m 2+5m +6)i<0(m ∈R ),则m 的值为________. 解析:因为z <0,所以z ∈R ,所以m 2+5m +6=0, 解得m =-2或m =-3.当m =-3时,z =1>0,不符合题意,舍去; 当m =-2时,z =-1<0,符合题意. 故m 的值为-2. 答案:-214.已知集合M ={(a +3)+(b 2-1)i ,8},集合N ={3i ,(a 2-1)+(b +2)i},且M ∩N M ,M ∩N ≠∅,求整数a ,b 的值.解:若M ∩N ={3i},则(a +3)+(b 2-1)i =3i ,即a +3=0且b 2-1=3,得a =-3,b =±2.当a =-3,b =-2时,M ={3i ,8},N ={3i ,8},M ∩N =M ,不合题意,舍去; 当a =-3,b =2时,M ={3i ,8},N ={3i ,8+4i}.符合题意. 所以a =-3,b =2.若M ∩N ={8},则8=(a 2-1)+(b +2)i , 即a 2-1=8且b +2=0,得a =±3,b =-2. 当a =-3,b =-2时,不合题意,舍去;当a =3,b =-2时,M ={6+3i ,8},N ={3i ,8},符合题意. 所以a =3,b =-2.若M ∩N ={(a +3)+(b 2-1)i}={(a 2-1)+(b +2)i},则⎩⎪⎨⎪⎧a +3=a 2-1,b 2-1=b +2,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -4=0,b 2-b -3=0,此方程组无整数解. 综上可得a =-3,b =2或a =3,b =-2.[C 拓展探究]15.已知复数z 1=-a 2+2a +a i ,z 2=2xy +(x -y )i ,其中a ,x ,y ∈R ,且z 1=z 2,求3x +y 的取值范围.解:由复数相等的充要条件,得⎩⎪⎨⎪⎧-a 2+2a =2xy a =x -y,消去a ,得x 2+y 2-2x +2y =0,即(x -1)2+(y +1)2=2.法一:令t =3x +y ,则y =-3x +t .分析知圆心(1,-1)到直线3x +y -t =0的距离d =|2-t |10≤2, 解得2-25≤t ≤2+25,即3x +y 的取值范围是[2-25,2+25].法二:令⎩⎪⎨⎪⎧x -1=2cos α,y +1=2sin α, 得⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α+1,y =2sin α-1.(α∈R ) 所以3x +y =2sin α+32cos α+2=25sin(α+φ)+2(其中tan φ=3),于是3x +y 的取值范围是[2-25,2+2 5 ].。
复数的概念(课时2)高一数学练(人教A版2019必修第二册)
2.(多选题)已知复数 的模等于2,则实数 的值为( ).
A. B. C. D.
AC
[解析] 依题意可得 ,解得 或 .
3.已知 在复平面内对应的点在第二象限,则实数 的取值范围是( ).
A. B. C. D.
B
[解析] 在复平面内对应的点在第二象限,∴ 解得 ,则实数 的取值范围是 .
情境设置
合作探究·提素养
问题1:高斯认为复数 与有序实数对 之间有什么对应关系?
[答案] 一一对应关系.
问题2:有序实数对 与平面直角坐标系内的点有怎样的对应关系?
[答案] 一一对应关系.
问题3:实轴上的点表示实数,虚轴上的点表示虚数,这句话对吗?
[答案] 不对.实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数;原点对应的有序实数对为 ,它所确定的复数是 ,表示的是实数.
复数模的计算
(1)计算复数的模时,应先确定复数的实部和虚部,再利用模长公式计算.虽然两个虚数不能比较大小,但它们的模可以比较大小.
(2)设出复数的代数形式,利用模的定义转化为实数问题求解.
已知 ,复数 ( 是虚数单位),则 的取值范围是( ).
4.已知 ,则 , , 的大小关系为__________________________.
[解析] 由 ,得 , .而 , , , , .
方法总结
已知复数 ( , 为虚数单位),若 是纯虚数,求 .
[解析] 因为 是纯虚数,所以 解得 ,所以 ,故 .
巩固训练
1.已知复数 ,复平面内对应点 的坐标为( ).
A. B. C. D.
A
[解析] 复数 的实部为0,虚部为 ,故复平面内对应点 的坐标为 .
复数的概念及运算-知识点+例题-全面分类
[例2] 设复数z 满足)1)(23(i i iz -+=-,则.______=z i 51+[巩固1] 复数i i a 212+-是纯虚数,则实数a 的值为________.4[巩固2] 如果)(112R m mi i ∈+=-,那么._____=m 1[例3] 已知i z 34+-=,则._______2=-z i 36+[巩固1] 已知复数i z 211+=,i z 322-=,则21z z +的共轭复数是___________.i +3[巩固2] 已知i 是虚数单位,R n m ∈,,且ni i m -=+22,则ni m ni m -+的共轭复数为_________.i[例4] 计算:(1)3)2)(1(ii i ++-(2)22)1(1)1(1i i i i -+++-[巩固] 计算:(1))1()2()23(i i i +---++;(2))2)(1(2013i i i -+⋅;(3)ii 4321-+1.复平面:我们把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,y 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.复数的模:22b a bi a z +=+=3.bi a z +=1,di c z +=2,则2221)()(d b c a z z -+-=- 两个复数的差的模就是复平面内与这两个复数对应的两点间的距离.[例1] 已知复数i i z -+=12,则._____=z 210[巩固1] 复数)0(21<+=a iai z ,其中i 为虚数单位, 5=z ,则a 的值为__________.-5[巩固2] 若2=z ,求i z 43-+取最大值时的.______=z i 5856-[例2] 复数)(23)1(2R a i a a i z ∈++--=(1)若z z =,求z ;(2)若在复平面内复数z 对应的点在第一象限,求a 的范围. 知识模块3复数的模精典例题透析[巩固] 已知z 为复数,i z 2+为实数,且z i )21(-为纯虚数,其中i 为虚数单位.(1)求复数z ;(2)若复数z 满足1=-z w ,求w 的最小值.题型一:复数的概念[例](1)已知a ∈R ,复数z 1=2+a i ,z 2=1-2i ,若z 1z 2为纯虚数,则复数z 1z 2的虚部为_______. (2)若z 1=(m 2+m +1)+(m 2+m -4)i(m ∈R ),z 2=3-2i ,则“m =1”是“z 1=z 2”的_________条件.(填充分不必要,必要不充分,充要或既不充分也不必要)答案 (1) 1 (2) 充分不必要条件解析 (1)由z 1z 2=2+a i 1-2i =(2+a i )(1+2i )5=2-2a 5+4+a 5i 是纯虚数,得a =1,此时z 1z 2=i ,其虚部为1. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m +1=3,m 2+m -4=-2,解得m =-2或m =1, 所以“m =1”是“z 1=z 2”的充分不必要条件.[巩固](1)设i 是虚数单位.若复数a -103-i(a ∈R )是纯虚数,则a 的值为__________. (2)已知i 是虚数单位,a ,b ∈R ,则“a =b =1”是“(a +b i)2=2i ”的____________条件. (填充分不必要,知识模块4经典题型必要不充分,充要或既不充分也不必要)答案 (1) 3 (2) 既不充分也不必要条件解析 (1)a -103-i=a -(3+i)=(a -3)-i ,由a ∈R , 且a -103-i为纯虚数知a =3. (2)当a =b =1时,(a +b i)2=(1+i)2=2i ;当(a +b i)2=2i 时,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=0,ab =1, 解得a =b =1或a =b =-1,所以“a =b =1”是“(a +b i)2=2i ”的充分不必要条件.题型二:复数的运算[例] 计算:(1)3(1+i )2i -1=________; (2)(1+i 1-i )6+2+3i 3-2i=________. 答案 (1)3-3i (2)-1+i解析 (1)3(1+i )2i -1=3×2i i -1=6i i -1=-6i (i +1)2=-3i(i +1)=3-3i. (2)原式=[(1+i )22]6+(2+3i )(3+2i )(3)2+(2)2=i 6+6+2i +3i -65=-1+i. [巩固](1)已知复数z 满足(3+4i)z =25,则z 等于_________.(2)复数⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2=________. 答案 (1) 3-4i (2)-1解析 (1)方法一 由(3+4i)z =25,得z =253+4i =25(3-4i )(3+4i )(3-4i )=3-4i. 方法二 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则(3+4i)(a +b i)=25,即3a -4b +(4a +3b )i =25,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -4b =25,4a +3b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-4,故z =3-4i. (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2=1+i 2+2i 1+i 2-2i =i -i=-1.题型三:复数的几何意义[例] 如图所示,平行四边形OABC ,顶点O ,A ,C 分别表示0,3+2i ,-2+4i ,试求:(1)AO →、BC →所表示的复数;(2)对角线CA →所表示的复数;(3)B 点对应的复数.解 (1)AO →=-OA →,∴AO →所表示的复数为-3-2i.∵BC →=AO →,∴BC →所表示的复数为-3-2i.(2)CA →=OA →-OC →,∴CA →所表示的复数为(3+2i)-(-2+4i)=5-2i.(3)OB →=OA →+AB →=OA →+OC →,∴OB →所表示的复数为(3+2i)+(-2+4i)=1+6i ,即B 点对应的复数为1+6i.[巩固](1)在复平面内复数Z =i(1-2i)对应的点位于第_____象限.答案 一解析 ∵复数Z =i(1-2i)=2+i ,∵复数Z 的实部2>0,虚部1>0,∴复数Z 在复平面内对应的点位于第一象限.(2)已知z 是复数,z +2i 、z 2-i均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +a i)2在复平面内对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围.解 设z =x +y i(x 、y ∈R ),∴z +2i =x +(y +2)i ,由题意得y =-2.∵z 2-i =x -2i 2-i =15(x -2i)(2+i) =15(2x +2)+15(x -4)i , 由题意得x =4.∴z =4-2i.∵(z +a i)2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i ,根据条件,可知⎩⎪⎨⎪⎧12+4a -a 2>0,8(a -2)>0, 解得2<a <6,∴实数a 的取值范围是(2,6).1.若复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,则实数x 的值为___________.答案 -1解析 由复数z 为纯虚数,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1=0,x -1≠0,解得x =-1,故选A. 2.在复平面内,向量AB →对应的复数是2+i ,向量CB →对应的复数是-1-3i ,则向量CA →对应的复数是__________.答案 -3-4i解析 因为CA →=CB →+BA →=-1-3i +(-2-i)=-3-4i.3.若i 为虚数单位,图中复平面内点Z 表示复数z ,则表示复数z 1+i的点是______点. 夯实基础训练。
高一数学同步课时作业(人教A版2019必修第二册)7.1.1数系的扩充和复数的概念
课时跟踪检测(十三)数系的扩充和复数的概念基础练1.复数⎝⎛⎭⎪⎫2-32i 的虚部为( )A .2B .-32 C .2-32 D .02.若复数2-b i(b ∈R )的实部与虚部互为相反数,则b 的值为( ) A .-2 B.23 C .-23 D .23.设集合A ={实数},B ={纯虚数},C ={复数},若全集S =C ,则下列结论正确的是( )A .A ∪B =C B .A =B C .A ∩(∁SB )=∅D .(∁SA )∪(∁S B )=C4.已知复数z 1=1+3i 的实部与复数z 2=-1-a i 的虚部相等,则实数a 等于( )A .-3B .3C .-1D .15.已知复数z 1=a +2i ,z 2=3+(a 2-7)i ,a ∈R ,若z 1=z 2,则a =( )A .2B .3C .-3D .96.若4-3a -a 2i =a 2+4a i ,则实数a 的值为________.7.如果(m 2-1)+(m 2-2m )i >1则实数m 的值为______.8.若复数(a 2-3a +2)+(a -1)i 是纯虚数,则实数a 的值为______.9.分别求满足下列条件的实数x ,y 的值. (1)2x -1+(y +1)i =x -y +(-x -y )i ; (2)x 2-x -6x +1+(x 2-2x -3)i =0.10.设复数z =lg(m 2-2m -2)+(m 2+3m +2)i(m ∈R ),试求m 取何值时? (1)z 是实数; (2)z 是纯虚数;(3)z 对应的点位于复平面的第一象限.拓展练1.复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,则实数a 的值为( )A .1或-1B .1C .-1D .0或-12.若(x +y )i =x -1(x ,y ∈R ),则2x +y 的值为( ) A.12 B .2 C .0 D .13.已知关于x 的方程x 2+(m +2i)x +2+2i =0(m ∈R )有实数根n ,且z =m +n i ,则复数z 等于( )A .3+iB .3-iC .-3-iD .-3+i4.已知复数z 1=m +(4-m 2)i(m ∈R ),z 2=2cos θ+(λ+3sin θ)i(λ,θ∈R ),并且z 1=z 2,则λ的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7,916B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤916,7 C .[-1,1] D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-916,75.若复数(a 2-a -2)+(|a -1|-1)i(a ∈R )不是纯虚数,则a 的取值范围是________.6.已知实数a ,x ,y 满足a 2+2a +2xy +(a +x -y )i =0,则点(x ,y )的轨迹方程是__________.7.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,如果(x +y )+(x +3)i =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪3x +2y i -y 1,求实数x ,y 的值.培优练已知关于x 的方程x 2+(1-2i)x +(3m -i)=0有实根,求实数m 的值.课时跟踪检测(十三)数系的扩充和复数的概念基础练1.复数⎝⎛⎭⎪⎫2-32i 的虚部为( )A .2B .-32 C .2-32D .0解析:选C 由复数定义知C 正确.故选C.2.若复数2-b i(b ∈R )的实部与虚部互为相反数,则b 的值为( )A .-2 B.23 C .-23D .2解析:选D 复数2-b i 的实部为2,虚部为-b ,由题意知2=-(-b ),即b =2.故选D.3.设集合A ={实数},B ={纯虚数},C ={复数},若全集S =C ,则下列结论正确的是( )A .A ∪B =C B .A =B C .A ∩(∁SB )=∅D .(∁SA )∪(∁S B )=C解析:选D 集合A ,B ,C 的关系如图,可知只有(∁SA )∪(∁S B )=C 正确.故选D.4.已知复数z 1=1+3i 的实部与复数z 2=-1-a i 的虚部相等,则实数a 等于( )A .-3B .3C .-1D .1解析:选C 易知1+3i 的实部为1,-1-a i 的虚部为-a ,则a =-1.故选C.5.已知复数z 1=a +2i ,z 2=3+(a 2-7)i ,a ∈R ,若z 1=z 2,则a =( )A .2B .3C .-3D .9解析:选B 因为z 1=a +2i ,z 2=3+(a 2-7)i ,且z 1=z 2,所以有⎩⎪⎨⎪⎧a =3,a 2-7=2,解得a =3.故选B. 6.若4-3a -a 2i =a 2+4a i ,则实数a 的值为________.解析:易知⎩⎪⎨⎪⎧4-3a =a 2,-a 2=4a ,解得a =-4. 答案:-47.如果(m 2-1)+(m 2-2m )i >1则实数m 的值为______.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m =0,m 2-1>1,解得m =2.答案:28.若复数(a 2-3a +2)+(a -1)i 是纯虚数,则实数a 的值为______. 解析:因为复数(a 2-3a +2)+(a -1)i 是纯虚数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3a +2=0,a -1≠0,解得a =2.答案:29.分别求满足下列条件的实数x ,y 的值.(1)2x -1+(y +1)i =x -y +(-x -y )i ; (2)x 2-x -6x +1+(x 2-2x -3)i =0.解:(1)∵x ,y ∈R ,∴由复数相等的定义得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1=x -y ,y +1=-x -y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-2.(2)∵x ∈R ,∴由复数相等的定义得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6x +1=0,x 2-2x -3=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x =3或x =-2,且x ≠-1,x =3或x =-1,∴x =3. 10.设复数z =lg(m 2-2m -2)+(m 2+3m +2)i(m ∈R ),试求m 取何值时?(1)z 是实数; (2)z 是纯虚数;(3)z 对应的点位于复平面的第一象限.解:(1)由m 2+3m +2=0且m 2-2m -2>0,解得m =-1或m =-2,故当m =-1或m =-2时,复数表示实数.(2)当实部等于零且虚部不等于零时,复数表示纯虚数. 由lg(m 2-2m -2)=0,且m 2+3m +2≠0,求得m =3,故当m =3时,复数z 是纯虚数.(3)由lg(m 2-2m -2)>0,且m 2+3m +2>0,解得m <-2或m >3,故当m <-2或m >3时,复数z 对应的点位于复平面的第一象限.拓展练1.复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,则实数a 的值为( )A .1或-1B .1C .-1D .0或-1解析:选C 因为复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,且a 为实数,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a -1≠0,解得a =-1.故选C. 2.若(x +y )i =x -1(x ,y ∈R ),则2x +y 的值为( ) A.12 B .2 C .0D .1解析:选D 由复数相等的充要条件知,⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =0,x -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-1,∴x +y =0.∴2x +y =20=1.故选D.3.已知关于x 的方程x 2+(m +2i)x +2+2i =0(m ∈R )有实数根n ,且z =m +n i ,则复数z 等于( )A .3+iB .3-iC .-3-iD .-3+i解析:选B 由题意知n 2+(m +2i)n +2+2i =0,即⎩⎪⎨⎪⎧ n 2+mn +2=0,2n +2=0.解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =-1.∴z =3-i.故选B. 4.已知复数z 1=m +(4-m 2)i(m ∈R ),z 2=2cos θ+(λ+3sin θ)i(λ,θ∈R ),并且z 1=z 2,则λ的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7,916 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤916,7 C .[-1,1]D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-916,7 解析:选D 由z 1=z 2得⎩⎪⎨⎪⎧m =2cos θ,4-m 2=λ+3sin θ,消去m 得λ=4sin 2θ-3sin θ=4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ-382-916.由于-1≤sin θ≤1,故-916≤λ≤7.故选D.5.若复数(a 2-a -2)+(|a -1|-1)i(a ∈R )不是纯虚数,则a 的取值范围是________.解析:若复数为纯虚数,则有⎩⎪⎨⎪⎧|a -1|-1≠0,a 2-a -2=0,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0且a ≠2,a =2或a =-1,∴a =-1. 故复数不是纯虚数时a ≠-1. 答案:(-∞,-1)∪(-1,+∞)6.已知实数a ,x ,y 满足a 2+2a +2xy +(a +x -y )i =0,则点(x ,y )的轨迹方程是__________.解析:由复数相等的充要条件知,⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a +2xy =0,a +x -y =0,消去a ,得x 2+y 2-2x +2y =0,即(x -1)2+(y +1)2=2.答案:(x -1)2+(y +1)2=27.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,如果(x +y )+(x +3)i =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪3x +2y i -y 1,求实数x ,y 的值.解:由定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,得⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪3x +2y i -y 1=3x +2y +y i , 故有(x +y )+(x +3)i =3x +2y +y i.因为x ,y 为实数,所以有⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3x +2y ,x +3=y ,得⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =0,x +3=y ,得x =-1,y =2. 培优练已知关于x 的方程x 2+(1-2i)x +(3m -i)=0有实根,求实数m 的值.解:设a 为方程的一个实数根,则有 a 2+(1-2i)a +(3m -i)=0, 即(a 2+a +3m )-(2a +1)i =0.由复数相等的充要条件得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a +3m =0,2a +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =112,a =-12.故实数m 的值为112.。
2020-2021学年高一数学专项测试和期中期末强化冲刺卷7.1 复数的概念(解析版)
2020—2021高中必修二2019A 专项冲刺卷(人教版)专项7.1 复数的概念(考试时间:100分钟 满分:120分)一、 选择题(本大题共11小题,每小题3分,共33分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知复数z 满足||1z z i -=+(i 为虚数单位),则z =( ) A .i B .i -C .1i -D .1i +【答案】B 【分析】令z a bi =+,然后代入||1z z i -=+中化简求出,a b 的值,从而可求出z 【解析】解:令z a bi =+,因为||1z z i -=+()1a bi i +=+1a bi i -=+,所以11a b =-=⎪⎩,解得01a b =⎧⎨=-⎩,所以z i =-, 故选:B2.已知复数()()1i 1i z m =--+是纯虚数,则实数m =( ) A .-2 B .-1C .0D .1【答案】D 【分析】利用纯虚数的性质可得m 的值. 【解析】()()()1i 1i 11i z m m m =--+=--+,因为z 为纯虚数且m 为实数, 故1010m m -=⎧⎨+≠⎩,故1m =,故选:D3.已知i 是虚数单位,复数12z i =-的虚部为( ) A .2- B .2C .2i -D .1【答案】A 【分析】根据复数的概念可得出结论. 【解析】复数12z i =-的虚部为2-. 故选:A.4.i 为虚数单位,已知复数21(1)a a i -+-是纯虚数,则a 等于( ) A .±1 B .1C .1-D .0【答案】C 【分析】根据纯虚数的定义,实部为0,虚部不为0,列方程组求解. 【解析】复数21(1)a a i -+-是纯虚数,所以21010a a ⎧-=⎨-≠⎩,得1a =-.故选:C.5.设i 虚数单位,复数12z i =+,则||z =( )A B .5C .1D .2【答案】A 【分析】利用模的定义求解即可 【解析】||z ==故选:A6.已知复数z 满足2z z -=,则z 的实部是( )A .1-B .0C .1D .不能确定【答案】C 【分析】先设出复数z ,再根据2z z -=,列出式子,即可求得z 的实部. 【解析】解:设z a bi =+,2z z -=,即2a bi a bi +-=+,=化简得:440a -+=, 解得:1a =, 即z 的实部是1. 故选:C.7.设复数z 满足(1)4i z i +⋅=,则z =( )A .1B .2C D .【答案】D 【分析】 先由条件有41iz i=+,求出复数z ,再求复数z 的模. 【解析】 由(1)4i z i +⋅=, 则()()()41422111i i i z i i i i ⋅-===+++⋅-,所以z ==故选:D.8.当复数z 满足|z +3﹣4i |=1时,则|z +2|的最小值是( )A 1B 1CD 1【答案】B 【分析】用复数的几何意义两复数和的模大于或等于模的差,直接求最小值. 【解析】∵|z +2|=|(z +3﹣4i )+(﹣1+4i )|≥|﹣1+4i |﹣|z +3﹣4i |1﹣1∴|z +2|﹣1. 故选:B .9.设复数z 满足()11i z +=,则z 的虚部为( ) A .12B .1-C .12-D .12i -【答案】C 【分析】由()11i z +=求出z ,根据复数的定义直接求解即可. 【解析】由()11i z +=得()()()1111111122-===-++-i z i i i i ,所以则z 的虚部为12-. 故选:C 【点睛】本题主要考查复数的运算和定义,属于基础题. 10.复数(1)z i i =-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】A 【分析】由复数乘法运算化简(1)z i i =-,可知其坐标,进而判断其所在的象限. 【解析】(1)1z i i i =-=+,所以对应的点坐标为(1,1)在第一象限,故选:A11.设复数z 满足|(1)|1z i -+=,则||z 的最大值为 ( )A 1B 1C .2D .3【答案】B 【分析】设,,z a bi a b R =+∈,得出,a b 的关系,结合其几何意义求解最值. 【解析】设,,z a bi a b R =+∈,()|(1)|111z i a b i -+=-+-=,()()22111a b -+-=,||z =22111x y 上的点到原点距离的最大值,1. 故选:B12.复数z 满足|1|1z -=,则z 的最大值为( )A .1BCD .2【答案】D 【分析】利用复数的几何意义复数z 表示以(1,0)为圆心,半径为1的圆上的点,||z 表示动点与原点之间的距离,即得结果. 【解析】由复数的几何意义知,|1|1z -=即复数z 是以(1,0)为圆心,半径为1的圆上的点,而||z 表示复数z 表示的动点与原点之间的距离,结合图象,易见||z 的最大值为2, 故选:D.二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)13.已知复数z 满足条件1z =,那么z i +的最大值为______. 【答案】4 【分析】由1z =,所以复数z 对应的点在单位圆上,由z i +表示复数z 对应的点与复数i -对应的点()1M --之间的距离,根据圆的性质可得答案. 【解析】因为1z =,所以复数z 对应的点在单位圆上,z i +表示复数z 对应的点与复数i -对应的点()1M --之间的距离,而3OM ==.所以z i +的最大值为14OM r OM +=+=. 故答案为:414.在复平面内,复数()()222z m m m i =++--对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围是________. 【答案】()()2,12,--+∞【分析】由已知建立不等式组,解之可得答案. 【解析】 根据题意得出22020m m m +>⎧⎨-->⎩,解得21m -<<-或>2m ,所以实数m 的取值范围是()()2,12,--+∞.故答案为:()()2,12,--+∞.15.设复数z ,满足11z =,22z =,123z z i +=-,则12z z -=____________. 【答案】6【分析】根据复数的几何意义得到对应向量的表示,再结合向量的平行四边形法则以及余弦定理求解出12z z -的值. 【解析】设12,z z 在复平面中对应的向量为12,OZ OZ ,12z z +对应的向量为3OZ ,如下图所示:因为123z z i +=,所以12312z z =+=+,所以222131221cos 1224OZ Z +-∠==⨯⨯,又因为1312180OZ Z Z OZ ∠+∠=︒,所以12131cos cos 4Z OZ OZ Z ∠=-∠=-, 所以222211212122cos 1416Z Z OZ OZ OZ OZ Z OZ =+-⋅⋅∠=++=,所以216Z Z =12216z z Z Z -==,616.若复数1z ,2z 满足123z z ==,1232z z +=122z z -的值是______. 【答案】35【分析】设复数所对应的向量分别为a ,b ,根据123z z ==,1232z z +=模的运算,由2222a b b a a b +++=⋅,得到0a b ⋅=,再由222424a a b a b b--+=⋅求解. 【解析】设复数所对应的向量分别为a ,b因为复数1z ,2z 满足123z z ==,12z z += 所以3a =,3b =,32a b +=, 所以222218a a b b a b+⋅+=+=,即0a b ⋅=, 所以a b ⊥, 所以22244524b ba a ab -=⋅-+=,解得352a b -=所以122z z -的值是故答案为:17.已知复数552iz i i=+-,则z =______.【答案】【分析】结合复数的乘除法法则求出z 17i =-+,进而可求出模. 【解析】解:()()252555251724i i iz i i i i i i i i+=+=+=++=-+--,则z ==.故答案为:18.已知复数z 满足(1)4z i -=(i 为虚数单位),则||z =___________.【答案】【分析】 求出41z i=-,再根据复数模的求法即可求解. 【解析】41z i =-,所以4|||1|z i ===-故答案为:三、解答题(本大题共7小题,共69分,解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程)19.已知m 为实数,i 为虚数单位,设复数()()2256253z m m m m i =++++-.(1)当复数z 为纯虚数时,求m 的值;(2)当复数z 对应的复点在直线70x y -+=的右下方,求m 的取值范围. 【答案】(1)2-;(2)(4,4)-. 【分析】(1)根据纯虚数的性质,列出方程组,即可求得答案;(2)根据题意,可得复数z 对应点的坐标,根据题意,列出不等式,即可求得答案. 【解析】(1)由题意得:225602530m m m m ⎧++=⎨+-≠⎩,解得2m =-;(2)复数z 对应的点的坐标为22(56,253)m m m m +++-, 直线70x y -+=的右下方的点的坐标(),x y 应满足70x y -+>,所以22(56)(253)70m m m m ++-+-+>, 解得44m -<<,所以m 的取值范围为(4,4)-.20.已知复数(1)(21)()z m m i m R =-++∈ (1)若z 为纯虚数,求实数m 的值;(2)若z 在复平面内的对应点位于第二象限,求实数m 的取值范围及z 的最小值【答案】(1)1;(2)1,12m ⎛⎫∈-⎪⎝⎭,||min z =【分析】(1)利用纯虚数的定义,实部为零,虚部不等于零即可得出. (2)利用复数模的计算公式、几何意义即可得出. 【解析】 解:(1)(1)(21)()z m m i m R =-++∈为纯虚数,10m ∴-=且210m +≠ 1m ∴=(2)z 在复平面内的对应点为(1,21))m m -+由题意:10210m m -<⎧⎨+>⎩,∴112m -<<.即实数m 的取值范围是1,12⎛⎫-⎪⎝⎭.而||z ===当11(,1)52m =-∈-时,||min z == 21.若复数22(6)(2)z m m m m i =+-+--,当实数m 为何值时, (1)z 是纯虚数;(2)z 对应的点在第二象限. 【答案】(1)3-;(2) ()3,1-- 【分析】(1)由题可得226020m m m m ⎧+-=⎨--≠⎩,解出即可;(2)由题可得226020m m m m ⎧+-<⎨-->⎩,解出不等式即可.【解析】(1)若z 是纯虚数,则226020m m m m ⎧+-=⎨--≠⎩,解得3m =-;(2)若z 对应的点在第二象限,则226020m m m m ⎧+-<⎨-->⎩,解得3<1m -<-, 即m 的取值范围为()3,1--.22.已知i 是虚数单位,设复数z 满足22z -=.(1)求14z i +-的最小值与最大值;(2)若4z z+为实数,求z 的值. 【答案】(1)最大值为7,最小值为3.(2)见解析【分析】(1)根据题意22z -=,可知z 的轨迹为以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,14z i +-表示点(,)x y 到(1,4)-的距离,结合几何意义求得结果;(2)根据4z z+为实数,列出等量关系式,求得结果. 【解析】 (1)设z x yi =+,根据22z -=,所以有22(2)4x y -+=,所以z 的轨迹为以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,所以14(1)(4)z i x y i +-=++-=其表示点(,)x y 到(1,4)-的距离,所以其最大值为圆心(2,0)到(1,4)-的距离加半径,最小值为圆心(2,0)到(1,4)-的距离减半径,27=23=;(2)222222444()44()()x yi x y z x yi x yi x y i z x yi x y x y x y-+=++=++=++-++++,因为4z z+为实数,所以2240y y x y -=+, 即224(1)0y x y-=+,所以0y =或224x y +=, 又因为22(2)4x y -+=,所以00x y =⎧⎨=⎩(舍去),40x y =⎧⎨=⎩,1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩ 所以4z =或1z =或1z =.23.已知复数1z i =-.(1)设25341z z ω=+-+,求ω的值; (2≥的实数a 的取值范围. 【答案】(1)5i ;(2)1(2,][1,)6-+∞.【分析】(1)将复数1z i =-代入25341z z ω=+-+,利用复数乘方运算以及除法运算法则,计算化简即可,解题过程注意避免出现计算错误;(2)将复数1z i =-≥,转化为一元二次不等式求解即可,解题过程注意考虑二次根式的有意义的条件.【解析】(1)1z i =-.()()255314311211i i ii ω∴=++-=+---+ ()()()512311212i i i i +=+--+ 12315i i i =++-=;(2|1|a a i +-≥≥即()2231220a a a a ⎧⎡⎤+-≥+⎪⎣⎦⎨⎪+>⎩,整理得26710a a -+≥且2a >-, 解得126a -<≤或1a ≥, 所以实数a 的取值范围是[)12,1,6⎛⎤-⋃+∞ ⎥⎝⎦. 24.已知复数[]122sin 1(2cos ),0,z z i θθθπ==+∈ (1)若12z z R ⋅∈,求角θ;(2)复数12,z z 对应的向量分别是12,OZ OZ ,其中O 为坐标原点,求12OZ OZ ⋅的取值范围.【答案】(1)6πθ=或3πθ=;(2)4⎡⎤-⎣⎦.【分析】(1)由题意可得:12(2sin )(4sin cos i z z θ θθθ==⋅+,由12z z R ⋅∈,可得:4sin cos0θθ=,即可得解; (2)由题意可得1(2sin ,OZ θ=,2(1,2cos )OZ θ=, 12·2sin 4sin 3OZ OZ πθθθ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭根据[]0,θπ∈,即可得解. 【解析】(1)由[]122sin ,1(2cos ),0,z z i θθθπ==+∈, 可得2122sin (4sin cos ))i z z i θθθθ=+⋅-2sin (4sin cos i θ θθθ=+,由12z z R ⋅∈,可得:4sin cos 0θθ=,所以sin 2θ=,所以6πθ=或3πθ=;(2)由题意可得1(2sin ,OZ θ=,2(1,2cos )OZ θ=12·2sin 4sin 3OZ OZ πθθθ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ 由[]0,θπ∈,所以2333πππθ-≤-≤,所以4sin()43πθ-≤-≤,所以12OZ OZ ⋅的取值范围为4⎡⎤-⎣⎦.。
人教A版高中数学必修第二册强化练习题 7.1.1数系的扩充和复数的概念(含答案)
人教A 版高中数学必修第二册第七章 复数7.1 复数的概念7.1.1 数系的扩充和复数的概念基础过关练题组一 复数的概念1.(2024湖南常德津市第一中学月考)复数1-5i 的虚部是( )A.5B.-5C.5iD.-5i2.(2023湖南株洲期中)已知复数x+y+(2-x)i 的实部和虚部分别为3和 4,则实数x 和y 的值分别是( )A.2,-4B.2,5C.-2,4D.-2,53.下列命题中,正确的个数是( )①-1没有平方根;②复数5i-1的虚部是5i;③复数2i 没有实部;④i 表示虚数单位,所以它不是一个复数;⑤若x,y ∈C,且x 2+y 2=0,则x=y=0.A.0B.1C.3D.5题组二 复数的分类4.(2024重庆部分学校月考)若复数a 2-a-2+(|a-1|-1)i(a ∈R)是纯虚数,则( )A.a=-1B.a≠-1且a≠2C.a≠-1D.a≠25.(2023河北唐山月考)设集合A={实数},B={纯虚数},C={复数},则下列结论正确的是( )A.A ∪B=CB.A=BC.A∩(∁C B)=⌀D.(∁C A)∪(∁C B)=C6.(多选题)(2024江苏泰州兴化期中)对于复数z=a+bi(a,b ∈R),下列说法中错误的是( )A.若a=0,则a+bi 为纯虚数B.若z=3-2i,则a=3,b=2C.若b=0,则a+bi 为实数D.若a=b=0,则z 不是复数7.已知z 1=-4a+1+(2a 2+3a)i,z 2=2a+(a 2+a)i,其中a ∈R,若z 1>z 2,则a=( )A.0B.-1C.-32D.168.(教材习题改编)已知复数z=x 2-x-6x +3+(x 2-2x-15)i,则实数x 取什么值时,z 是(1)实数?(2)虚数?(3)纯虚数?题组三 复数相等的充要条件及其应用9.(2024河南驻马店联考)已知复数z1=2-ai,z2=b-1+2i(a,b∈R,i为虚数单位),且z1=z2,则( )A位答案与分层梯度式解析第七章 复数7.1 复数的概念7.1.1 数系的扩充和复数的概念基础过关练1.B2.D3.A4.A5.D6.ABD7.A9.D10.D1.B 2.D 由复数x+y+(2-x)i的实部和虚部分别为3和4,x,y∈R,可得x+y=3,2−x=4,解得x=−2, y=5.故选D.3.A i2=-1,所以-1的平方根为±i,①错误;5i-1的虚部为5,②错误;2i的实部为0,③错误;④显然错误;当x=i,y=1时,x2+y2=i2+12=0,但x,y都不为0,⑤错误.4.A 由题意得a2-a-2=0,且|a-1|-1≠0,解得a=-1.5.D 集合A,B,C的关系如下图,由图可知,只有(∁C A)∪(∁C B)=C正确.故选D.6.ABD 对于A,当且仅当a=0,b≠0时,a+bi为纯虚数,故A中说法错误;对于B,若z=3-2i,则a=3,b=-2,故B中说法错误;对于C,若b=0,则a+bi为实数,故C中说法正确;对于D,若a=b=0,则z=0,是复数,故D中说法错误.故选ABD.7.A 由z1>z2知z1,z2是实数,则2a2+3a=0,a2+a=0,-4a+1>2a,解得a=0.8.解析 (1)当x满足x 2-2x-15=0,x+3≠0,即x=5时,z是实数.(2)当x满足x 2-2x-15≠0,x+3≠0,即x≠-3且x≠5时,z是虚数.(3)当x =0,≠0,即x=-2或x=3时,z是纯虚数.9.D 因为z1=z2,所以2-ai=b-1+2i(a,b∈R),所以2=b-1,-a=2,解得a=−2,b=3.故选D.10.D 因为2+ai=b-i,a,b∈R,所以a=-1,b=2,故复数z=a+bi=-1+2i,其虚部为2,故选D.11.答案 1解析 由A⊆B,得2m+(m-1)i=-2i①或2m+(m-1)i=2②,易知①无解,由②可得m=1.故m=1.12.答案 -2;[2,6]解析 若z1为纯虚数,则4−m2=0,m-2≠0,解得m=-2.若z1=z2,则4−m2=λ+2sinθ, m-2=cosθ-2,∴λ=4-cos2θ-2sinθ=sin2θ-2sinθ+3=(sinθ-1)2+2.∵-1≤sinθ≤1,∴当sin θ=1时,λmin=2,当sin θ=-1时,λmax=6,∴实数λ的取值范围为[2,6].。
高中数学7.1.2《复数的几何意义》基础过关练习题
第七章 7.1 7.1.2A 级——基础过关练1.(2019年北京海淀区二模)已知复数z 在复平面上对应的点为(1,-1),则( ) A .z =-1+i B .z =1+i C .z +i 是实数D .z +i 是纯虚数【答案】C 【解析】∵复数z 在复平面上对应的点为(1,-1),∴z =1-i.∴z +i =1-i +i =1,即z +i 是实数.故选C .2.已知0<a <2,复数z =a -i(i 是虚数单位),则|z |的取值范围是( ) A .(1,3) B .(1,5) C .(1,3)D .(1,5)【答案】B 【解析】|z |2=a 2+1,∵0<a <2,0<a 2<4⇒1<a 2+1<5,∴1<|z |< 5.故选B . 3.(2019年陕西三模)在复平面内,表示复数z =5a +(6-a 2)i 的点在第二象限,则实数a 满足( )A .-6<a <0B .a <-6C .0<a <6D .-6<a <6【答案】A【解析】∵z =5a +(6-a 2)i对应的点在第二象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧5a <0,6-a 2>0,解得-6<a <0.故选A .4.复平面内,向量OA →表示的复数为1+i ,将OA →向右平移一个单位后得到向量O ′A ′→,则向量O ′A ′→与点A ′对应的复数分别为( )A .1+i,1+iB .2+i,2+iC .1+i,2+iD .2+i,1+i【答案】C 【解析】向量OA →向右平移一个单位后起点O ′(1,0),∵OA ′→=OO ′→+O ′A ′→=OO ′→+OA →=(1,0)+(1,1)=(2,1),∴点A ′对应复数2+i.又O ′A ′→=OA →,∴O ′A ′→对应复数为1+i.故选C .5.(2020年宜宾模拟)已知i 是虚数单位,复数m +1+(2-m )i 在复平面内对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,2)C .(2,+∞)D .(-∞,-1)∪(2,+∞)【答案】A 【解析】∵复数m +1+(2-m )i 在复平面内对应的点在第二象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧m +1<0,2-m >0,解得m <-1.∴实数m 的取值范围是(-∞,-1).故选A . 6.(2020年重庆月考)已知实数m ,n 满足m -2i =n (2+i),则在复平面内,复数z =m +n i 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】C 【解析】∵m -2i =n (2+i),∴m -2i =2n +n i.∴⎩⎪⎨⎪⎧ m =2n ,n =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-4,n =-2.∴复数z =m +n i =-4-2i.∴复数z =m +n i 所对应的点位于第三象限.故选C .7.i 为虚数单位,设复数z 1,z 2在复平面内对应的点关于原点对称,若z 1=2-3i ,则z 2的共轭复数为________.【答案】-2-3i 【解析】∵z 1=2-3i ,∴z 1对应的点为(2,-3),关于原点的对称点为(-2,3).∴z 2=-2+3i.z 2的共轭复数为-2-3i.8.已知复数z =1-2m i(m ∈R ),且|z |≤2,则实数m 的取值范围是________. 【答案】⎣⎡⎦⎤-32,32 【解析】|z |=1+4m 2≤2,解得-32≤m ≤32. 9.实数m 分别取什么数值时,复数z =(m 2+5m +6)+(m 2-2m -15)i 满足下列条件? (1)对应点在x 轴上方; (2)对应点在直线y =-x -5上.解:(1)由m 2-2m -15>0,得当m <-3或m >5时,z 的对应点在x 轴上方. (2)由(m 2+5m +6)+(m 2-2m -15)+5=0,得当m =-3-414或m =-3+414,z 的对应点在直线y =-x -5=0上.10.已知O 为坐标原点,OZ 1→对应的复数为-3+4i ,OZ 2→对应的复数为2a +i(a ∈R ).若OZ 1→与OZ 2→共线,求a 的值.解:因为OZ 1→对应的复数为-3+4i ,OZ 2→对应的复数为2a +i ,所以OZ 1→=(-3,4),OZ 2→=(2a,1).因为OZ 1→与OZ 2→共线,所以-3×1-4×2a =0,解得a =-38,即a 的值为-38.B 级——能力提升练11.(2020年合肥月考)设复数z 满足|z -1|=|z -i|(i 为虚数单位),z 在复平面内对应的点为(x ,y ),则( )A .y =-xB .y =xC .(x -1)2+(y -1)2=1D .(x +1)2+(y +1)2=1【答案】B 【解析】由z 在复平面内对应的点为(x ,y ),且|z -1|=|z -i|,得|x -1+y i|=|x +(y -1)i|,∴(x -1)2+y 2=x 2+(y -1)2,整理得y =x .故选B .12.已知复数z 满足|z |=2,则|z +3-4i|的最小值是( ) A .5 B .2 C .7D .3【答案】D 【解析】|z |=2表示复数z 在以原点为圆心,以2为半径的圆上,而|z +3-4i|表示圆上的点到(-3,4)这一点的距离,故|z +3-4i|的最小值为(-3)2+42-2=3.13.(多选)下列命题中,正确的是( ) A .复数的模是非负实数B .复数等于零的充要条件是它的模等于零C .两个复数模相等是这两个复数相等的必要条件D .复数z 1>z 2的充要条件是|z 1|>|z 2|【答案】ABC 【解析】①任意复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模|z |=a 2+b 2≥0总成立,故A 正确;②由复数相等的条件z =0⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =0⇔|z |=0,故B 正确;③设z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i(a 1,b 1,a 2,b 2∈R ),若z 1=z 2,则有a 1=a 2,b 1=b 2,所以|z 1|=|z 2|,故C 正确;④虚部不全为零的两个复数不能比较大小,但任意两个复数的模总能比较大小,故D 错.14.设A ,B 为锐角三角形的两个内角,则复数z =(cos B -tan A )+itan B 对应的点位于复平面的( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】B 【解析】因为A ,B 为锐角三角形的两个内角,所以A +B >π2,即A >π2-B ,sin A >cos B ,cos B -tan A =cos B -sin Acos A <cos B -sin A <0.又tan B >0,所以点(cos B -tan A ,tan B )在第二象限.故选B .15.已知复数z 1=-1+2i ,z 2=1-i ,z 3=3-2i ,它们所对应的点分别是A ,B ,C ,若OC →=xOA →+yOB →(x ,y ∈R ),则x +y 的值是________.【答案】5 【解析】由复数的几何意义可知,OC →=xOA →+yOB →,即3-2i =x (-1+2i)+y (1-i),∴3-2i =(y -x )+(2x -y )i.由复数相等可得⎩⎪⎨⎪⎧ y -x =3,2x -y =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =4.∴x +y=5.16.已知两向量a ,b 对应的复数分别是z 1=-3,z 2=-12+m i(m ∈R ),且a ,b 的夹角为60°,求m 的值.解:因为a ,b 对应的复数分别为z 1=-3,z 2=-12+m i(m ∈R ),所以a =(-3,0),b =⎝⎛⎭⎫-12,m .又a ,b 的夹角为60°, 所以cos 60°=(-3,0)·⎝⎛⎭⎫-12,m (-3)2+02·⎝⎛⎭⎫-122+m 2,即12=32314+m 2,解得m =±32.17.已知复数z 对应的向量为OZ →(O 为坐标原点),OZ →与实轴正方向的夹角为120°,且复数z 的模为2,求复数z .解:根据题意可画图形如图所示,设点Z 的坐标为(a ,b ),∵|OZ →|=|z |=2,∠xOZ =120°,∴a =-1,b =±3,即点Z 的坐标为(-1,3)或(-1,-3).∴z =-1+3i 或z =-1-3i.C 级——探索创新练18.已知t 为实数,复数z =(t 2+t -2)+(t 2+3t +2)i. (1)当t 为何值时,复数z 为纯虚数?(2)当t =0时,复数z 在复平面内对应的点Z 落在直线y =-mx +n 上,其中mn >0,求1m +1n的最小值及取得最值时的m 和n 值. 解:(1)复数z 为纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧t 2+t -2=0,t 2+3t +2≠0,解得t =1.(2)当t =0时,点Z (-2,2),复数z 在复平面内对应的点Z 落在直线y =-mx +n 上,∴2m +n =2,∵mn >0,∴1m +1n =⎝⎛⎭⎫1m +1n ⎝⎛⎭⎫m +n 2=32+m n +n 2m ≥32+2,当且仅当n 2=2m 2等号成立. 又2m +n =2,∴m =2-2,n =22-2.。
7.1.2 复数的几何意义(练习)(解析版)
7.1.2 复数的几何意义(练习)(60分钟120分)知识点1复数与复平面内点的关系1.(5分)复数z=-1+2i所对应的点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限B解析:由复数的几何意义知z=-1+2i对应复平面中的点为(-1,2),而(-1,2)是第二象限中的点,故选B.2.(5分)复数z1=1+3i和z2=1-3i在复平面内的对应点关于() A.实轴对称B.一、三象限的平分线对称C.虚轴对称D.二、四象限的平分线对称A解析:复数z1=1+3i在复平面内的对应点为Z1(1,3),复数z2=1-3i在复平面内的对应点为Z2(1,-3),点Z1与Z2关于实轴对称,故选A.3.(5分)已知复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i(a∈R)对应的点在虚轴上,则()A.a≠2或a≠1B.a≠2且a≠1C.a=0D.a=2或a=0D解析:由题意,得a2-2a=0,解得a=0或a=2.故选D.4.(5分)已知复数z=12i2,则复数z在复平面上对应的点在()A.直线y=-12x上B.直线y=12x上C .直线x =-12上 D .直线y =-12上C 解析:∵z =12i 2=-12,∴z 对应的点在直线x =-12上,C 正确. 知识点2 复数与复平面内向量的关系5.(5分)在复平面内,O 为原点,向量OA →对应的复数为-1+2i ,若点A 关于直线y =-x 的对称点为点B ,则向量OB →对应的复数为( )A .-2-iB .-2+iC .1+2iD .-1+2iB 解析:因为复数-1+2i 对应的点为A (-1,2),点A 关于直线y =-x 的对称点为B (-2,1),所以OB →对应的复数为-2+i.6.(5分)与x 轴同方向的单位向量e 1,与y 轴同方向的单位向量e 2,它们对应的复数分别是( )A .e 1对应实数1,e 2对应虚数iB .e 1对应虚数i ,e 2对应虚数iC .e 1对应实数1,e 2对应虚数-iD .e 1对应实数1或-1,e 2对应虚数i 或-iA 解析:e 1=(1,0),e 2=(0,1).因此e 1对应实数1,e 2对应虚数i. 7.(5分)在△ABC 中,AB →,AC →对应的复数分别为-1+2i ,-2-3i ,则BC →对应的复数为 .-1-5i 解析:因为AB →,AC →对应的复数分别为-1+2i ,-2-3i ,所以AB →=(-1,2),AC →=(-2,-3).又BC →=AC →-AB →=(-2,-3)-(-1,2)=(-1,-5),所以BC →对应的复数为-1-5i.知识点3 复数的模及应用8.(5分)下列四个式子中,正确的是( ) A .z =|z | B .|2+3i|>|1-4i|C .|2-i|>2i 2D .i 2>|-i|C 解析:A 中z 是复数,|z |是实数,二者不一定相等,错误;B 中|2+3i|=13<|1-4i|=17,错误;C 中|2-i|=5>2i 2=-2,正确;D 中i 2=-1<|-i|=1,错误.9.(5分)已知复数z 的实部为1,且|z |=2,则复数z 的虚部是( ) A .- 3 B .3i C .±3iD .±3D 解析:设复数z 的虚部为b (b ∈R ,b ≠0),∵|z |=2,实部为1,∴1+b 2=4,∴b =±3,选D.10.(5分)已知复数z =x -2+y i(x ,y ∈R )的模是22,则点(x ,y )的轨迹方程是 .(x -2)2+y 2=8 解析:由题意得(x -2)2+y 2=2 2,即(x -2)2+y 2=8. 11.(5分)复数z =-5-12i 在复平面内对应的点到原点的距离为 . 13 解析:复数z =-5-12i 在复平面内对应点Z (-5,-12).所以点Z 与原点O 的距离为|OZ →|=(-5)2+(-12)2=13.12.(5分)已知复数z =x +1+(y -1)i(x ,y ∈R )在复平面内的对应点位于第二象限,则点(x ,y )所构成的平面区域是( )A 解析:由题意,得⎩⎨⎧ x +1<0,y -1>0,即⎩⎨⎧x <-1,y >1,故点(x ,y )所构成的平面区域为A 项中的阴影部分.13.(5分)在复平面内,复数z =sin 2+icos 2对应的点位于( ) A .第一象限B .第二象限提升篇C .第三象限D .第四象限D 解析:∵sin 2>0,cos 2<0,∴复数z 对应的点(sin 2,cos 2)在第四象限.故选D.14.(5分)如果复数z 满足条件z +|z |=2+i ,那么z =( ) A .-34+i B .34-i C .-34-iD .34+iD 解析:设z =a +b i(a ,b ∈R ).由复数相等的充要条件,得⎩⎨⎧a +a 2+b 2=2,b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =34,b =1,即z =34+i.15.(5分)已知复数z 对应的向量为OZ →(O 为坐标原点),OZ →与实轴正向的夹角为120°,且复数z 的模为2,则复数z 为( )A .1+3iB .2C .(-1,3)D .-1+3iD 解析:设复数z 对应的点为(x ,y ),则x =|z |·cos 120°=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-1,y =|z |·sin 120°=2×32=3,∴复数z 对应的点为(-1,3),∴z =-1+3i.16.(5分)i 为虚数单位,设复数z 1,z 2在复平面内对应的点关于原点对称,若z 1=2-3i ,则z 2= .-2+3i 解析:复数z 1=2-3i 对应的点为(2,-3),则z 2对应的点为(-2,3).所以z 2=-2+3i.17.(5分)复数4+3i 与-2-5i 分别表示向量OA →与OB →,则向量AB →表示的复数是 .-6-8i 解析:因为复数4+3i 与-2-5i 分别表示向量OA →与OB →,所以OA →=(4,3),OB →=(-2,-5).又AB →=OB →-OA →=(-2,-5)-(4,3)=(-6,-8),所以向量AB →表示的复数是-6-8i.18.(5分)已知3-4i =x +y i(x ,y ∈R ),则|1-5i|,|x -y i|,|y +2i|的大小关系为 .|y +2i|<|x -y i|<|1-5i| 解析:由3-4i =x +y i(x ,y ∈R ),得x =3,y =-4.而|1-5i|=1+52=26,|x -y i|=|3+4i|=32+42=5,|y +2i|=|-4+2i|=(-4)2+22=20.∵20<5<26,∴|y +2i|<|x -y i|<|1-5i|. 19.(5分)若z 为纯虚数,且|z -1|=|-1+i|,则z = .±i 解析:设z =a i(a ∈R 且a ≠0),∴|z -1|=|a i -1|=a 2+1.∵|-1+i|=2,∴a 2+1=2,∴a =±1,∴z =±i.20.(12分)实数x 分别取什么值时,复数z =x 2+x -6+(x 2-2x -15)i 对应的点Z 在:(1)第三象限? (2)第四象限?(3)直线 x -y -3=0上?解:(1)当实数x 满足⎩⎨⎧x 2+x -6<0,x 2-2x -15<0,即-3<x <2时,点Z 在第三象限.(2)当实数x 满足⎩⎨⎧x 2+x -6>0,x 2-2x -15<0,即2<x <5时,点Z 在第四象限.(3)当实数x 满足(x 2+x -6)-(x 2-2x -15)-3=0,即x =-2时,点Z 在直线x -y -3=0上.21.(13分)已知O 为坐标原点,OZ 1→对应的复数为-3+4i ,OZ 2→对应的复数为2a +i(a ∈R ).若OZ 1→与OZ 2→共线,求a 的值.解:因为OZ 1→对应的复数为-3+4i ,OZ 2→对应的复数为2a +i ,所以OZ 1→=(-3,4),OZ 2→=(2a,1).因为OZ 1→与OZ 2→共线,所以存在实数k 使OZ 2→=kOZ 1→,即(2a,1)=k (-3,4)=(-3k,4k ),所以⎩⎨⎧2a =-3k ,1=4k ,所以⎩⎪⎨⎪⎧k =14,a =-38.即a 的值为-38.。
高中数学必修二7.1.1 数系的扩充和复数的概念 (2)
第七章复数7.1复数的概念7.1.1数系的扩充和复数的概念基础过关练题组一数系的扩充和复数的概念1.下列复数中,满足方程x2+2=0的是()A.±1B.±iC.±√2iD.±2i2.(2020北京通州高一下期末)已知i为虚数单位,复数z=2-3i的虚部为()A.3iB.-3iC.3D.-33.已知复数z=a2-(2-b)i的实部和虚部分别是2和3,则实数a,b的值分别是()A.√2,1B.√2,5C.±√2,5D.±√2,14.以3i-√2的虚部为实部,3i2+√2i的实部为虚部的新复数是()A.3-3iB.3+iC.-√2+√2iD.√2+√2i5.(多选)下列说法不正确的是()A.复数2+3i的虚部是3iB.形如a+bi(b∈R)的数一定是虚数C.若a∈R,a≠-3,则(a+3)i是纯虚数D.若两个复数能够比较大小,则它们都是实数题组二复数的分类6.用C,R,I分别表示复数集、实数集、纯虚数集,且取全集为C,则下列结论成立的是()A.R∪I=CB.R∩∁C I=⌀C.∁C R=ID.∁C R∪∁C I=Ci,0,8+5i,(1+√3)i,-i2这几个数中,纯虚数的个数为()7.在√3+2,37A.0B.1C.2D.38.下列说法中正确的是()A.复数由实数、虚数、纯虚数构成B.若复数z=x+yi(x,y∈R)是虚数,则必有x≠0C.在复数z=x+yi(x,y∈R)中,若x≠0,则复数z一定不是纯虚数D.若a,b∈R且a>b,则a+i>b+i9.若复数z=(m+1)+(m2-9)i<0,则实数m的值为.深度解析10.(2020湖南长沙高二期末)设m∈R,复数z=(m2-3m-4)+(m2+3m-28)i,其中i 为虚数单位.(1)当m为何值时,复数z是虚数?(2)当m为何值时,复数z是纯虚数?题组三复数相等的充要条件及其应用11.若xi-i2=y+2i,x,y∈R,则复数x+yi=()A.-2+iB.2+iC.1-2iD.1+2i12.(2019浙江杭州高二期末)若z1=-3-4i,z2=(n2-3m-1)+(n2-m-6)i(m,n∈R),且z1=z2,则m+n=()A.4或0B.-4或0C.2或0D.-2或013.如果复数x-1+yi与i-3x相等,x,y为实数,则x=,y=.14.已知x 2-x-6x+1=(x2-2x-3)i(x∈R),则x=.15.已知A={1,2,a2-3a-1+(a2-5a-6)i},B={-1,3},A∩B={3},求实数a的值.深度解析能力提升练题组一复数的相关概念及其应用1.(2020北京通州高一期末,)欧拉公式e iθ=cosθ+isinθ(e为自然对数的底数,i为虚数单位,θ∈R)是瑞士著名数学家欧拉发明的,e iπ+1=0是英国科学期刊《物理世界》评选出的十大最伟大的公式之一.根据欧拉公式可知,复数eπ3i的虚部为()A.-√32B.√32C.-√32i D.√32i2.(多选)()下列命题是真命题的是()A.复数m+ni的实部是m,虚部是nB.1+i2不是虚数C.若(a2-1)+(a2+3a+2)i(a∈R)是纯虚数,则实数a=1D.若z∈C,则z2≥03.(多选)()已知i为虚数单位,下列命题中正确的是()A.若a≠0,则ai是纯虚数B.虚部为-√2的虚数有无数个C.实数集是复数集的真子集D.两个复数相等的一个必要条件是它们的实部相等题组二复数的分类及其应用4.(2019湖北荆州沙市中学高二期末联考,)“a=0”是“复数a+bi(a,b∈R)是纯虚数”的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件5.(2020辽宁辽阳高二期末,)若复数a2-a-2+(|a-1|-1)i(a∈R)不是纯虚数,则()A.a=-1B.a≠-1且a≠2C.a≠-1D.a≠26.()若log2(x2-3x-2)+ilog2(x2+2x+1)>1,则实数x的值是.7.()已知复数z=x 2-x-6x+3+(x2-2x-15)i,则实数x取什么值时,z是(1)实数?(2)虚数?(3)纯虚数?题组三复数相等的充要条件及其应用8.()已知i为虚数单位,复数cosθ+isinθ和sinθ+icosθ(θ∈R)相等,则θ的值为()A.π4B.π4或5π4C.2kπ+π4(k ∈Z)D.kπ+π4(k ∈Z) 9.(多选)()已知i 为虚数单位,下列命题正确的是( )A.若x,y ∈C,则x+yi=1+i 的充要条件是x=y=1B.(a 2+1)i(a ∈R)是纯虚数C.若z 12+z 22=0,则z 1=z 2=0D.当m=4时,复数lg(m 2-2m-7)+(m 2+5m+6)i 是纯虚数10.()满足方程x 2-2x-3+(9y 2-6y+1)i=0的有序实数对(x,y)表示的点的个数为 .11.(2020北京西城高一月考,)定义运算|a b c d |=ad-bc,如果(x+y)+(x+3)i=|3x +2y i -y 1|(i 为虚数单位),那么实数x,y 的值分别为 .12.()已知关于x,y 的方程组{(x +32)+2(y +1)i =y +4xi,(2x +ay)-(4x -y +b)i =9−8i有实数解,求实数a,b 的值.13.()已知i为虚数单位,集合M={(a+3)+(b2-1)i,8},集合N={3i,(a2-1)+(b+2)i},且M∩N≠⌀,求整数a,b的值.答案全解全析基础过关练1.C由题意得,x2=-2=2i2,所以x=±√2i.2.D复数2-3i的虚部是-3.故选D.3.C由题意,得a2=2,-(2-b)=3,∴a=±√2,b=5.故选C.4.A3i-√2的虚部为3,3i2+√2i=-3+√2i的实部为-3,故新复数为3-3i.故选A.5.AB复数2+3i的虚部是3,故A中说法不正确;形如a+bi(b∈R)的数不一定是虚数,例如,当a∈R,b=0时,a+bi不是虚数,故B中说法错误;只有当a∈R,a+3≠0,即a≠-3时,(a+3)i是纯虚数,故C中说法正确;因为虚数不能比较大小,所以若两个复数能够比较大小,则它们都是实数,故D中说法正确.故选AB.6.D利用复数集C,实数集R,虚数集,纯虚数集I之间的关系,结合Venn图可知选项D 正确.7.C在这些数中,37i,(1+√3)i是纯虚数,所以纯虚数有2个,故选C.8.C选项A错误,复数由实数与虚数构成,虚数又分为纯虚数和非纯虚数;选项B错误,若复数z=x+yi(x,y∈R)是虚数,则必有y≠0,对x的取值没有限定;选项C正确,复数z=x+yi(x,y∈R)是纯虚数⇔x=0且y≠0,因此只要x≠0,复数z一定不是纯虚数;选项D错误,当a,b∈R时,a+i与b+i都是虚数,不能比较大小.9.答案-3解析因为z<0,所以{m2-9=0,m+1<0,解得m=-3.方法技巧由于虚数不能比较大小,因此若z<0,则z一定是实数.10.解析(1)要使复数z是虚数,必须使m2+3m-28≠0⇒m≠4且m≠-7,所以当m≠4且m≠-7时,复数z是虚数.(2)要使复数z是纯虚数,必须使{m2-3m-4=0,m2+3m-28≠0,解得m=-1,所以当m=-1时,复数z是纯虚数.11.B由i2=-1,得xi-i2=1+xi,则由题意,得1+xi=y+2i,根据复数相等的充要条件,得x=2,y=1,故x+yi=2+i.12.A由z1=z2,得{n2-3m-1=-3,n2-m-6=-4,解得{m=2,n=±2.所以m+n=4或0,故选A.13.答案14;1解析由复数相等的充要条件可知{x-1=-3x,y=1,所以{x=14,y=1.14.答案3解析因为x∈R,所以x 2-x-6x+1∈R,由复数相等的充要条件,得{x2-x-6x+1=0,x2-2x-3=0,解得x=3.15.解析由题意知,a2-3a-1+(a2-5a-6)i=3(a∈R),所以{a2-3a-1=3,a2-5a-6=0,解得a=-1.所以实数a的值为-1.深度剖析复数相等的充要条件为我们提供了将复数问题转化为实数问题来解决的途径.能力提升练1.B由欧拉公式得e π3i=cosπ3+isinπ3=12+√32i,其虚部为√32,故选B.2.BC复数m+ni中,未指明m,n是实数,故A错误;1+i2=1-1=0,是实数,所以B正确;若(a2-1)+(a2+3a+2)i(a∈R)是纯虚数,则a2-1=0且a2+3a+2≠0,解得a=1,所以C正确;若z=i,则z2=-1<0,所以D错误.故选BC.3.BCD对于A,若a=i,则ai=i2=-1,不是纯虚数,故A错误;对于B,虚部为-√2的虚数可以表示为m-√2i(m∈R),有无数个,故B正确;C显然正确;两个复数相等一定能推出实部相等,必要性成立,但两个复数的实部相等推不出两个复数相等,充分性不成立,故D正确.故选BCD.4.A复数a+bi(a,b∈R)是纯虚数⇔a=0且b≠0,所以“a=0”是“复数a+bi(a,b∈R)是纯虚数”的必要不充分条件.5.C解法一:复数a2-a-2+(|a-1|-1)i(a∈R)不是纯虚数,则有a2-a-2≠0或|a-1|-1=0,解得a≠-1.故选C.解法二:若该复数为纯虚数,则a2-a-2=0且|a-1|-1≠0,解得a=-1,所以若该复数不是纯虚数,则a≠-1.故选C.6.答案 -2解析 因为log 2(x 2-3x-2)+ilog 2(x 2+2x+1)>1,所以{log 2(x 2-3x -2)>1,log 2(x 2+2x +1)=0,即{x 2-3x -2>2,x 2+2x +1=1,解得x=-2. 7.解析 (1)当x 满足{x 2-2x -15=0,x +3≠0,即x=5时,z 是实数. (2)当x 满足{x 2-2x -15≠0,x +3≠0,即x ≠-3且x ≠5时,z 是虚数. (3)当x 满足{x 2-x -6x+3=0,x 2-2x -15≠0,即x=-2或x=3时,z 是纯虚数. 8.D 由复数相等的充要条件,知sin θ=cos θ,解得θ=kπ+π4(k ∈Z).9.BD 取x=i,y=-i,则x+yi=1+i,但不满足x=y=1,故A 错误;∀a ∈R,a 2+1>0恒成立,所以(a 2+1)i(a ∈R)是纯虚数,故B 正确;取z 1=i,z 2=1,则z 12+z 22=0,但z 1=z 2=0不成立,故C 错误;当m=4时,复数lg(m 2-2m-7)+(m 2+5m+6)i=lg 1+42i=42i,是纯虚数,故D 正确.故选BD.10.答案 2解析 由题意知,x,y 都是实数,由x 2-2x-3+(9y 2-6y+1)i=0,得{x 2-2x -3=0,9y 2-6y +1=0,解得{x =3,y =13或{x =−1,y =13.所以有序实数对(x,y)表示的点有(3,13),(-1,13),共2个. 11.答案 -1,2解析 由|a bc d |=ad-bc,得|3x +2y i-y1|=3x+2y+yi,故有(x+y)+(x+3)i=3x+2y+yi.因为x,y 为实数,所以{x +y =3x +2y,x +3=y, 即{2x +y =0,x +3=y,解得{x =−1,y =2. 12.解析 设(x 0,y 0)是方程组的实数解,由已知及复数相等的充要条件,得{ x 0+32=y 0,①2(y 0+1)=4x 0,②2x 0+ay 0=9,③-(4x 0-y 0+b)=-8,④由①②,得{x 0=52,y 0=4,代入③④,得{a =1,b =2. 所以实数a,b 的值分别为1,2.13.解析 由题意,得(a+3)+(b 2-1)i=3i,①或8=(a 2-1)+(b+2)i,②或(a+3)+(b 2-1)i=(a 2-1)+(b+2)i.③由①得a=-3,b=±2,由②得a=±3,b=-2,③中,a,b 无整数解,不符合题意.综上,a=-3,b=2或a=-3,b=-2或a=3,b=-2.。
人教版高中数学必修第二册7.1 复数的概念 同步精练(含解析)
人教版高中数学必修第二册7.1复数的概念同步精练【考点梳理】考点一复数的有关概念1.复数(1)定义:我们把形如a+b i(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满足i2=-1.(2)表示方法:复数通常用字母z表示,即z=a+b i(a,b∈R),其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部.2.复数集(1)定义:全体复数所构成的集合叫做复数集.(2)表示:通常用大写字母C表示.考点二复数的分类1.复数z=a+b i(a,b∈R)实数(b=0),虚数(b≠0)纯虚数a=0,非纯虚数a≠0.2.复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系考点三复数相等的充要条件设a,b,c,d都是实数,则a+b i=c+d i⇔a=c且b=d,a+b i=0⇔a=b=0.考点四复数的几何意义1.复数z=a+b i(a,b∈R)复平面内的点Z(a,b).2.复数z=a+b i(a,b∈R)平面向量OZ→.考点五复数的模1.定义:向量OZ→的模叫做复数z=a+b i(a,b∈R)的模或绝对值.2.记法:复数z=a+b i的模记为|z|或|a+b i|.3.公式:|z|=|a+b i|=a2+b2.考点六共轭复数1.定义: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:z的共轭复数用z表示,即若z=a+b i(a,b∈R),则z=a-b i.【题型归纳】题型一:复数的概念1.(2021·全国·高一课时练习)设全集U C=,实数集为R,纯虚数集为M,那么()A .M R U ⋃=B .U UM R ⋃=ðC .{}0M R ⋂=D .U R M R ⋂=ð2.(2021·山西柳林·高一期中)关于复数的下列说法错误的是()A .复数集与平面直角坐标系中的点集之间可以建立一一对应关系B .在复平面中,实轴上的点都表示实数C .在复平面中,虚轴上的点都表示纯虚数D .复数集中的数与复平面内以原点为起点的向量可以建立一一对应关系3.(2021·浙江·高一单元测试)下列命题:①若z =a +bi ,则仅当a =0且b ≠0时,z 为纯虚数;②若2120z z +=,则z 1=z 2=0;③若实数a 与ai 对应,则实数集与纯虚数集可建立一一对应关系.其中正确命题的个数是()A .0B .1C .2D .3题型二:复数实部和虚部4.(2022·全国·高一)复数z 满足()2i 5z --=(i 为虚数单位),则z 的虚部为()A .1B .1-C .iD .i-5.(2021·全国·高一课时练习)已知复数z 满足()12i 34i z +=-(其中i 为虚数单位),则复数z 的虚部为()A .2-B .-2iC .1D .i6.(2021·福建省漳州第一中学高一期中)已知i 为虚数单位,且复数|34i |12i z+=-,则复数z 的虚部是()A .103-B .10i 3-C .2iD .2题型三:根据相等条件求参数7.(2021·全国·高一课时练习)复数i z x y =+(x ,y R ∈,i 为虚数单位),若()1i 23i x y +=--,则z =()A .2B .5C .3D .108.(2020·天津红桥·高一期中)已知i 是虚数单位,,a b ∈R ,31ia bi i++=-,则 a b -等于()A .1B .1C .3D .49.(2021·上海·高一期末)已知12,z z 为复数,则下列命题正确的是()A .若12||||z z =,则12z z =B .若11z z =,则1z 为实数C .若220z >,则2z 为纯虚数D .若()()2212110z z -+-=,则121z z ==题型四:复数的分类问题10.(2021·全国·高一课时练习)下列命题中,真命题是().A .虚数所对应的点在虚轴上B .“0a =”是“复数()i ,z a b a b =+∈R 是纯虚数”的充分非必要条件C .若()0z a a =>,则z a=±D .“12=z z ”是“12z z =”的必要非充分条件11.(2021·全国·高一课时练习)设m R ∈,则“2m =”是“复数()()2i 1i z m =++为纯虚数”的()A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件12.(2021·安徽·东至县第二中学高一期末)有以下四个命题:①若复数34i z =+,则25z =;②若复数()2i z m m =+∈R ,且2z z +=,则1m =;③若复数1i z =--,则z 在复平面内对应的点的坐标为()1,1--;④若复数2z ∈R ,则z 的实部与虚部至少有一个为0.其中所有真命题个数是()A .1B .2C .3D .4题型五:复数的几何意义问题13.(2021·全国·高一课时练习)已知复数z 满足1-i-2z =1+i,则在复平面内,复数z 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14.(2021·全国·高一课时练习)已知()()()31i z m m m R =++-∈在复平面内对应的点在第四象限,则复数z 的模的取值范围是()A .)22,4⎡⎣B .[]2,4C .()22,4D .()2,415.(2021·云南·昆明市外国语学校高一阶段练习)已知i 为虚数单位,复数z 满足2020(2i)i z -=,则下列说法正确的是()A .复数z 的模为15B .复数z 的共轭复数为21i55--C .复数z 的虚部为1i5D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限题型六:复数的模的问题(最值)16.(2022·全国·高一)设复数1z ,2z 满足122z z ==,122z z =,则12z z +的最大值是()A .2B .22C .4D .4217.(2021·全国·高一课时练习)若z 是复数,|z +2-2i|=2,则|z +1-i|+|z |的最大值是()A .2B .52C .222+D .324+18.(2021·广东·深圳市富源学校高一期中)若i 为虚数单位,复数z 满足1z ≤,则2i z -的最大值为()A .2B .3C .23D .33【双基达标】一、单选题19.(2021·全国·高一课时练习)设集合{}A =虚数,{}B =纯虚数,{}C =复数,则A ,B ,C 间的关系为()A .A BC苘B .B AC苘C .B CA种D .A CB苘20.(2021·浙江省桐乡市高级中学高一阶段练习)若复数12z i =-(i 是虚数单位),则复数z 的虚部是()A .1B .-2C .iD .2i-21.(2022·全国·高一)已知复数z 满足3i z =+,且z 的共轭复数为z ,则z =()A .3B .2C .4D .322.(2022·全国·高一)以下命题中,正确的是()A .如果两个复数互为共轭复数,那么它们的差是纯虚数B .如果a +b i=c +d i ,那么a =c ,b =dC .复平面上,虚轴上的点与纯虚数一一对应D .复平面上,实轴上的点与实数一一对应23.(2021·全国·高一课时练习)已知复数i(,R)z a b a b =+∈,有下列四个命题:甲:||1z =乙:z 的虚部为12丙:复数z 对应的点位于第二象限丁:1z z +=,如果只有一个假命题,则该命题是()A .甲B .乙C .丙D .丁24.(2021·重庆市育才中学高一期中)已知复数()()cos sin 1i k k k z R θθθ=++∈对应复平面内的动点为()1,2k Z k =,模为1的纯虚数3z 对应复平面内的点为3Z ,若313212Z Z Z Z =,则12z z -=()A .1B .62C .3D .325.(2021·云南·罗平县第二中学高一期末)当x []12∈-,时,求复数()2i z x x =+-的模长的最小值是()A .2B .2C .10D .10【高分突破】一、单选题26.(2021·福建尤溪·高一期中)已知,a b ∈R ,且1i 32i a a b -+=+,则b =()A .1B .52C .2D .427.(2021·山西柳林·高一期中)设1z 是虚数,2111z z z =+是实数,则21z z -的值为()A .1B .2C .2D .无法确定28.(2021·广东潮州·高一期末)18世纪末期,挪威测量学家威塞尔首次利用坐标平面上的点来表示复数,使复数及其运算具有了几何意义,例如,z OZ =,也即复数z 的模的几何意义为z 对应的点Z 到原点的距离.在复平面内,复数02i1ia z +=+(i 是虚数单位,a ∈R )是纯虚数,其对应的点为0Z ,满足条件1z =的点Z 与0Z 之间的最大距离为()A .1B .2C .3D .429.(2021·安徽池州·高一期中)已知复数()()2342i =+-++z m m m 在复平面内对应的点在第三象限,则实数m 的取值范围是()A .()4,1-B .()4,2--C .()1,4-D .()1,1-30.(2021·安徽宣城·高一期中)瑞士著名数学家欧拉发现了公式i cos i sin x x x e =+(i 为虚数单位),它将指数函数的定义域扩大到复数集,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里占有非常重要的地位.根据欧拉公式可知,3i 4e π表示的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 .第四象限二、多选题31.(2021·山东邹城·高一期中)下列关于复数的命题中正确的是()A .若z 是虚数,则z 不是实数B .若a ,b R ∈且a b >,则2i ia b +>+C .一个复数为纯虚数的充要条件是这个复数的实部等于零D .复数()()()23122i z t t t t =-+++∈R 对应的点在实轴上方32.(2021·重庆市江津第五中学校高一期中)实数x ,y 满足(1+i)x+(1-i)y=2,设z=x+y i ,则下列说法正确的是()A .z 在复平面内对应的点在第一象限B .|z|=2C .z 的虚部是iD .z 的实部是133.(2021·山东莱西·高一期末)设复数()()3i 2i z m =+-+,i 为虚数单位,m ∈R ,则下列结论正确的为()A .当213m <<时,则复数z 在复平面上对应的点位于第四象限B .若复数z 在复平面上对应的点位于直线210x y -+=上,则1m =C .若复数z 是纯虚数,则23m =D .在复平面上,复数1z -对应的点为Z ',O 为原点,若10OZ '=,则2m =34.(2021·广东白云·高一期末)已知复数()cos sin i 3z αα=+()α∈R (i 为虚数单位),下列说法正确的有()A .当π3α=-时,复平面内表示复数z 的点位于第二象限B .当π2α=时,z 为纯虚数C .z 最大值为3D .z 的共轭复数为()cos sin i 3z αα=-+()α∈R 35.(2021·浙江·效实中学高一期中)已知i 是虚数单位,下列说法正确的是()A .若复数z 满足2z ∈R ,则z R ∈B .若复数z 满足z R ∈,则z R∈C .若复数2i1iz =+,则z 的值为2D .若复数z 满足i 3i z z +=-,则||z 的最小值为136.(2021·浙江宁波·高一期末)已知复数122i z =-(i 为虚数单位),复数2z 满足2i 1z -=,则下列结论正确的是().A .1z 在复平面内所对的点在第四象限B .21z z -在复平面内对应的点在第一象限C .12z z -的最大值为131+D .12z z +的最小值为131-三、填空题37.(2021·湖北·高一期末)已知m R ∈,复平面内表示复数22i (56)()--++m m m m 的点在虚轴上,则m=_____________.38.(2021·全国·高一课时练习)若复数cos 1isin z θθ=++,则z 的最大值为______.39.(2021·全国·高一课时练习)设复数z=(a 2-1)+(a 2-3a+2)i ,若z 2<0,则实数a 的值为____.40.(2021·上海中学高一期末)已知sin i 2cos ((0,2))2sin i cos z αααπαα+=∈+,则z 的取值范围是__________.四、解答题41.(2021·上海·高一单元测试)实数m 分别为何值时,复数z 2233m m m +-=++(m 2﹣3m ﹣18)i 是(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.42.(2021·全国·高一单元测试)已知复数1z mi =+(i 是虚数单位,m R ∈),且(3)z i ⋅+为纯虚数(z 是z 的共轭复数).(1)设复数121m iz i+=-,求1z ;(2)设复数20172a i z z-=,且复数2z 所对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围.43.(2021·全国·高一专题练习)已知关于x 的方程()()2690x i x ai a -+++=∈R 有实数根b .(1)求实数a ,b 的值;(2)若复数满足20z a bi z ---=,求z 的最小值.44.(2021·全国·高一单元测试)如图,已知复平面内平行四边形ABCD 中,点A 对应的复数为1-,AB 对应的复数为2+2i ,BC 对应的复数为4-4i .(1)求D 点对应的复数;(2)求平行四边形ABCD 的面积.【答案详解】1.D 【详解】由题意,全集U C =,实数集为R ,纯虚数集为M ,可得{}{|,,,0}0U M z z a bi a b R a ==+∈≠⋃ð,所以U R M R ⋂=ð.故选:D.2.C 【详解】复数集与平面直角坐标系中的点集之间可以建立一一对应关系,故A 正确;在复平面中,实轴上的点都表示实数,但是虚轴上的点是除了坐标原点外,都表示纯虚数,故B 正确,C 错误;复数集中的数与复平面内以原点为起点的向量可以建立一一对应关系,故D 正确..故选:C.3.A利用特列法可判断①②③都不正确.【详解】在①中0,a b i ==时,z 不为纯虚数,故①错误;在②中12,1z i z ==时,2120z z +=,但120z z ≠≠,故②错误;在③中,0a =时,00i ⨯=不是纯虚数,故③也是错误的.故选:A.4.A 【详解】因为()()()52i 52i 2i 2i 2i z -+===-+-----+,因此,复数z 的虚部为1.故选:A.5.A 【解析】【详解】解:因为()12i 34i z +=-,()2234i 345-=+-=,所以()12i 5z +=,所以()()()()()22512i 512i 512i 12i 12i 12i 12i z --====-++--所以复数z 的虚部为2-;故选:A 6.D 【解析】【分析】首先化简求得z ,由此求得z 的虚部.【详解】|34i |512i 12i z z +=-⇒=-,()()()512i 12i 12i 12i z +==+-+,所以z 的虚部是2.故选:D 7.D 【解析】【分析】根据复数相等求出,x y ,即可得出所求.【详解】()1i 23i x y +=--,123y x =-⎧∴⎨=-⎩,解得31x y =-⎧⎨=⎩,3i z ∴=-+,()23110z ∴=-+=.故选:D.8.A 【详解】()()()()2231334241211112i i i i i ia bi i i i i i +++++++=====+--+-,1,2,1a b a b ∴==∴-=-.故选:A .9.B 【详解】A :121,z z i ==时,12||||z z =,显然12z z ≠,错误;B :11z z =则虚部为0,即1z 为实数,正确;C :2z 为非零实数时,220z >也成立,错误;D :1z i =,2z i =-时,()()221211220z z i i -+-=-+=,错误.10.D【详解】复平面上,除实轴上的点表示实数外,其他的点都表示虚数,A 错;i(,R)z a b a b =+∈表示纯虚数的条件是0a =且0b ≠,因此B 错;i z a =时,也有z a =,C 错;12z z =时有12=z z ,但12z z =-时也有12=z z ,D 正确.故选:D .11.C【详解】()()()2i 1i =22i z m m m =++-++,复数()()2i 1i z m =++为纯虚数,则20m -=,解得:2m =,所以则“2m =”是“复数()()2i 1i z m =++为纯虚数”的充要条件故选:C12.C【详解】因为22345z =+=,所以①是假命题;因为2i z m =+,所以2i z m =-,所以由2z z +=可得1m =,故②为真命题;易知命题③为真命题;设i z a b =+,则由2222i z a b ab =-+∈R ,可得0ab =,所以z 的实部与虚部至少有一个为0,故④为真命题.综上,真命题的个数为3,故选:C .13.D【解析】【分析】利用复数的除法运算,可得z=2-i ,则z 的对应点为(2,-1),即得解【详解】∵1-i -2z =1+i,∴z-2=21-i (1-i)1i (1i)(1-i)=++=-i,∴z=2-i,∴z 的对应点为(2,-1)14.A【解析】【分析】根据()()()31i z m m m R =++-∈在复平面内对应的点在第四象限,求出m 的范围,再根据复数的模结合二次函数的性质即可得出答案.【详解】解:因为()()()31i z m m m R =++-∈在复平面内对应的点在第四象限,所以3010m m +>⎧⎨-<⎩,解得31m -<<,()()()2222312410218z m m m m m =++-=++=++,因为31m -<<,所以()[)210,2m +∈,则())221822,4m ⎡++∈⎣,所以复数z 的模的取值范围是)22,4⎡⎣.故选:A.15.D【解析】【分析】利用复数的乘方和除法运算化简得到复数z ,再逐项判断.【详解】因为()50520204(2i)i i 1z -===,所以()()()212i 2i 2i 1i 55i 2z +--=++==, A.复数z 的模为22215555z ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故错误;B.复数z 的共轭复数为21i 55z =-,故错误;C.复数z 的虚部为15,故错误;D.复数z 在复平面内对应的点为21,55⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以在第一象限,故正确;故选:D16.B【解析】【分析】设1i z a b =+,2i z c d =+,其中a ,b ,c ,d 都是实数,由复数的运算建立方程组,求解得||2a ≤,从而可得选项.【详解】解:设1i z a b =+,2i z c d =+,其中a ,b ,c ,d 都是实数,所以222a b +=①,222c d +=②.又122z z =,所以(i)(i)()i 2a b c d ac bd ad bc ++=-++=,所以2ac bd -=③,0ad bc +=④.由①+②-③×2,得22()()0a c b d -++=,所以a c =,0b d +=.所以2i z a b =-,由①知||2a ≤,故122||22z z a +=≤.故选:B.17.D【解析】【分析】设z =x +y i (x ,y ∈R ),由题意可知动点(),P x y 的轨迹可看作以()2,2C -为圆心,2为半径的圆,|z +1-i|+|z |可看作点P 到()1,1A -和()0,0O 的距离之和,然后即可得到P ,A ,O 三点共线时|z +1-i|+|z |取得最大值时,从而可求出答案.【详解】设z =x +y i(x ,y ∈R ),由|z +2-2i|=2知,动点(),P x y 的轨迹可看作以()2,2C -为圆心,2为半径的圆,|z +1-i|+|z |可看作点P 到()1,1A -和()0,0O 的距离之和,而|CO |=22,|CA |=2,易知当P ,A ,O 三点共线时,|z +1-i|+|z |取得最大值时,且最大值为|PA |+|PO |=(|CA |+2)+(|CO |+2)=324+,故选:D .18.B【解析】【分析】设()i ,z x y x y R =+∈,根据条件可得221x y +≤,2i z -表示点(),x y 与点()0,2间的距离,转化为求圆221x y +=上及其内部的点与点()0,2间的距离的最大值,由圆的性质可得答案.【详解】设()i ,z x y x y R =+∈,则由1z ≤,可得221x y +≤所以点(),x y 在圆221x y +=上及其内部.()()222i 2i 2z x y x y -=+-=+-表示点(),x y 与点()0,2间的距离.即求圆221x y +=上及其内部的点与点()0,2间的距离的最大值.圆心与点()0,2间的距离为2所以圆221x y +=上及其内部的点与点()0,2间的距离的最大值为213+=故选:B19.B【解析】【分析】根据复数的定义、复数的分类判断.【详解】根据复数的定义,复数包含虚数和实数,虚数包含纯虚数和非纯虚数的虚数.因此只有B 正确.故选:B .20.B【解析】【分析】结合复数概念直接判断即可.【详解】12z i =-的虚部是2-.故选:B 21.B【解析】【分析】根据共轭复数的概念可求出z ,从而根据复数模的公式可求出答案.【详解】因为3i z =+,所以3i z =-,所以()()22312z =+-=.故选:B.22.D【解析】【分析】根据复数的定义和几何意义即可解答.【详解】A :()()i i 2i a b a b b +--=,当0b =时,2i b 不是纯虚数,故A 错误;B :如果a +b i =c +d i ,当且仅当a 、b 、c 、d ∈R 时,a =c ,b =d ,故B 错误;C :复平面上,虚轴上的点除原点外与纯虚数一一对应,故C 错误;D :复平面上,实轴上的点与实数一一对应,故D 正确.故选:D.23.D【解析】【分析】先等价转化各个命题,再逐一验证哪一个命题为假命题.【详解】1z =等价于:221a b +=,i z a b =+的虚部为12等价于:12b =,复数z 对应的点位于第二象限等价于:00a b <⎧⎨>⎩,1z z +=等价于:12a =,显然命题丙与丁矛盾,两者一定有一个假命题;若丙为假命题,则12a b ==,但不符合221a b +=(舍);若丁为假命题,则由221012a b a b ⎧⎪+=⎪<⎨⎪⎪=⎩,得:32a =-(符合题意);终上所述,丁为假命题.故选:D.24.B【解析】【分析】根据已知条件结合复数的几何意义确定12,z z 所对应点的轨迹方程,然后确定3z ,结合复数几何意义及圆的切割线定理即可求出结果.【详解】设cos sin 1x y θθ=⎧⎨=+⎩(R θ∈),则()2211x y +-=,即12,z z 所对应点在以()0,1为圆心,1为半径的圆上,设该圆与y 轴交点()0,2A ,因为模为1的纯虚数3z 对应复平面内的点为3Z ,即3i z =±,若313212Z Z Z Z =,则1Z 为23,Z Z 的中点,故3i z =对应的点()0,1不合题意,舍去,因此3i z =-,由圆的切割线定理可得132333Z Z Z O A Z Z Z ⋅=⋅,设3312,2Z m Z Z Z m ==,则132m m ⨯=⋅,则62=m ,则1262z z -=.故选:B.25.B【解析】【分析】根据复数的几何意义求出复数z 的模,结合二次函数的性质即可求出模的最小值.【详解】由题意得,(2)iz x x =+-所以222(2)2(1)2z x x x =+-=-+,令22(1)2y x =-+,1[]2x ∈-,,当1x =时,函数y 有最小值,且min 2y =,所以min 2z =.故选:B26.C【解析】【分析】利用复数相等列方程组,由此求得b .【详解】由于1i 32i a a b -+=+,所以13422a a a b b -==⎧⎧⇒⎨⎨==⎩⎩.故选:C27.A【解析】利用复数和模的定义,即可求解【详解】设1z n mi =+,且0m ≠,22222221()n mi n m z n mi n mi n m i n mi n m n m m n -=++=++=++-++++,2z 为实数,则22221(1)0m m m m n m n -=-=++,得221+=m n 则2222122222()n m n m n m i n mi i z n m m n m z n m n ++----==+++-+,则21z z -的值为()22222221n m n m n m +=+=+故选:A28.C【解析】【分析】由复数的运算化简0z ,由0z 为纯虚数可求得a 的值,从而可求得0z ,0Z ,设(),Z x y 且221x y +=,11y -≤≤,由两点间的距离公式即可求解点Z 与0Z 之间的最大距离.【详解】由()()()()()02i 1i 22i 2i 1i 1i 1i 2a a a a z +-++-+===++-,因为复数02i 1ia z +=+(i 是虚数单位,a ∈R )是纯虚数,所以20a +=,解得2a =-,所以02i z =,则()00,2Z ,由于1z =,故设(),Z x y 且221x y +=,11y -≤≤,所以()2222024454543ZZ x y x y y y =+-=++-=-≤+=,故点Z 与0Z 之间的最大距离为3.故选:C.29.B【解析】【分析】结合复数在平面内所对应的点的特征,得到不等式组234020m m m ⎧+-<⎨+<⎩,解之即可求出结果.因为()()2342i =+-++z m m m 在复平面内对应的点在第三象限,所以24134042220m m m m m m ⎧-<<+-<⎧⇒⇒-<<-⎨⎨<-+<⎩⎩,则实数m 的取值范围是()4,2--,故选:B.30.B【解析】【分析】根据欧拉公式代入求解即可.【详解】解:根据欧拉公式i e cos isin x x x =+,得3πi 43π3π22e cos isin i 4422=+=-+,即它在复平面内对应的点为22,22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,故位于第二象限.故选:B.31.AD【解析】【分析】由虚数的概念可判断ABC ,由复数的几何意义可判断D.【详解】对于A ,根据虚数的定义,A 正确;对于B ,虚数不能比较大小,B 错误;对于C ,一个复数为纯虚数的充要条件是这个复数的实部等于零且虚部不等于0,C 错误;对于D ,对应点的坐标为()231,22t t t -++,因为()2222110t t t ++=++>,所以点在x 轴上方,D 正确.故选:AD .32.ABD【解析】【分析】根据题意先求出z ,进而根据复数的概念和几何意义求得答案.【详解】实数x ,y 满足(1+i)x+(1-i)y=2,可化为x+y-2+(x-y )i =0,∴200x y x y +-=⎧⎨-=⎩,,解得x=y=1,∴z=x+y i =1+i.对于A ,z 在复平面内对应的点的坐标为(1,1),位于第一象限,故A 正确.对于B ,|z|=112+=,故B 正确.对于C ,z 的虚部是1,故C 错误.对于D ,z 的实部是1,故D 正确.故选:ABD.33.AC【解析】【分析】由()()3i 2i z m =+-+,得(32)(1)i z m m =-+-,然后逐个分析判断即可【详解】由()()3i 2i z m =+-+,得(32)(1)i z m m =-+-,对于A ,当213m <<时,0321m <-<,1103m -<-<,所以复数z 在复平面上对应的点位于第四象限,所以A 正确,对于B ,若复数z 在复平面上对应的点位于直线210x y -+=上,则322(1)10m m ---+=,解得1m =-,所以B 错误,对于C ,若复数z 是纯虚数,则320m -=且10m -≠,解得23m =,所以C 正确,对于D ,由(32)(1)i z m m =-+-,得1(33)(1)i z m m -=-+-,则(33,1)Z m m '--,由10OZ '=,得22(33)(1)10m m -+-=,2(1)1m -=,得2m =或0m =,所以D 错误,故选:AC34.BC【解析】【分析】利用复数的几何意义、概念及共轭复数的含义即可判断.【详解】对于A ,当π3α=-时,ππ33313cos sin i i 22z ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝=⎣⎦-⎭=+,复平面内表示复数z 的点位于第四象限,故A 错误;对于B ,当π2α=时,ππcos sin i 3i 223z ⎛⎫ ⎪⎝⎭=+=,为纯虚数,故B 正确;对于C ,222cos 3sin 12sin z ααα=+=+,最大值为3,故C 正确;对于D ,z 的共轭复数为()cos sin i 3z αα=-,故D 错误.故选:BC.35.BD【解析】【分析】A 举反例判断;B 根据复数代数形式证明判断;C 计算复数模判断;D 根据Z 点轨迹方程判断.【详解】解:对于A ,当i z =时,21z R =-∈,但i z =∉R ,所以A 错;对于B ,设i z a b =+,(,)a R b R ∈∈,因为z R ∈,所以0b =,于是i z a b a =-=∈R ,所以B 对;对于C ,因为2i 1iz =+,所以|2i |2||22|1i |2z ===≠+,所以C 错;对于D ,设i z x y =+,(,)x R y R ∈∈,由|i ||3i |z z +=-,所以()()222213x y x y ++=+-,整理得1y =,即|i ||3i |z z +=-的轨迹是直线1y =,所以||z 的最小值为点(0,0)到直线1y =的距离,即min ||1z =,所以D 对.故选:BD .36.AC【解析】【分析】复数122z =-i 在复平面内对应的点为(2,2)P -,故选项A 正确;复数2z 在复平面内对应的点Q 是以(0,1)C 为圆心,1为半径的圆,故21z z -在复平面内对应的点不一定在第一象限,故选项B 错误;12||z z -的最大值为||1131PC +=+,故选项C 正确;12||z z +的最小值为||151P C '-=-,故选项D 错误.【详解】复数122z =-i 在复平面内对应的点为P ,则(2,2)P -,所以点P 在第四象限,故选项A 正确;复数2z 满足2|z -i|=1,则2z 在复平面内对应的点Q 是以(0,1)C 为圆心,1为半径的圆,故21z z -在复平面内对应的点不一定在第一象限,故选项B 错误;12||z z -表示点P ,Q 之间的距离,所以12||z z -的最大值为||1131PC +=+,故选项C 正确;12||z z +表示点Q 与点(2,2)P '-之间的距离,所以12||z z +的最小值为||151P C '-=-,故选项故选:AC37.1-或6【解析】【分析】根据复数的几何意义得对应点的坐标在虚轴上,解方程求得结果.【详解】复数对应点的坐标为2(56m m --,2)m m +,若点在虚轴上,则2560m m --=,解得1m =-或6m =.故答案为:1-或6.38.2【解析】【分析】根据复数模的运算公式,结合余弦函数的性质进行求解即可.【详解】()22cos 1sin 22cos z θθθ=++=+,当cos 1θ=时,max 2z =,故答案为:239.1-【解析】【分析】由20z <知z 一定为纯虚数,可得2210,320a a a ⎧-=⎨-+≠⎩,即可得到答案;【详解】由20z <知z 一定为纯虚数,所以得2210,320a a a ⎧-=⎨-+≠⎩解得 1.a =-故答案为:1-40.2,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】根据复数模的性质求出模,然后结合三角函数性质得取值范围.由题意2222222sin i 2cos sin i 2cos sin 2cos 2sin 311sin 1sin 2sin i cos 2sin icos 2sin cos z ααααααααααααααα+++-=====-+++++,20sin 1α≤≤,233321sin α≤≤+,所以222z ≤≤.故答案为:2,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.41.(1)m =6;(2)m ≠﹣3且m ≠6;(3)m =1或m 32=-.【解析】【分析】(1)根据复数是实数,得虚部为零即可.(2)根据复数是虚数,则虚部不为零即可.(3)根据复数是纯虚数,得实部为零,虚部不为0.【详解】解:(1)若复数是实数,则2318030m m m ⎧--=⎨+≠⎩,即363m m m =-=⎧⎨≠-⎩或,得m =6;(2)如复数是虚数,则2318030m m m ⎧--≠⎨+≠⎩,即363m m m ≠-≠⎧⎨≠-⎩且,则m ≠﹣3且m ≠6;(3)如复数是纯虚数,则22230303180m m m m m ⎧+-=⎪+≠⎨⎪--≠⎩,则312336m m m m m ⎧==-⎪⎪≠-⎨⎪≠-≠⎪⎩或且,即m =1或m 32=-.42.(1)1262z =;(2)13a >【分析】(1)先根据条件得到13z i =-,进而得到15122z i =--,由复数的模的求法得到结果;(2)由第一问得到2(3)(31)10a a i z ++-=,根据复数对应的点在第一象限得到不等式30310a a +>⎧⎨->⎩,进而求解.【详解】∵1z mi =+,∴1z mi =-.∴(3)(1)(3)(3)(13)z i mi i m m i ⋅+=-+=++-.又∵(3)z i ⋅+为纯虚数,∴30130m m +=⎧⎨-≠⎩,解得3m =-.∴13z i =-.(1)13251122i z i i -+==---,∴1262z =;(2)∵13z i =-,∴2(3)(31)1310a i a a i z i -++-==-,又∵复数2z 所对应的点在第一象限,∴30310a a +>⎧⎨->⎩,解得:13a >.【点睛】如果Z 是复平面内表示复数z a bi =+(),a b ∈R 的点,则①当0a >,0b >时,点Z 位于第一象限;当0a <,0b >时,点Z 位于第二象限;当0a <,0b <时,点Z 位于第三象限;当0a >,0b <时,点Z 位于第四象限;②当0b >时,点Z 位于实轴上方的半平面内;当0b <时,点Z 位于实轴下方的半平面内.43.(1)3a b ==;(2)2.【解析】(1)复数方程有实根,方程化简为0(a bi a +=、)b R ∈,利用复数相等,即00a b =⎧⎨=⎩解方程组即可.(2)先把a 、b 代入方程,同时设复数z x yi =+,化简方程,根据表达式的几何意义,方程表示圆,再数形结合,求出z ,得到||z .【详解】解:(1)b 是方程2(6)90()x i x ai a R -+++=∈的实根,2(69)()0b b a b i ∴-++-=,∴2690b b a b ⎧-+=⎨=⎩解得3a b ==.(2)设(,)z x yi x y R =+∈,由|33|2||z i z --=,得2222(3)(3)4()x y x y -++=+,即22(1)(1)8x y ++-=,z ∴点的轨迹是以1(1,1)O -为圆心,22为半径的圆,如图所示,当z 点在1OO 的连线上时,||z 有最大值或最小值,1||2OO =,半径22r =,∴当1z i =-时.||z 有最小值且||2min z =.【点睛】本题(1)考查复数相等;(2)考查复数和它的共轭复数,复数的模,复数的几何意义,数形结合的思想方法.属于中档题.44.(1)3﹣4i ;(2)16.解:(1)依题点A 对应的复数为1-,AB 对应的复数为2+2i ,得A (-1,0),AB =(2,2),可得B (1,2).又BC 对应的复数为4-4i ,得BC =(4,-4),可得C (5,-2).设D 点对应的复数为x +yi ,x ,y ∈R .得CD =(x -5,y +2),BA =(-2,-2).∵ABCD 为平行四边形,∴BA =CD ,解得x =3,y =-4,故D 点对应的复数为3-4i .(2)AB =(2,2),BC =(4,-4),可得:0AB BC ⋅=,∴AB BC ⊥22AB =,42BC =故平行四边形ABCD 的面积为224216⋅=。
人教A版高中数学必修第二册教学课件:第七章7.1复数的概念
【 解】
(1
)
要使
点位
于第
四象
限,
需
m 2
m
2
8m 3m
15 0, 28 0,
∴
m 3或m 5,
7
m
4,
解得 -7<m<3.
∴ 当m∈(-7,3)时,复数z在复平面内的对应点在第四象
限.
m2 8m 15 0,
(2 )要 使点位 于x轴负 半轴上 ,需
m
2
3m
28
0,
∴ 3mm7或 5m,4,解得m=4.
知识梳理
一、复数的相关概念
我们把形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数(complex number),其中i叫做 虚数单位(英语单词:imaginary unit的首字母).全体复数所构成的集合C= {a+bi|a,b∈R}叫做复数集. 复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R).以后不作特殊说明时,复数z =a+bi都有a,b∈R,其中的a与b分别叫做复数z的实部与虚部.
3
则复数z=(3m-2)+(m-1)i在复平面内对应的点位于第 象限.
答案:四 解析:∵ 2 <m<1,∴ 3m-2>0,m-1<0,∴ 复数z
3
在复平面内对应的点位于第四象限.
训练题6 [2019·河南郑州高三质测]已知复数z=(a2-2a) +(a2-a-2)i对应的点在虚轴上,则 ( ) A.a≠2或a≠1 B.a≠2且a≠1 C.a=0 D.a=2或a=0
∴ 当m=4时,复数z在复平面内的对应点在x轴负半轴上.
(3 )要 使点位 于上半 平面( 含实轴 ),需m2 +3m-28 ≥0,
复数的概念(解析版)
复数的概念(解析版)复数的概念(解析版)复数是英语语法中的一个重要概念,指的是表示两个或两个以上数量的名词。
相比于单数形式,复数形式的名词在形态上会发生变化,这种变化包括词尾的加“-s”或“-es”以及其他部分的变化。
理解和正确使用复数形式对于学习和掌握英语语言至关重要。
一、复数形式的构成方式一般来说,英语名词的复数形式有以下几种构成方式:1. 加“-s”:大部分名词的复数形式是在词尾直接加“-s”。
例如:book (书)→books(书籍)。
2. 加“-es”:当名词以“s”、“ss”、“sh”、“ch”、“x”、“o”结尾时,复数形式需要在词尾加“-es”。
例如:box(盒子)→boxes(盒子们)。
3. 变化型复数:少数名词的复数形式无规律可循,需要特殊记忆。
例如:child(孩子)→children(孩子们)。
4. 不规则复数:一些名词的复数形式完全不符合上述规律,需特别记忆。
例如:man(男人)→men(男人们)。
二、复数形式的用法1. 表示两个或两个以上的数量:英语中,当我们需要表示多个事物或概念时,常常使用复数形式。
例如:There are five books on the table.(桌子上有五本书。
)2. 表示某种类别或分类:复数形式还可以用来表示某种类别或分类。
例如:Cars are popular means of transportation.(汽车是流行的交通工具。
)3. 表示家庭成员:在讨论家庭成员时,常常使用复数形式。
例如:My parents are both doctors.(我的父母都是医生。
)4. 表示复数概念的名词作主语时,谓语动词通常使用复数;而当复数概念的名词作定语时,不需要转变为复数形式。
例如:The books are on the shelf.(这些书在书架上。
)5. 复数形式可以与某些数量词连用,表示某一范围内的多个事物或概念。
例如:Hundreds of people attended the concert.(数百人参加了音乐会。
7.1复数的概念-【新教材】人教A版(2019)高中数学必修第二册课前检测(含解析)
人教A 版7.1复数的概念课前检测题一、单选题1.已知i 是虚数单位,复数12z i =-的虚部为( )A .2-B .2C .2i -D .12.设复数(,)z a bi a R b R =+∈∈,它在复平面内对应的点位于虚轴的正半轴上,且有1z =,则a b +=( )A .-1B .0C .1D .23.在复平面内,复数1i +的共轭复数所对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 4.若复数2(32)(1)a a a i -++-是纯虚数,则实数a 的值为( )A .1B .2C .1或2D .-15.在复平面内,若复数()()2246z m m m m i =-+--所对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是( )A .()0,3B .(),2-∞-C .()2,0-D .()3,4 6.已知153z i =+,254z i =+,下列各式中正确的是A .12z z >B .12z z <C .12z z >D .12z z < 7.复数243a a i --与复数24a ai +相等,则实数a 的值为( )A .1B .1或4-C .4-D .0或4- 8.下列命题中,正确的是( )A .复数的模总是正实数B .复数集与复平面内所有向量组成的集合一一对应C .如果与复数z 对应的点在第一象限,则与该复数对应的向量的终点也一定在第一象限D .相等的向量对应着相等的复数9.设1()z xi x R =+∈,且||2z =,则z在复平面内对应的点在第( )象限. A .一、二 B .三、四 C .一、四 D .二、四10.在复平面内,复数2lg (23)i z m m m =+--(i 为虚数单位)对应的点在实轴上,则实数m 的值为( )A .1-B .3C .1-或3D .111.已知i 为虚数单位,若(2)x yi -+和3x i -互为共轭复数,则实数x ,y 的值分别是( )A .3,3B .5,1C .1-,1-D .1-,112.已知复数12i z a =-(a ∈R ,i 为虚数单位)对应的点在直线1433y x =+上,则复数22z a i =+对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限二、填空题13.设复数12z i =-,(i 是虚数单位),则||z =__________.14.在复平面内,复数()()222z m m m i =++--对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围是________.三、解答题15.设:z C ∈,在复平面内z 对应的点为Z ,那么满足下列条件的点Z 的集合是什么图形? (1)||3z =;(2)2||5z <.16.若复数22(12)(23)z m m m m i =+-+--,当实数m 为何值时(1)z 是实数;(2)z 是纯虚数;(3)z 对应的点在第二象限参考答案1.A【分析】根据复数的概念可得出结论.【详解】复数12z i =-的虚部为2-.故选:A.2.C【分析】根据复数的几何意义得,a b .【详解】∵z 它在复平面内对应的点位于虚轴的正半轴上,∴0a =,又1z =,∴1b =, ∴1a b +=.故选:C .3.D【分析】求出复数的共轭复数,即可得出对应点所在象限.【详解】复数1i +的共轭复数为1i -,∴其对应的点()1,1-位于第四象限.故选:D.【点睛】本题考查复数的几何意义,属于基础题.4.B【解析】由得12a =或,且101a a -≠≠得,2a ∴=.5.D【分析】复数所对应的点在第二象限应满足实部0a <,虚部为0b >,解不等式在即可得到答案.【详解】∵在复平面内,若复数()()2246z m m m m i =-+--所对应的点在第二象限, ∴224060m m m m ⎧-<⎨-->⎩解得34x << ∴实数m 的取值范围是()3,4故选:D.【点睛】本题考查复数的概念及分类,属于基础题.6.D【详解】 试题分析:虚数不可比较大小,模可以比较大小,221||5334z =+=,,12z z <考点:复数的模的计算7.C【解析】243a a i --=24a ai +2243{44a a a a a-=∴⇒=--= 8.D【解析】分析:利用复数的概念和性质对每个选项逐一判断得解.详解:复数的模大于或等于0,故选项A 不正确;复数集与复平面内所有从原点出发的向量组成的集合一一对应,不是与复平面内所有向量组成的集合一一对应,因此选项B 不正确;同理选项C 也不正确,选项D 正确.故答案为D.点睛:(1)本题主要考查复数的概念及其性质,意在考查学生对这些知识的掌握水平.(2) 复数集与复平面内所有从原点出发的向量组成的集合一一对应,不是与复平面内所有向量组成的集合一一对应,注意“从原点出发的向量”这个关键词,因为向量是可以平移的,所以不加这个条件就不可能一一对应.9.C【分析】根据条件列方程,求出x ,进而可得z 在复平面内对应的点在第几象限.【详解】2=,得x =∴1z =±,故z 在复平面内对应的点位于第一或第四象限.故选:C.【点睛】本题考查复数模的运算以及复数的几何意义,是基础题.10.B【分析】结合复数对应点在实轴上的条件以及对数的知识,求得m 的值.【详解】因为在复平面内,复数z 所对应的点在实轴上,所以2230m m --=,解得1m =-或3m =.又0m >,所以3m =.故选:B【点睛】本小题主要考查复数对应点在实轴上的条件,考查对数的知识,属于基础题.11.D【分析】根据共轭复数的知识列方程组,解方程组求得,x y 的值.【详解】(2)x yi -+和3x i -互为共轭复数,23,(1)0,x x y -=⎧∴⎨+-=⎩解得1,1.x y =-⎧⎨=⎩ 故选:D【点睛】本小题主要考查共轭复数的概念,属于基础题.12.B将点(2,)a -代入直线方程,由此求得a 的值,进而求得2z 对应点所在象限.【详解】复数12i()z a a =-∈R 对应的点的坐标为(2,)a -,该点在直线1433y x =+上,故2433a -=+,解得2a =-,所以复数222z i =-+,它对应的点的坐标为(2,2)-,在第二象限,故选:B【点睛】本小题主要考查复数对应点的坐标以及对应点所在象限.13【分析】由复数的模的计算公式即可求出.【详解】解:因为复数12z i =-,所以||z ==14.()()2,12,--+∞【分析】由已知建立不等式组,解之可得答案.【详解】 根据题意得出22020m m m +>⎧⎨-->⎩,解得21m -<<-或>2m ,所以实数m 的取值范围是()()2,12,--+∞.故答案为:()()2,12,--+∞.15.(1)以原点O 为圆心,以3为半径的圆.(2)以原点O 为圆心,以2及5为半径的两个圆所夹的圆环,包括内边界,但不包括外边界【解析】根据模的几何意义说明.【详解】解:(1)由||3z =得,向量OZ 的模等于3,所以满足条件||3z =的点Z 的集合是以原点O 为圆心,以3为半径的圆.(2)不等式2||5z <可化为不等式组|25z z ⎧⎪⎨<⎪⎩,不等式||5z <的是圆||5z =的内部所有的点组成的集合,不等式||2z 的解集是圆||2z =上的点及其外部所有的点组成的集合,所以,满足条件2||5z <的集合是以原点O 为圆心,以2及5为半径的两个圆所夹的圆环,包括内边界,但不包括外边界(如图所示).【点睛】本题考查复数模的几何意义,复数z 的模z 表示其在复平面上对应点Z 到原点的距离OZ .16.(1) 1m =-或3m =:(2) 4m =-;(3) 41m -<<-.【分析】(1)z 是实数,根据虚部为0,列方程即可求解;(2)z 是纯虚数,根据实部为0,虚部不为0,列方程组即可求解;(3)z 对应的点在第二象限,根据实部小于0,虚部大于0,列不等式组即可求解.【详解】解:由题意:(1)223=0m m --1m ⇒=-或3m =,∴当1m =-或3m =时,z 是实数.(2)22120230m m m m ⎧+-=⇒⎨--≠⎩4m =-, ∴当4m =-时,z 是纯虚数.(3)2212041230m m m m m ⎧+-<⇒-<<-⎨-->⎩ ∴当41m -<<-时,z 对应的点在第二象限.【点睛】本题考查复数概念的运用,考查理解辨析能力与运算求解能力,属于基础题.。
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7.1 复数的概念(精练)【题组一 实部虚部辨析】1.(2020·江西抚州市)若(2)x i i y i +=+,其中,x y R ∈,i 为虚数单位,则复数z x yi =+的虚部为( ) A .1 B .iC .2-D .2i -【答案】C【解析】由于(2)x i i y i +=+,则1x=且2y =-,所以12z x yi i =+=-,所以复数z 的虚部为2-. 故选:C.2.(2020·江苏宿迁市·宿迁中学高二期中)设i 为虚数单位,则复数55z i =-的实部为( ) A .5- B .5i -C .5D .5i【答案】C【解析】复数55z i =-的实部为5.故选:C.3.(2020·广西桂林市)复数3z i =-的虚部是( ) A .1 B .iC .-1D .i -【答案】C【解析】由复数虚部的定义得复数3z i =-的虚部是1-.故选:C4.(2020·四川省成都市新都一中高二期中)复数24i z =--的虚部是( ) A .2- B .2C .4-D .4【答案】C【解析】因为24i z =--,所以由复数定义可知虚部是4-,故选:C.5.(2020·江苏宿迁市·高二期中)已知复数1z i =-,其中i 是虚数单位,则复数z 的虚部为( ) A .i B .i -C .1-D .1【答案】C【解析】因为1z i =-,则虚部为1-.故选:C. 【题组二 复数的分类】1.(2021·江西景德镇市)已知复数()()1i 1i z m =--+是纯虚数,则实数m =( ) A .-2 B .-1C .0D .1【答案】D【解析】()()()1i 1i 11i z m m m =--+=--+,因为z 为纯虚数且m 为实数,故1010m m -=⎧⎨+≠⎩,故1m =,故选:D2.(2021·甘肃兰州市·兰州一中)i 为虚数单位,已知复数21(1)a a i -+-是纯虚数,则a 等于( ) A .±1 B .1C .1-D .0【答案】C【解析】复数21(1)a a i -+-是纯虚数,所以21010a a ⎧-=⎨-≠⎩,得1a =-.故选:C.3.(2021·江西南昌市)设复数i z a b =+(其中a b R ∈、,i 为虚数单位),则“0a =”是“z 为纯虚数”的( ) A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分又非必要条件【答案】B【解析】若复数i z a b =+是纯虚数,则0a =,0b ≠, 则0a =不能证得z 为纯虚数,z 为纯虚数可以证得0a =, 故“0a =”是“z 为纯虚数”的必要非充分条件, 故选:B.4.(2020·贵州毕节市)已知a 为实数,若复数()24(2)z a a i =-++为纯虚数,则复数z 的虚部为( ) A .2 B .4iC .2±D .4【答案】D【解析】2(4)(2)z a a i =-++为纯虚数,∴24020a a ⎧-=⎨+≠⎩,即2a =.∴复数z 的虚部为4. 故选:D .5.(2020·沙坪坝区·重庆南开中学高二期末)已知i 为虚数单位,a R ∈,复数()242a a i -+-是纯虚数,则a =( ) A .2 B .-2 C .4 D .-2或2【答案】B【解析】因为复数()242a a i -+-是纯虚数,所以240,202a a a -=-≠∴=-故选:B6.(2020·北京市八一中学高二期中)若复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则m =______ 【答案】-1【解析】复数(1)(2)z m m i =++-(m ∈R )是纯虚数,则1020m m +=⎧⎨-≠⎩,所以1m =-. 故答案为:-17.(2019·河南洛阳市·高二期中(文))已知复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则实数m =_____________ 【答案】1-【解析】由题意,复数223(3)z m m m i =--+-为纯虚数,则满足223030m m m ⎧--=⎨-≠⎩,解得1m =-,即实数m 的值为1-.故答案为:1-.8.(2020·林芝市第二高级中学)实数m 取怎样的值时,复数()22153m m z i m --=-+是: (1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?【答案】(1)5m =或3m =-;(2)5m ≠且3m ≠-;(3)3m =. 【解析】(1)若22150m m --=,则z 为实数,此时3m =-或者5m =. (2)若22150m m --≠,则z 为虚数,此时3m ≠-且5m ≠.(3)若2302150m m m -=⎧⎨--≠⎩ ,则z 为纯虚数,此时3m =.9.(2020·辽源市田家炳高级中学校)已知复数()()11z m m i m R =++-∈. (1)m 取什么值时,z 为实数; (2)m 取什么值时,z 为纯虚数. 【答案】(1)1m =(2)1m =-【解析】(1)复数()()11z m m i m R =++-∈,若z 为实数,则10m -=,即1m =(2)若z 为纯虚数,则1010m m +=⎧⎨-≠⎩,解得1m =-10.(2021·江西上饶市)已知m 为实数,i 为虚数单位,设复数()()2256253z m m m m i =++++-. (1)当复数z 为纯虚数时,求m 的值;(2)当复数z 对应的复点在直线70x y -+=的右下方,求m 的取值范围. 【答案】(1)2-;(2)(4,4)-.【解析】(1)由题意得:225602530m m m m ⎧++=⎨+-≠⎩,解得2m =-;(2)复数z 对应的点的坐标为22(56,253)m m m m +++-, 直线70x y -+=的右下方的点的坐标(),x y 应满足70x y -+>,所以22(56)(253)70m m m m ++-+-+>,解得44m -<<,所以m 的取值范围为(4,4)-. 【题组三 复数的几何意义--复平面】1.(2019·重庆市江津第六中学校高二期中)在复平面内,复数1i -+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】B【解析】由题,1i -+在复平面内对应的点为()1,1-,在第二象限,故选:B2.(2020·甘肃省岷县第二中学)若,a b ∈R ,则复数()()224526a a b b i -++-+-表示的点在( ) A .在第一象限 B .在第二象限 C .在第三象限 D.在第四象限【答案】D【解析】因为()2245210a a a -+=-+>,()2226150b b b -+-=---<, 所以由复数的几何意义知该复数表示的点在第四象限.故选:D3.(2019·周口市中英文学校高二期中(文))复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈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】C【解析】复数()()2lg 2221()x xz x i x R -=-+-+-∈的实部()2lg 2a x -=+、虚部()221x x b -=-+-.因为()22221lg 20x x +≥>⇒+>,所以0a <. 因为21122202x x x x --≥-+⇒≥>+,所以0b <. 所以复数z 在复平面内对应的点位于第三象限.故选:C4.(2020·朔州市朔城区第一中学校)设复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,且12z i =+,则2z =( )A .2i +B .2i -+C .2i -D .2i --【答案】B 【解析】12z i =+,1z ∴在复平面内对应点的坐标为(2,1),由复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,可知2z 在复平面内对应的点的坐标为(2,1)-,22z i ∴=-+,故选:B .5.(2020·重庆高二期中)已知()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是____. 【答案】(),2-∞-【解析】()()214Z m m i =++-在复平面内对应的点()21,4m m +-在第二象限,所以21040m m +<⎧⎨->⎩,解得2m <-,即实数m 的取值范围是(),2-∞-.故答案为:(),2-∞-6.(2020·浙江台州市·高二期中)已知复数()()22lg 223z m m m m i =-++-若复数z 是实数,则实数m =________;若复数z 对应的点位于复平面的第二象限,则实数的取值范围为________.【答案】3- 21m <<+【解析】z 为实数,则2230m m +-=,解得1m =或3-,又220m m ->,所以3m =-.z对应点在第二象限,则22lg(2)0230m m m m ⎧-<⎨+->⎩,解得21m <<.故答案为:3-;21m <<+7(2021·宁夏长庆高级中学)在复平面内,复数()()222z m m m i =++--对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围是________. 【答案】()()2,12,--+∞【解析】根据题意得出22020m m m +>⎧⎨-->⎩,解得21m -<<-或>2m ,所以实数m 的取值范围是()()2,12,--+∞.故答案为:()()2,12,--+∞.【题组四 复数的几何意义--模长】1.(2021·浙江高二期末)已知a R ∈,若有a i -=i 为虚数单位),则a =( ) A .1 B .2-C .2±D .±1【答案】C【解析】因为a R ∈所以a i -==,即215a +=,解得2a =±,故选:C2.(2020·辽宁沈阳市·高二期中)设复数z 满足1z i -=,z 在复平面内对应的点为(),x y 则x ,y 满足的关系式为______. 【答案】22(1)1y x +-=【解析】由题意,设复数(,)z x yi x y R =+∈,因为1z i -=1=,整理得22(1)1y x +-=,即复数z 在复平面内对应的点为(),x y 则,x y 满足的关系式为22(1)1y x +-=.故答案为:22(1)1y x +-=.3.(2021·江苏高二)已知a ,b R ∈,()123ai b a i +=++,则a =______,3a bi +=______.【答案】3- 【解析】∵()123ai b a i +=++∴123ba a =⎧⎨=+⎩,解得31a b =-⎧⎨=⎩,则333a bi i +=-+===故答案为:(1)3-;(2)4.(2020·北京人大附中高二月考)已知i 是虚数单位,若1z i =+,则22z z -=________. 【答案】2【解析】根据复数模的计算公式得:22212+222z z i i i -=+--=.故答案为:25.(2020·上海市通河中学高二期中)若z C ∈且342z i ++≤,则z 的取值范围为__________. 【答案】[]3,7【解析】342z i ++≤的几何意义为复平面内动点Z 到定点()3,4A --的距离小于等于2的点的集合,z 表示复平面内动点Z 到原点的距离,∵||5OA ==,5252z ∴-≤≤+.∴z 的取值范围为[]3,7. 故答案为:[]3,7. 【题组五 复数综合应用】1.(多选)(2020·江苏泰州市·高二期末)已知复数1z i =+(其中i 为虚数单位),则以下说法正确的有( )A .复数z 的虚部为iB .z =C .复数z 的共轭复数1z i =-D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限【答案】BCD【解析】因为复数1z i =+, 所以其虚部为1,即A 错误;z ==B 正确;复数z 的共轭复数1z i =-,故C 正确;复数z 在复平面内对应的点为()1,1,显然位于第一象限,故D 正确. 故选:BCD.2.(2020·重庆高二期末)若复数12z i =+(i 为虚数单位),则下列命题正确的是( )A .z 是纯虚数B .z 的实部为2C .z 的共轭复数为12i -+D .z 【答案】D【解析】复数12z i =+(i 为虚数单位)显然不是纯虚数,12z i =+的实部是1,z 的共轭复数为12i -,z =D 正确,故选:D.3.(2020·山东聊城市·高二期末)已知复数z 在复平面上对应的点为()1,1-,则( ) A .z i +是实数(i 为虚数单位) B .z i +是纯虚数(i 为虚数单位) C .1z +是实数 D .1z +是纯虚数 【答案】D【解析】由题意可得,1z i =-+,则1z i +=为纯虚数,12z i i +=-+是虚数,但不是纯虚数, 故选:D .4.(2020·咸阳百灵学校)关于复数3-4i 的说法正确的是( ) ①实部和虚部分别为3和-4;②复数模为5③在复平面内对应的点在第四象限;④共轭复数为3+4i A .①③ B .①②④C .①②③④D .①③④【答案】C【解析】复数3-4i 的实部和虚部分别为3和-4,①正确;复数模为5,②正确;在复平面内对应的点为(3,4)-在第四象限,③正确;复数3-4i 的共轭复数为3+4i ,④正确.故选:C.。