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文档简介
专题03复数(核心考点精讲精练)
考情探究
1.4年真题考点分布
4年考情
考题示例考点分析关联考点
2023年新I卷,第2题,5分复数的四则运算、共辗复数无
2023年新II卷,第1题,5分复数的四则运算、复数的几何意义无
2022年新I卷,第2题,5分复数的四则运算、共钝复数无
2022年新H卷,第2题,5分复数的四则运算无
2021年新I卷,第2题,5分复数的四则运算、共朝复数无
2021年新II卷,第1题,5分复数的四则运算、复数的几何意义无
2020年新I卷,第1题,5分复数的四则运算无
2020年新U卷,第2题,5分复数的四则运算无
2.命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是全国卷的必考内容,设题稳定,难度较低,分值为5分
【备考策略】1.理解、掌握复数的代数形式,能够掌握数集分类及复数分类,需要关注复数的实部、虚部、
及纯虚数
2.能正确计算复数的四则运算及模长等问题,理解并掌握共甑复数
3.熟练掌握复数的几何意义即复数与复平面上点的对应关系
【命题预测】本节内容是新高考卷的必考内容,一般考查复数的四则运算、共扼复数、模长运算、几何意
义,题型较为简单。
考点梳理
知识讲解
1.数集的分类
2.虚数单位
i,规定i?=-1
3.虚数单位的周期
T=4
4.复数的代数形式
Z=4+bi(a,beR),。叫实部,b叫虚部
5.复数的分类
■实数:b=G
f«=0
oJ
,h=0
z=a+bi<*米J.八
虚数:bwO
纯人虚》数3才仿W0
-ia=0
6.复数相等
4=a+Z?i,Z)=c+di,若Z[=,贝!Ja=c,b=d
7.共轨复数
若两个复数的实部相等,而虚部是互为相反数时,这两个复数叫互为共枕复数;
z=a+bi,z=a-bi[a,be,
推广:z-z=(a+bi^a-bi)=a2-(Z?i)2=a2+〃
结论:z-z=a24-Z72
8.复数的几何意义
复数z=a+〃i(a/£R)<t寸应>复平面内的点Z(。/)
9,复数的模
Z=Q+0i(a,》£R),贝ij|Z|=|6Z+M\=>]a2+h2;
分子模
推广模数的树=
分母模
10,复数的四则运算
设zi=a+bi,Z2=c+di(mb,c,d£R),则
(1)加法:zi+z2=(〃+历)+(c、+di)=(a+c)+(Z?+d)i;
(2)减法:Z]—Z2=(〃+历)一(c+di)=(a—c)+g—d)i;
(3)乘法:z「Z2=(4+bi>(c+di)=(〃c—bd)~\~(ad~\~bc)"\\
zia+〃i(ci+Z?i)(c-di)ac+bdbc—ad.
(4)除法:Z2c+di(c+di)(c—M)c2+,c2+J2^C5°),
设zi,z2,z3ec,则复数加法满足以下运算律:
(1)交换律:Z1+Z2=Z2+Z1;
(2)结合律:(Z]+Z2)+Z3=Z1+(Z2+Z3).
考点一、复数的四则运算
典例引领
1.(2022年新高考全国H卷数学真题)(2+2i)(l-2i)=(
A.-2+4iB.-2-4iC.6+2i
【答案】D
【分析】利用复数的乘法可求(2+2i)(l-2i).
【详解】(2+2i)(l-2i)=2+4-4i+2i=6-2i,
故选:D.
2.(2020年新高考全国I卷数学真题)狞=()
1+21
A.1B.-1
C.iD.-i
【答案】D
【分析】根据复数除法法则进行计算.
故选:D
【点睛】本题考查复数除法,考查基本分析求解能力,属基础题.
3.(2020年新高考全国H卷数学真题)(l+2D(2+i)=()
A.4+5iB.5iC.-5iD.2+3i
【答案】B
【分析】直接计算出答案即可.
【详解】(l+2i)(2+i)=2+i+4i+2i?=5i
故选:B
【点睛】本题考查的是复数的计算,较简单.
即时检测
一l+2i
1.(2023•全国•模拟预测)
1+i
31.
—i
22
【答案】D
【分析】由复数的除法运算即可得出答案.
-l+2i(-l+2i)(l-i)l+3i_13.
【详解】(l+i)(l-i)-2-2214
1+i
故选:D.
2.(2023•浙江•校联考模拟预测)已知复数2=也+,"求复数z3=(
)
22
A.近」B.一立,
C.iD.-1
2222
【答案】C
【分析】利用复数乘法计算法则可得答案.
|231x/3._1>/3.2(1V3,YV3+4=走一些
1.331Y
【详解】Z2=+—1=---------H--------i----1-------i,贝!Jz-=z•z-—H-------1——+-H—1=
2(442222(224444
2J7
故选:C
3.(2023•广东佛山•校考模拟预测))
22
A,鸣33g.
B.1C.—+-------1D.-1
8822
【答案】D
【分析】根据复数的乘法运算即可化简求解.
L4打
【详解】
22424
故选:D.
考点二、求复数的实部与虚部
☆典例引领
1.(2023・广东•统考模拟预测)若(z+i)i=4-7i,则复数z的虚部为()
A.-5B.5C.7D.-7
【答案】A
【分析】根据复数的运算、复数的概念求值即可.
【详解】依题意,z=t-i=Ti—7—i=-7-5i,故z的虚部为5
1
故选:A
2.(2023・辽宁・大连二十四中校联考三模)若复数z=罟+2i(i为虚数单位),则乞的虚部为()
1-1
A.3B.3iC.-3D.-3i
【答案】C
【分析】先化简复数,再利用共辗复数及复数的概念求解.
【详解】因为++
l-i(l-i)(l+i)2
所以5=-3i,则三的虚部是-3,
故选:C.
即时检测
1.(2023•浙江绍兴♦统考二模)已知复数z满足z(6-i)=2i,其中i为虚数单位,则z的虚部为(
A,3B.回
C.--D.
2222
【答案】A
【分析】根据复数的运算化简z,再由虚部的概念即可得答案.
【详解】因为z((V厂H、=2i,所以2=存2i=曷2ilV3扁+i)=一—2+2©=-51+日百
所以Z的虚部为正
2
故选:A.
2.(2023・江苏南通・三模)复数z=l+2i+3i?++2O22i2021+2023i2022).
A.1012B.-1011C.1011D.2022
【答案】A
【分析】利用错位相减法求和,结合复数的除法运算求出复数z,即可求得答案.
【详解】由题意得z=l+2i+3i?++2022吁+2023产,
所以z・i=i+2,+3『++2022产+2023产,
所以(1-i)z=1+i+i?++i2022-2O23i2023
1_:20231,:
=———2023i2023=—+2023i
l-il-i
=i+2023i=2024i,
2024i(2024i)(l+i)
所rrr以lz=-------=-----------------
l-i(l-i)(l+i)
2024i-2024
=-1012+1012i
2
所以复数z的虚部为1012,
故选:A
考点三、复数相等
典例引领
1.(2023•山东潍坊・统考模拟预测)设i为虚数单位,且3=l+2i,则1-齿的虚部为()
1+41
A.-2B.2C.2iD.-2i
【答案】B
【分析】由复数的乘法运算化简,再由复数相等求出。=-2,即可求出1-3的虚部.
【详解】由高=l+2i可得;5=(l+2i)(l+ai)=(a+2)i—2。+1,
[a+2=0
则{c,<na=-2,所以1—ai=l+2i的虚部为2.
[-2a+1=5
故选:B.
2.(2023・湖北黄冈・黄冈中学校考三模)已知复数z=a+勿满足z(l+i)=(l—石甘,则。+。=()
71
A.—B.—C.—3D.-4
22
【答案】D
【分析】先利用复数运算规则求得z,求得的值,进而得到a+匕的值.
【详解】z=-=H叫(lT)=3+3i4i+4F='」,
1+i2222
71
则”=—,b=—,故a+6=-4.
22
故选:D
有即时检测
1.(2023•全国•校联考模拟预测)若复数鲁=M2-D(a,beR),则成=()
A.—3B.-1C.1D.3
【答案】D
【分析】根据复数的四则运算和复数相等的概念分别求出。力的值即可求解.
【详解】因为署=可2-。,所以a+i=b(l+i)(2-i)=b(3+i),
[a=3b[a=3
则有〈7,解得,-所以必=3,
\l=b\b=l
故选:D.
2.(2023•全国•校联考三模)已知尸=。一万(。力wR),则a+8的值为()
A.-1B.0C.1D.2
【答案】C
【分析】由复数相等的充要条件可得的值.
【详解】因为i3=a"i(a,6eR),所以—i=a—bi,
由复数相等的充要条件得。=0,匕=1,所以。+匕=1.
故选:C.
考点四、复数的分类及纯虚数概念考查
典例引领
L(2。23•山东济宁♦嘉祥县第一中学统考三模)若复数”含为纯虚数,则实数”()
33
A.—B.-C.6D.—6
22
【答案】D
【分析】利用复数的除法运算求出z,再结合复数的概念求解作答.
(3+ai)(2-i)_6+a+(2a-3)i_6+«2a-3.
【详解】依题意,(2+i)(2-i)-5-~5~+51
因为复数z是纯虚数,且aeR,则*=0且与3XO,
解得a=-6,
所以a=-6.
故选:D
2.(2023•河北•统考模拟预测)设复数z满足z(2-i)=l+Ai(beR),若z为纯虚数.则2=()
A.-iB.iC.-5iD.5i
【答案】B
【分析】先根据复数的除法运算化简z,再根据纯虚数的定义求出6,即可得解.
【详解】由z(2—i)=l+M,
1+从_(1+砌(2+i)/-JR")
2-i(2-i)(2+i)55'
因为z为纯虚数,
[2-Z>=0
所以2.八,解得b=2,
所以z=
故选:B.
即时检测
1.(2023・湖南・铅山县第一中学校联考三模)复数z=ai+/a,0eR)是纯虚数的充分不必要条件是()
A.且6=0B.b=0C.4=1且匕=0D.a=b=0
【答案】C
【分析】运用纯虚数的定义,结合充分条件,、与必要条件的定义即可求得结果.
【详解】因为复数2=齿+/。力€均是纯虚数的充要条件是axO且6=(),
又因为。=1且匕=0是。片0且0=0的充分不必要条件,
所以。=1且6=0是复数z=ai+b(a,6eR)为纯虚数的充分不必要条件.
故选:C.
2.(2023•浙江•校联考三模)已知复数z=1^(aeR)是纯虚数,则。的值为()
A.-12B.12C.-3D.3
【答案】C
【分析】根据复数的除法运算化简Z=鬻,根据纯虚数的概念列式计算,可得答案.
6+〃i_(6+6fi)(l-2i)_6+2〃+(。-12)i
【详解】由题意Z=
l+2i-5-5-
6+2。_
---------=0
因为复数z=^(aeR)是纯虚数,故,❷5。
5
现毕得a=—3,
故选:C
考点五、复数的几何意义
典例引领
1.(2023年新高考全国H卷数学真题)在复平面内,(1+3。(3-i)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】根据复数的乘法结合复数的几何意义分析判断.
[详解】因为(l+3i)(3T)=3+8i—3i2=6+8i,
则所求复数对应的点为(6,8),位于第一象限.
故选:A.
2.(2021年新高考全国n卷数学真题)复数层在复平面内对应的点所在的象限为()
1-31
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】利用复数的除法可化筒紧,从而可求对应的点的位置.
1-31
【详解】2zl=(2T)(l+3i)=2=lti,所以该复数对应的点为
l-3i10102(22)
该点在第一象限,
故选:A.
3.(2023•江苏南通统考模拟预测)已知复数z=(l+i)-W-2i)在复平面内对应的点落在第一象限,则实数机
的取值范围为()
A.m>2B.0<m<2
C.-2<m<2D.m<-2
【答案】A
【分析】化简z,根据z对应点所在象限列不等式,从而求得力的取值范围.
【详解】z=(l+i)・(/n-2i)=/n+2+(m-2)i,
对应点(加+2,%一2),
由于点(机+2,机一2)在第一象限,
m+2>0
所以,解得机>2.
m-2>0
故选:A
即时检测
】•(2。23.广东茂名.统考二模)在复平面内,需所对应的点位于()
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【答案】C
【分析】先利用除法运算化简复数,可得到对应点为即可求得答案
【详解】由题意得鬻(2—4i)(l—5i)=2—10i-4i—20=_2_工.
(l+5i)(l-5i)-26一一B-B'
故在复平面内,2-所4i对应的点为(「值9一7总、,位于第三象限,
故选:C.
2.(2023•重庆•统考模拟预测)已知i是虚数单位,复数/所在复平面内所对应的点位于()
2+10
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
【答案】B
【分析】利用复数的乘方运算和除法运算求解作答.
3i3i・(2+i)一3+6i
【详解】2+,023-+A
2^T-(2-i)(2+i)555
所以复数苴砺■在复平面内所对应的点(一3,3位于第二象限•
2+呼55
故选:B
3.(2023•福建福州•统考模拟预测)在复平面内,复数,对应的点位于第二象限,则复数z对应的点位于()
Z
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
【答案】C
【分析】设2=。+万,然后由复数除法运算得根据1对应的点在第二象限可解.
ZZ
11a-biab
【详解】设z=a+历,则片了工[=(一行)(吁历广了万一户两L
因为复数1时应的点位于第二象限,
Z
a,八
〃<0
所以
b<0
所以复数z对应的点在第三象限.
故选:C
4.(2023•山东聊城•统考模拟预测)若f+x+i在复数范围内分解为z,,则在复数平面内,复数(云-云丫对
应的点位于()
A.实轴上B.虚轴上C.第一象限D.第二象限
【答案】B
【分析】先求出复数Z“7,再根据共规复数的定义结合复数的减法运算及乘法求出复数再根据
复数的儿何意义即可得解.
【详解】由f+x+l=O,得x=-L土3i,
22
当z产」+且i,z2=----iW,_1x/3._1V3.
z,=-----------1,=—+—1,
2222222222
所以(4—马『=(-")3=3后;
”=彳一争,Z2=[+当时,
(4一%)3=(旬=-3后,
综上,复数丫对应的点位于虚轴上.
故选:B.
5.(2023・湖北襄阳・襄阳四中校考模拟预测)若复数(2-i)(a+i)在复平面内对应的点在第四象限,则实数a
的取值范围是()
A.(-co,-g)U(2,+oo)
B.(---,2)
2
D.(-g,+8)
C.(2,+o))
【答案】C
【分析】根据复数运算法则求复数的代数形式,根据点所在象限列不等式组即可求解.
【详解】由题得(2-i)(a+i)=2a+l+(2-a)i,
复数在复平面内所对应的点(为+1,2-。)在第四象限,
2。+1〉0
所以2-"。,解得:a>2,
所以a的取值范围是(2,a).
故选:C
6.(2023•河北唐山•开滦第二中学校考模拟预测)已知复数4与z=4-2i在复平面内对应的点关于实轴对称,
贝()
1-1
A.-l-3iB.-l+3iC.l-3iD.l+3i
【答案】D
【分析】根据复数对应点的对称关系得4=4+2i,应用复数除法化简目标式即得结果.
【详解】由z=4—2i对应点为(4,-2),则4对应点为(4,2),故马=4+2「
所以二=2(2+i)=2(2+i)(l+i)=1+岁
故选:D
7.(2023•广东湛江・统考二模)设复数z在复平面内对应的点为(2,5),则1+1在复平面内对应的点为()
A.(3,-5)B.(3,5)C.(—3,—5)D.(—3,5)
【答案】A
【分析】利用复数的几何意义得到复数,然后求得1+三,再利用几何意义求解.
【详解】解:由题意得z=2+5i,
贝Jil+W=l+(2-5i)=3-5i,
所以1+三在复平面内对应的点为(3,-5),
故选:A
考点六、复数的模长
☆典例引领
0I:3
1.(2023・湖南•校联考二模)设复数z="(i为虚数单位),则|z卜()
l+2i
A.V2B.GC.V5D.V13
【答案】A
【分析】利用复数的四则运算及模的运算即可得解.
3+i33-i(3-i)(l-2i)l-7i_l7.
【详解】因为z=l+2i-l+2i-(l+2i)(l-2i)"5_S?'
故选:A.
2.(2023・安徽黄山•统考三模)已知复数z满足z(l-2i)=i(其中i为虚数单位),则同=()
A.1B.;C.—D.且
225
【答案】D
【分析】把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简求得z,进而得出一然后利用复数模的计算
公式求解.
i(l+2i)i21
【详解】因为z(l-2i)=i,所以Z=F1—2i=7(I—12i\)八(l:+2)i)、=一三5十5三"
所以-z=-:2
一5
故选:D.
3.(2023•山西太原・太原五中校考一模)复平面内复数z满足|z-2|=1,则|z-i|的最小值为()
A.1B.V5-1C.6+1D.3
【答案】B
【分析】根据|z-2|=l分析出/对应点轨迹方程,再根据|z-i|的几何意义以及圆外一点到圆上点的距离最小
值求法求解出结果.
【详解】^z=x+yi(x,yeR),
因为|z-2|=|x-2+刈=疝工再了=1,所以(x-2)2+/=i,即z在复平面内对应点的轨迹为圆C:
(X-2)2+/=1,如图,
又|z-i|=k+(y_l)i|=4+—y,
所以|z-i|表示圆C上的动点到定点A(0,D的距离,
所以|z-i|而“为|CA|-r=g-l,
故选:B.
☆即时检测
1.(2023•江苏•统考模拟预测)已知3+4i=z(l-2i),则|z|=()
A.yf2B.y/5C.710D.5
【答案】B
【分析】利用复数的除法可求z,从而可求其模.
■、土附、r4t日否,zur用3+4i..(3+4i)(l+2i)—5+10i
【详解】由题设可得z=「k,故2=-----------=---=-1+21,
1-2155
故忖=右,
故选:B.
2.(2023•安徽合肥・合肥市第八中学校考模拟预测)已知复数马=2+i,Z2=l-ai(〃wR),宜4之为纯虚数,
则五=()
22
A.73B.y/5C.1D.指
【答案】C
【分析】根据复数的乘法运算法则化简z「1,由纯虚数的概念求出。,由复数的除法运算以及复数的模长
公式可得结果.
【详解】复数4=2+i,Z2=l-ai,则z「G=(2+i)(l+ai)=(2-a)+(2a+l)i,
[«—2=0
依题意得,、,八,解得。=2,即4=l-2i,
[2a+1H0
z=2+i_(2+i)(l+2i)里.
:1^一(1_却(1+2)=彳j
所以2=1.
Z2
故选:c.
3.(2023•山东•校联考模拟预测)己知占,三是方程f+2x+3=0的两个根,则归-司值为()
A.-8B.2C.2夜D.20i
【答案】C
【分析】根据求根公式得和士,然后由复数的模公式计算可得.
【详解】△=22-4xlx3=-8<0,方程有两个虚根,则占=-2+产1=_1+",x^~2~2^X=-\-y/2i,
2
所以国-引=卜1+/+1+夜旧2虚心2夜.
故选:C
4.(2023・辽宁・辽宁实验中学校考模拟预测)若复数z满足£=2,则|z+i|的最小值为()
A.&B.^2-1C.72+1D.1
【答案】B
【分析】首先设复数z=x+M,(x,yeR),根据条件化简求得x,y的关系式,再根据复数模的几何意义求最
值.
【详解】设z=x+yi,(x,ywR),
由zW=2,得(x+yi)(x-yi)=2,则尤2+>2=2,
复数z的轨迹是以原点为圆心,&为半径的圆,如图,
根据复数模的几何意义可知,|z+i|的几何意义是圆上的点到(0,-1)的距离,
如图可知,|z+i|的最小值是点/(0,-&)与(0,—1)的距离&一1.
故选:B.
5.(2023・湖北黄冈・黄冈中学校考二模)已知复数2满足以|=1,则上+3-倒3为虚数单位)的最大值为()
A.4B.5C.6D.7
【答案】C
【分析】设2=8$。+1疝6,根据复数模的计算公式和三角恒等变换的知识可得到
|z+3-4i|=j26+10cos(6+*),由此确定最大值.
【详解】由2|=1可设:z=cos6+isin,,
z+3-4i=(cos£+3)+(sin,一4)i,
.,.|z+3-4i|=J(cos3+3)2+(sin,-4)2=Jcos?3+sin?6+(6cos6-8sise)+25=J26+1Ocos(6+9)(其中
cos^|,sin^l),
,、34
.二当cos(6+0)=1时,BPz=---i
|z+3-4i|=726+10=6.
IImax
故选:c.
考点七、复数的三角形式
,典例引领
1.(2023春•四川泸州•高三泸县五中校考开学考试)若复数Z=r(cos0+isin。)(r>0,9wR),则把这种
形式叫做复数z的三角形式,其中/•为复数z的模,,为复数z的辐角,则复数z=^+1i的三角形式正确
22
的是()
A.cos—+is讥一B.sin—+zcos-
6666
TT7TTTTT
C.cos—+isin—D.sin——\-icos—
3333
【答案】A
【分析】根据复数的三角形式的定义直接判断.
【详解】复数z=@+」i的模为1,辐角为g,
所以复数Z=3+匕的三角形式为cosj+isin^.
2266
故选:A
2.(2023•全国,高三专题练习)任何一个复数z=a+历(a,〃eR)都可以表示成z=r(cose+isine)(r±0,ewR)
的形式,通常称之为复数的三角形式.法国数学家棣莫弗发现:[r(cose+isine)r=r"(cos〃e+isin4)(〃eZ),
我们称这个结论为棣莫弗定理.则(1-后严22=()
A.1B.22(mC.-22022D.i
【答案】B
【分析】现将复数1-后表示为三角形式,再利用棣莫弗定理求解.
【详解】1-亚=21-孝i
I47
8s,等j+isin1等川=2吗
(1一后严2=22侬
故选:B.
☆即时检测
1.(2021秋•四川资阳•高三四川省资阳中学校考开学考试)任何一个复数z=a+bi(其中。,beR,i为虚
数单位)都可以表示成z=r(cos,+isin,)(其中r2O,0eR)的形式,通常称之为复数z的三角形式.法
国数学家棣莫弗发现:[r(cos,+isin。)]"=k(cos〃0+isin,冶)(〃eZ),我们称这个结论为棣莫弗定理.由棣
莫弗定理可知,"〃为偶数”是“复数(8$/+与1^](〃€2)为实数”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】C
【分析】根据题意得到sinm=0,故〃=2Z,keZ,即可判断.
【详解】由(cos工+isin工]=cos竺+isin竺为实数,
122)22
/ri•m八
sin—=0,
故—=攵4,攵wZ,
2
即〃=2A,A£Z,
故"为偶数是"复数(cos1+isin]J(〃eZ)为实数”的充要条件.
故选:C.
2.(2023・全国•高三专题练习)任何一个复数z=a+初(其中。、beR,i为虚数单位)都可以表示成:
z=/•(cosd+isin。)的形式,通常称之为复数z的三角形式.法国数学家棣莫弗发现:
z,,?n
Z=[r(cos/9+isin0)]=r(cosn0+Zsin(nGA^+),我们称这个结论为棣莫弗定理.根据以上信息,下列
说法正确的是()
A.|z1=|z「
B.当r=l,。=。时,z3=1
C.当厂=1,6=1时,z=l--/
322
D.当r=l,£时,若”为偶数,则复数z"为纯虚数
4
【答案】AC
【分析】利用复数的三角形式与模长公式可判断A选项的正误;利用复数的棣莫弗定理可判断B选项的正
误;计算出复数之,可判断C选项的正误;计算出z3可判断D选项的正误.
【详解】对于A选项,z=〃(cos£+isine),IjliJz2=r2(cos20+/sin2^),可得归卜卜?(cos2e+isin26)=,,
|z|2=|r(cos<9+zsin0)|2=r2,A选项正确;
对于B选项,当r=1,8=?时,z3=(cose+isine)'=cos3e+isin3e=cos;r+isin7r=-1,B选项错误;
对于C选项,当厂=1,6=1时,z=cos—+zsin—=—+—z,则z=,-史J,C选项正确;
3332222
对于D选项,z"=(cos6+isin。)"=cosn0+?sin=cos—4-/sin—,
取〃=4,则〃为偶数,则z4=cos〃+isin乃=-1不是纯虚数,D选项错误.
故选:AC.
【点睛】本题考查复数的乘方运算,考查了复数的模长、共貌复数的运算,考查计算能力,属于中等题.
考点八、欧拉公式
☆典例引领
1.(2023•浙江绍兴•统考模拟预测)欧拉公式e*=cosx+isinx(i为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉创
立,依据欧拉公式,下列选项不正确的是()
A.复数亘的虚部为9B.若xe佟,3。则复数e*对应点位于第二象限
1+i,
C.复数i.e'i的模长等于1D.复数e事的共辐复数为L+3i
e22
【答案】D
【分析】根据欧拉公式,即可由复数的除法运算以及几何意义,模长公式,共聊复数的定义,结合选项即
可求解.
三兀..兀K.
【详解】e2'尸2+。_i_i(l-i)_l+i,故复数亘的虚部为J,A正确,
1+i1+i1+i(l+i)(l-i)21+i
e"=cosx+isinx对应的点为(cosx,sinx),山丁xe(弓,3兀),所以8sx<0,sinx>0,故对应的点为第二象
限,故B正确,
对于C,ie^=i(cosx+isinx)=-sinx+icosx,故模长为J(-sinx?+cos?x=l,故C正确,
e^=cos-+isin^=l+^i,所以共朝复数为且i,故D错误,
332222
故选:D
即时检测
1.(2023•全国•高三专题练习)欧拉公式3'=cosx+isinx(i为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉发明的,
e"
它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,根据欧拉公式可知,F表示的复
-1
数的虚部为()
A.-也B.&C.--iD.也i
2222
【答案】B
【分析】根据欧拉公式即可代入求解,根据复数的除法运算即可化简求解.
eK,_cosn+isin7t_-1_-V2(l-i)_72\[2.
【详解】有题意可知F兀..兀一花―7^-2一—"鼠
4
ecos-+isin-+
4422
故虚部为变,
2
故选:B
2.(2023•山西晋中•统考三模)欧拉公式e"=cosx+isinx(xeR)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,该公式
被誉为数学中的天桥.若复数4=€胃,z2=e^贝1平2=()
A.-iB.i
、5/2&.n6^V2.
/.----F--1\_).--------1
2222
【答案】B
【分析】由欧拉公式求4,4的代数形式,再结合复数运算法则求4%.
【详解】由欧拉公式可得:
审兀..兀16.兀..兀1.
=e'=cos—+isin—=—H---1,z,=e6=cos—+isin—=—+—i,
133226622
3+3+三.3=i
则平2=
224444
故选:B.
3.(多选)(2023•全国•模拟预测)欧拉公式y=cosO+isine(其中e=2.718…,i为虚数单位)由瑞士著
名数学家欧拉发现,该公式建立了三角函数与指数函数的关系,在复变函数论中占有非常重要的地位,被
誉为“数学中的天桥根据欧拉公式,下列结论中正确的是()
i9i0i/?i(
A.|e|=lB.e+e=e^>
i(a+(,
C-e仔")-i7D.e)-eicosa+e^)sin«
【答案】ACD
【分析】求得的值判断选项A;举特例否定选项B;分别求得的代数形式进行比较判断选项
C:对进行化简整理判断选项D.
【详解】由题意得ei°=cose+isin。.
选项A:|eiw|=|cos0+isin^|=>/cos2^+sin2^=1,故选项A正确:
选项B:当e="=5时,e,(分m=cos(6+?)+isin(e+£)=T
e,"+e°=^cos^+isin^+^cos-^+isin-|^=2i?t-l,故选项B错误;
选项C:e,6>=cos0+isin0=cos0-isind»ie,6>=sin9+icos6,
)=cos^~-+isin=sin0+icos0=iei<?,故选项C正确;
选项D:e'("+0=cos(a+6)+isin(a+e)=(8sa8s。一sinasin6)+i(sinacose+cosasin。)
=(CQsacosJ+icosasine)+(—sinasinJ+isinacosg)
=cosa(cose+ising)+sine(—sin,+icosJ)
=cosa(cos^4-isin4-sicos[e+])+isin[g+5)].
-/cQsa+e'EIsina,故选项D正确•
故选:ACD.
考点九、复数多选题
☆典例引领
1.(2023•黑龙江哈尔滨・哈九中校考模拟预测)已知复数z=〃+历(a,6eR),其共轨复数为I,则下列结
果为实数的是()
A.z2B.|z2|C.(2+l)(z+l)D.(z-z)-i2023
【答案】BCD
【分析】逐个代入化简,检验虚部是否为0,即可判断.
【详解】对于A,z2=a2-b2+2abi,不一定为实数;
对于B,\z2\=a2+h2&R-.
对于C,(z+l)(z+l)=z-z+z+z+l=a2+/?2+267+leR;
对于D,(z-z)-i2023=2/?i2024=26(i4)506=2Z?eR.
故选:BCD.
2.(2
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