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文档简介
第23讲复数
(9类核心考点精讲精练)
12.考情探究
1.5年真题考点分布
5年考情
考题示例考点分析
2024年天津卷,第10题,5分复数代数形式的乘法运算
2023年天津卷,第10题,5分复数代数形式的乘法运算复数的除法运算
2022年天津卷,第10题,5分复数的除法运算
2021年天津卷,第10题,5分复数的除法运算
2020年天津卷,第10题,5分求复数的实部与虚部
2.命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是天津高考卷的必考内容,设题稳定,难度较低,分值为5分
【备考策略】1.理解、掌握复数的概念,能够理解复数的实部虚部与共轨复数的概念
2.能掌握复数的四则运算法则
3.具备数形结合的思想意识,会借助图形,理解复数与向量的关系
4.会解复数方程问题
【命题预测】本节内容是天津高考卷的必考内容,一般给出复数进行相关计算,求解实数虚数问题。
12•考点梳理一
⑴复数的定义
(2)复数的分类{考点一、复数的概念
「知识点一.复数的有关概念《(3)复数相等
(4)共宛复数
(5)复数的模
考点二、复数的四则运算
考点三、复数相等
{考点四、复数类型
知识讲解
知识点一.复数的有关概念
(1)复数的定义:形如“十历(。,6GR)的数叫做复数,其中&是复数Z的实部,女是复数Z的虚部,i为虚数
单位.
(2)复数的分类:
复数z=a+bi(a,6GR)
(实数(b=0>
'虚数(b*0)(当a=0时为纯虚数、
(3)复数相等:
a+bi==c+c且6=d(a,b,c>dGR).
(4)共轨复数:
a+bi与c+di互为共轨复数Qa=c,b=—d(a,b,c,dGR).
⑸复数的模:
向量龙的模叫做复数z=a+历的模或绝对值,记作|a+历I或|z|,即|z|=|a+历尸Ua2+炉(。,bGR).
知识点二.复数的几何意义
⑴复数z=a+历(a,bGR)-----对应复平面内的点Z(a,b).
(2)复数z=a+bi(a,Z?£R)——对应平面向量龙.
知识点三.复数的四则运算
⑴复数的加、减、乘、除运算法则:
设zi=a+6i,Z2=c+i/i(a,b,c,dGR),贝!]
①力口法:zi+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+(7)i;
②减法:zi—Z2=(a+bi)—(c+di)=(a—c)+(b—;
③乘法:z「Z2=(〃+历),(c+di)=(ac—faZ)+(Qd+Z7c)i;
④除法:豆="竺=(a+h)(c-dD=手等+咚萼j(c+d忧0).
12*222
Z2c+di(c+di)(c-di)c+dc+d
(2)几何意义:复数加、减法可按向量的平行四边形法则或三角形法则进行.
如图给出的平行四边形OZ1ZZ2可以直观地反映出复数加、减法的几何意义,即源=次+土,葩=0/
一OZi.
知识点四.复数常用结论
1.(l±i)2=+2i;\=i;F=T
l-ll+l
2.—b-\~ai=i(6?+bi)(a,/?£R).
3.i4"=l,i4,,+1=i,i4n+2=-l,i4n+3=-i(«eN).
4.i4n+i4n+1+i-+2+i4"+3=0(n£N).
5.复数z的方程在复平面上表示的图形
(l)a<\z\<b表示以原点O为圆心,以。和6为半径的两圆所夹的圆环;
(2)|z—(a+bi)|=r(r>0)表示以(a,b)为圆心,厂为半径的圆
考点一、复数的概念
典例引领
1.(24-25高三上•海南•开学考试)复数z满足z(2+i)=|3+4i|,则复数z的虚部是()
A.2iB.2C.-iD.-1
【答案】D
【分析】根据复数的除法运算化简复数,即可根据虚部概念求解.
【详解】由z(2+i)=|3+4i|可得z=等=/消=2—i,
所以虚部为-1,
故选:D.
2.(2024・河南周口•模拟预测)已知复数z=(l+B,i为虚数单位,贝吻的虚部为()
A.2iB.-2iC.2D.-2
【答案】D
【分析】根据复数的除法和乘方的运算法则,结合复数虚部的定义进行求解即可.
【详解】(1+。3=(1一£)=(1—i)3=1+3X野.(T)+3X1x(―i)2+(―i)3=i-3i—3+i=—2—
2i,
因此复数(1+9)3的虚部为-2.
故选:D
1.(23-24高三下•广西•阶段练习)设2=^^,贝1Jz=()
1+1+1
A.-1-3iB.-1+3iC.1-3iD.1+3i
【答案】B
【分析】根据复数的运算法则直接计算即可.
【详解】由题得,2=47=三=9季=3i—1.
1+1+11-1-1-1
故选:B.
2.(2024•全国•模拟预测)已知z=",IJl!|z+z3+z5=()
i-i
A.iB.-iC.1+iD.1-i
【答案】A
【分析】运用复数的代数形式的乘除运算法则求得z=i,代入所求式计算即得.
所以z+z3+z5=i+i3+i5=i—i+i=i.
故选:A.
3.(2025•广东深圳•模拟预测)已知i为虚数单位,复数z,满足|z|=5,z在复平面中的第一象限,且实部
为3,则彳为
【答案】3-4i
【分析】根据复数的几何意义以及模长公式即可求解.
【详解】由于复数z的实部为3,故设z=3+6i,(6>0),根据|z|=5,所以32+。2=52,解得b=4,
所以z=3+4i,故2=3—4i,
故答案为:3-4i
考点二、复数的四则运算
典例引领
1.(2024・天津•高考真题)已知i是虚数单位,复数+i)•(*-2i)=
【答案】7-V5i
【分析】借助复数的乘法运算法则计算即可得.
【详解】(V5+i)•(V5-2i)=5+V5i-2V5i+2=7-V5i.
故答案为:7-遮i.
2.(2023・天津・高考真题)已知i是虚数单位,化简总的结果为_________.
2+31
【答案】4+i/i+4
【分析】由题意利用复数的运算法则,分子分母同时乘以2-3i,然后计算其运算结果即可.
【详解】由题意可得分==筌=4+i.
2+31(2+31){2—31)13
故答案为:4+i.
即时
1.(2023•全国•高考真题)设2=系科贝厉=()
A.l-2iB.l+2iC.2-iD.2+i
【答案】B
【分析】由题意首先计算复数z的值,然后利用共轨复数的定义确定其共辗复数即可.
【详解】由题意可得z=m三=#=空=牛=1_21
1+1+11-1+11-1
则2=1+2i.
故选:B.
2.(2023•全国•高考真题)已知z=3,贝吻一2=()
2+21
A.-iB.iC.0D.1
【答案】A
【分析】根据复数的除法运算求出z,再由共轨复数的概念得到2,从而解出.
【详解】因为z=W=矗制=?=->所以2=)即z-2=f
故选:A.
3.(2024.四川•模拟预测)已知复数z满足次1—i)=3+5i,则复数z=()
A.4+4iB.4—4i
C.-l+4iD.-l-4i
【答案】D
【分析】由已知等式化简求出2,从而可求出复数z.
(3+5i)(l+i)—2+8i
【详解】因为2=燮==—1+4i,
(l-i)(l+i)2
所以z=-1—4i.
故选:D.
考点三、复数相等
典例引领
1.(2022•全国•高考真题)已知z=l—2i,且z+a2+6=0,其中a,b为实数,贝U()
A.a=l,b=-2B.a=-1,b=2C.a=l,b=2D.a=-1,b=-2
【答案】A
【分析】先算出2,再代入计算,实部与虚部都为零解方程组即可
【详解】z=1—2i
z+ctz+b=1—2i+a(l+2i)+b=(1+Q+b)+(2a—2)i
由z+a2+6=0,结合复数相等的充要条件为实部、虚部对应相等,
得匕匕LU%二
故选:A
2.(2016・天津・高考真题)已知a,6eR,i是虚数单位,若(1+i)(1-bi)=a,贝哈的值为
【答案】2
【详解】试题分析:由(l+i)(l—bi)=l+b+(l—)i=a,可得所以{0j£=2,故答
案为2.
【考点】复数相等
【名师点睛】本题重点考查复数的基本运算和复数的概念,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实
掌握其运算技巧和常规思路,如(a+hi)(c+di)=(ac—bd)+(ad+bc)i(a,b,c,dGR),
呻=3誓*c,deR),.其次要熟悉复数的相关基本概念,如复数a+bi(a,beR)的实部为a、
c+aic^+a^
虚部为反模为>/。2+/、共辗复数为a—bi.
即时检测
1.(2024•新疆乌鲁木齐.三模)若(1—2i)(2+i)=a+历(a,6CR,i是虚数单位),则a,b的值分别等于()
A.4,-5B.4,-3C.0,-3D.0,-5
【答案】B
【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数相等的充要条件计算得答案.
【详解】(1-2i)(2+i)=4—3i=a+历,:a=4,b=-3.
则a,b的值分别等于4,-3.
故选:B.
2.(24-25高三下•全国・单元测试)设aeR,(a+i)(l—ai)=2,则a=()
A.-2B.-1C.1D.2
【答案】C
【分析】结合复数的乘法运算,利用复数相等列方程组求解即可.
【详解】因为(a+i)(l—ai)=a—a2i+i+a=2a+(1—a2)i=2,
所以h2a72,解得Q=i.
(1—az=0,
故选:C
3.(24-25高三上•江苏南通•阶段练习)若集合/={血2117nl=i,7ncC},B={a+M|a/j=0},则AnB的元
素个数为()
A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【分析】通过讨论求得tn?,a+M,利用集合交集运算求出An8,从而求出结果.
【详解】因为=1,且THGC,则m=±1,或m=%+yi,且/+y2=1(y0),所以病=1,或/_
——y2+2%yi,
因为ab=0,则a=0或b=0,当aH0,b=0时,a+bi=a,当a=0,bW0时,a+bi=bi,当a=0且b=0
时,a+bi=0,
当a=1,且b=0,m2=1,则a+bi=l=m2,
当a=-1,且b=0,x=0,y=±1时,m2=—1,则a+bi=m2=—1
x2—y2=0
x+'=1,即a+bi=bi=m2=i,或a+bi=bi=m2=—i,
b=2xy
{a=0
综上=所以/n8的元素个数为4
故选:D
4.(2024•辽宁・模拟预测)已知詈=2-i,x,yGR,贝!]x+y=()
A.2B.3C.4D.5
【答案】C
【分析】根据条件得出久+必=(l+i)(2-i),再根据复数的乘法运算可得出久+yi=3+i,然后即可求出
x+y的值.
【详解】解:,•,=2—i,.•.%+yi=(1+i)(2—i)=3+i,
•,%=3,y=1,・,・%+y=4.
故选:C.
考点四、复数类型
.典例引领
1.(2020•浙江•高考真题)已知aGR,若a-l+(a-2)i(i为虚数单位)是实数,则a=()
A.1B.-1C.2D.-2
【答案】C
【分析】根据复数为实数列式求解即可.
【详解】因为(a-1)+(a-2)i为实数,所以a-2=0,a=2,
故选:C
【点睛】本题考查复数概念,考查基本分析求解能力,属基础题.
2.(2024.江西新余•模拟预测)已知复数z满足:|z|=1,1+Z+Z2+Z3为纯虚数,则这样的复数z共有()
个.
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】法一:设该复数2=。+历6"€的,借助复数的运算法则计算出1+Z+Z2+Z3后结合纯虚数定
义即可得;法二:借助复数的三角形式及其几何意义计算即可得.
【详解】法一:设2=a+历(a,b€R),贝1Jl+z+z?+z3的实部为0且虚部不为0,
l+z+z2+z3—l+a+bi+a2+2abi—b2+a3+3a2bi—3ab2-b3i
=(a3-3ab2+a2-b2+a+1)+(—b3+3a2b+2ab+b)i,
则a3—3ab2+a2-b2+a+1=0,—b3+3a2b+2ab+b0,
因为|z|=1,故a2+62=i,gph2=1—a2,
则有口3—3ab2+a2_b2+a+i=2a(2a2+a—1)—0,解得a=0或1或—1,
当a=0时,b2=1,贝U—〃+3a2b+2ab+b=-b+b=0,舍去;
当a=—1时,b2—0,即b=0,则—+3a2。+2ab+6=0,舍去;
当a=^时,b2=则一+2ab+b=—三6+三6+b+b=2b力0,
2444
故b=±奈即2=[±争,共有两个.
综上所述,这样的复数z共有两个.
法二:设Z的辐角为。,06[-7t,n],
zr表示将复数z在复平面内逆时针旋转(r-1)0,
由几何图形的对称性:z与z2在复平面内应关于y轴对称,
则解得:。或;或无或-1
易知:8力士:时,z=0,舍去,
故8=±1故有两个不同的复数z满足题意.
故选:B.
即时
1.(2024・北京大兴•三模)已知(爪-i¥为纯虚数,则实数6=()
A.0B.1C.-1D.±1
【答案】D
【分析】根据复数代数形式的乘方运算化简(m-i)2,再根据实部为0,虚部不为0得到方程(不等式)组,
解得即可.
【详解】因为(TH—i)2=m2—2mi+i2=m2—1—2mi,
又⑺—i¥为纯虚数,所以解得爪=±1.
I—2mH0
故选:D
2.(24-25高三上•湖南•开学考试)己知复数zi=2-i,Z2=a+i(aeR),若复数z1•z2为纯虚数,则实数a的
值为()
A—B.|C.-2D.2
【答案】A
【分析】求出Z「Z2,再根据纯虚数概念得解.
【详解】由已知,复数Z1・Z2=(2-i)(a+i)=(2a+1)+(2-a)i为纯虚数,
所噌二:0°'得aT
故选:A.
3.(2024・北京•三模)若复数z=a—1+5(a+l)i为纯虚数,其中aeR,i为虚数单位,则叱=()
1-ai
A.iB.-iC.1D.-1
【答案】A
【分析】由复数概念求出参数,结合复数四则运算即可求解.
【详解】由2=a—1+5(a+l)i是纯虚数可知a=1,所以”===i,
1—ail—i2
故选:A
4.(23-24高三下•湖南•阶段练习)已知复数z满足|z+2i|=|z|,且z—l是纯虚数,贝!Jz5=()
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】设2=。+折,其中a,b是实数,由|z+2i|=|z|求出b,再求出z-l,根据z-l的类型求出a,即
可得到z,最后根据复数代数形式的乘法运算法则计算可得.
【详解】设2=。+历,其中a,b是实数,则由|z+2"=|z|,得@2+(b+2)2=Q2+人2,
所以b=-1,贝!Jz—l=a-1—if
又因为z-l是纯虚数,所以。一1=0,解得。=1,即z=l-i,
所以z2=(l-i)(l+i)=2.
故选:B
考点五、复数的几何意义
典例引领
1.(2023・北京・高考真题)在复平面内,复数z对应的点的坐标是(-1,百),贝版的共软复数彳=()
A.1+V3iB.1-V3i
C.-1+V3iD.-1-V3i
【答案】D
【分析】根据复数的几何意义先求出复数z,然后利用共朝复数的定义计算.
【详解】z在复平面对应的点是(-1,遮),根据复数的几何意义,z=-l+V3i,
由共辗复数的定义可知,z=-1-V3i.
故选:D
2.(2023・全国•高考真题)在复平面内,(l+3i)(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(1+3i)(3-i)=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.
电上即时检测
1.(2024.云南.模拟预测)在复平面内,(1-i)(2+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】D
【分析】先化简复数,再由复数的几何意义求解即可.
【详解】'''(1—i)(2+i)=2+i—2i—i2=3—i,
・•.其对应的点坐标为(3,-1),位于第四象限,
故选:D.
2.(23-24高三上.天津•期中)复数z在复平面内对应的点为(2,-1),则注的共朝复数的模为
【答案】V5
【分析】根据复数的几何意义可得z=2-i,即可根据复数的除法运算化简,进而由模长公式即可求解.
【详解】由题意可得z=2—i,所以空=乎=口詈山=?=_i+2i
z—11—122
故共扼复数为一1+2i,|-1+2i|=V(-l)2+22=V5,
故答案为:V5
3.(23-24高三上•天津河北•开学考试)复数上在复平面内对应的点的坐标是_________.
2+1
【答案】&I)
【分析】由复数除法法则可得复数的代数表示,即可得其对应坐标.
【详解】土=瑞嵩=g+|i,则其在复平面上的对应点的坐标为c,|).
故答案为:(I,I)
4.(2024.青海西宁.二模)已知复数z=i2°24—i,则2对应的点在复平面的()
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【答案】A
【分析】根据条件,利用i的运算性质,得到z=l-i,从而有2=1+i,即可求解.
【详解】因为Z=i2°24—i=(i2)1012—i=i—i,所以2=l+i,其对应的点为(1,1),
故选:A.
5.(23-24高三上.天津红桥•阶段练习)己知i为虚数单位,则兽在复平面内对应的点位于()
2+1
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
【答案】D
【分析】根据题意得到z=:-|i,即可得到答案.
则z在复平面对应的点为在第四象限.
故选:D
考点六、复数模长问题
典例引领
1.(2023•全国•高考真题)|2+i2+2i3|=
C.V5
【答案】c
【分析】由题意首先化简2+i?+2i3,然后计算其模即可.
【详解】由题意可得2+i2+2i3=2-1-2i=1-2i,
贝!]|2+i2+2i3|=|1-2i|=Ji?+(—2)2=Vs.
故选:C.
2.(2022・北京・高考真题)若复数z满足i-z=3-4i,则|z|=()
A.1B.5C.7D.25
【答案】B
【分析】利用复数四则运算,先求出z,再计算复数的模.
【详解】由题意有z=0=空粤=一4—3i,故|z|=J(—4尸+(—3/=5.
故选:B.
即时检测
I_________L__________
1.(2020•全国•高考真题)若z=l+i,则忆2-2z|=()
A.0B.1C.V2D.2
【答案】D
【分析】由题意首先求得z2-2z的值,然后计算其模即可.
【详解】由题意可得:z2=(1+i)2=2i,贝。z?-2z=2i-2(1+i)=-2.
故怙2-2z|=|-2|=2.
故选:D.
【点睛】本题主要考查复数的运算法则和复数的模的求解等知识,属于基础题.
2.(2020・全国•高考真题)设复数zi,Z2满足,1|=忆2|=2,Z1+z2=V3+i,则%-z2|=.
【答案】2V3
【分析】方法一:令Z]-a+bi,(aER,bER),z2-c+di,(cGR,dGR),根据复数的相等可求得ac+bd-
-2,代入复数模长的公式中即可得到结果.
方法二:设复数Z1,Z2所对应的点为Z1乂2,赤=应1+被2,根据复数的几何意义及复数的模,判定平行
四边形OZ/Z2为菱形,I而I=IOZJ=|OZ2|=2,进而根据复数的减法的几何意义用几何方法计算匕-Z2I.
【详解】方法一:设Z1=a+bi,(aeR,b6R),z2=c+di,(cER,dER),
+z2=a+c+(6+d)i=遮+i,
又|Z1HZ21=2,所以+b2=4,c2+d2-4,
(a4-c)2+(b+d)2=a24-c2+/72+d2+2(ac+bd)=4
••・ac+bd=—2
22
•••\zr—z2\—|(a—c)+(6—d)i|=—c)+(/?—d)=J8—2(ac+bd)
=V8T4=2V3.
故答案为:2V3.
方法二:如图所示,设复数z1*2所对应的点为Z1(Z2,OP=OZi+oz2,
由已知|诃|=V3TI=2=IOZJ=|0Z2|,
二平行四边形OZ1PZ2为菱形,且40PZ1AOPZ2都是正三角形,.,.NZ10Z2=120°,
2222
\ZrZ2\=|0Z1|2+|OZ2|-2|OZ/|OZ21cos120。=2+2-2•2•2-(-|)=12
Izj-z2\=\Z±Z21=2V3.
Z2
【点睛】方法一:本题考查复数模长的求解,涉及到复数相等的应用;考查学生的数学运算求解能力,是
一道中档题.
方法二:关键是利用复数及其运算的几何意义,转化为几何问题求解
3.(2024.河南关B州•模拟预测)若z=2—i—亲QCR)且|z|=1,则x取值的集合为()
A.{2}B.{3}C.{3,7}D.{1,3}
【答案】C
【分析】利用复数的四则运算化简复数z,根据|z|=l得方程,求解即得.
【详解】z=2-i一四=(2f(2+i)-(x+i)=竺上,
24-i2+i2+i
因|z|=l,贝"与岁|=1,即咋早=1,
可得,(5-x)2+1=5,解得,x=3或7.
故选:C.
4.(2024.贵州・模拟预测)||-1|=()
A.V2B.V5C.2D.5
【答案】B
【分析】利用复数的运算得2-1=-1-2、再利用模长的计算公式,即可解.
1
【详解】因为彳-l=-l-2i,所以卜—=I—1-2i|=V1T4=V5,
故选:B.
考点七、复数方程问题
典例引领
1.(2024.江西.模拟预测)已知1+i是实系数方程%2+。%+人=0的一个根.则()
A.4B.—4C.0D.2
【答案】c
【分析】利用实系数的一元二次方程的虚根成对原理结合韦达定理运算求解.
【详解】因为1+i是关于%的方程+a%+b=O(a,b6R)的一个根,
则1一i也是关于%的方程/+。%+b=O(a,beR)的一个根.
可得二,解得a=—2,b=2,
(.(1+i)x(1-ij=o
所以a+b=0.
故选:C.
2.(2024•四川宜宾.三模)已知复数z满足z2+z+1=0且2是z的共辗复数,则z+2=()
A.-1B.1C.V3D.-V3
【答案】A
【分析】由韦达定理即可求解.
【详解】由求根公式可知,若z为方程z2+z+1=0的根,则其共辗复数2也是该方程的根,
故由韦达定理可知,z+z=-i=-1.
故选:A.
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1.(24-25高三上•江苏•阶段练习)已知复数z满足z3=1+Bi,则2=()
A.1+V3iB.V2^cos+isin
C.1+V3iD.德(cos;+isin;)
【答案】D
【分析】设2=rcos0+rsin0i(r>0,6C[0,2K)),根据复数的三角形式计算可得答案.
【详解】设z=厂cos。+rsin0i(r>0,0E[0,2兀)),
所以z?=丁3cos39+ir3sin30=l+V3i,
可得jr:sin38=百,两式相除可得tan36=瓜
(r3cos3。=1
可得3®=:+E(/ceZ),0=^+y(fcGZ),
因为6E[0,2兀),所以。音常常常芳,W
当时,r3sin^3x^=V3,解得丁二遮,此时z=迄(cos;+isin;),
当时,r3sin^3x^=V3,解得N=—2,舍去,
当6=日时,丁3$①(3x£)=8,解得丁=迄,此时z=遮(cos曰+isin蔡),
当。=岩时,〃sin(3x.)=百,解得丁3=一2,舍去,
当。=昔时,r'sin(3义告)=值,解得r=冠,此时z=V^(cos3+isin手),
当。=与时,/sin(3x者)=\后,解得「3=一2,舍去,
结合选项,只有D正确.
故选:D.
2.(2024•山西阳泉•三模)已知2+i是实系数方程/+p久一q=o的一个复数根,贝!]p+q=()
A.一9B.-1C.1D.9
【答案】A
【分析】根据虚根成对原理2-i也是实系数方程/+px-q=0的一个复数根,再由韦达定理计算可得.
【详解】因为2+i是实系数方程/+px-q=0的一个复数根,
则2—i也是实系数方程/+px-q=。的一个复数根,
所以{—p=2+i+2—i解得仁二,
一q=(2+i)(2-i)
所以p+q=-9.
故选:A
3.(2024.重庆九龙坡.三模)设Zi*2是关于%的方程/+2%+q=0的两根,其中p,qER,若Zi=—1+V^i
(i为虚数单位),则工+工=()
Z1Z2
22
A.--B.-C.-2D.2
33
【答案】A
【分析】根据实系数一元二次方程在复数范围内根的关系求出另一个根,再代入求解即可.
【详解】因为关于%的方程/+p%+q=0(p,q6R)的一个根为Zi=-1+V2i,
所以另一个根Z2=-1—V2i,
所以工+工=^_+^_=T-在L1+鱼】=_]
Z】Z?-1+V2i—1—V2i(―14-\/2i)(—1—V2i)3
故选:A.
4.(2024•天津河西•模拟预测)已知2i-3是关于%的方程2/+p%+q=o(p,qeR)的一个根,则p+
q=•
【答案】38
【分析】代入方程结合复数的概念及运算法则待定系数计算即可.
【详解】将%=21-3代入方程2汽2+p%+q=0
得2(2i-3)2+p(2i-3)+q=(2p-24)i+10—3p+q=0,
*【、1(2p-24=0(p=12匚“
所以cn今ADJ,所以p+q=38.
(10-3p+q=0(q=26r1
故答案为:38
考点八、复数最值与取值范围
典例引领
1.(2024.黑龙江牡丹江.一模)已知i为虚数单位,复数z=a+历,a,b6R且满足|z-i|=或,求点Z(a,6)
到直线y=x+3距离的最大值为()
A.0B.2夜一2C.V2D.2企
【答案】D
【分析】根据模长求出轨迹方程再求出圆心和半径,最后应用圆心到直线距离求出距离的最大值.
【详解】z=a+bi,\z-i\-y/2,
则|a+(b—l)i|=夜,即a?+(b—1)2=2,圆心为(0,1),半径为r=&,
圆心(0,1)到直线x—y+3=0的距离d==V2,
故点Z(a,b)到直线y=x+3距离的最大值为d+r=V2+V2=2^2.
故选:D.
2.(2024・山东烟台•三模)若复数z满足|z|=|z-2-2i|,则|z|的最小值为()
A.1B.V2C.V3D.2
【答案】B
【分析】由复数的几何意义即可求解.
【详解】若复数Z满足|z|=|z-2-2i|,则由复数的几何意义可知复数z对应的点集是线段。4的垂直平分
线,其中0(0,0),4(2,2),
所以|z|的最小值为(。川=|V22+22=V2.
故选:B.
即时便测
1.(2024・云南.二模)已知i为虚数单位,复数z满足|z—l|=|z+i|,则|z-i|的最小值为()
ABC
-f-1-ID.0
【答案】A
【分析】由模长公式结合题设条件得条件等式y=-乃结合模长公式将所求转换为求二次函数最值即可.
【详解】设z=x+yi,(x,y€R),而|z-11=|z+i|,所以(x-1/+y?=/+(y+1尸,即丫=-%,
所以|z-i|=yjx2+(y-I)2=Jx2+(-%-I)2=V2x2+2x+1=J2(x+()+)>等号成立当且仅
当旷=-x=5
综上所述,|z-i|的最小值为日.
故选:A.
2.(2024•江苏泰州•模拟预测)若复数zi,Z2满足氏-3i|a2,,2-4|=1,则氏-z2|的最大值是()
A.6-V2B.6+V2C.7D.8
【答案】D
【分析】设z1=a+bi,a,bER,复数z1在复平面内对应的点为Z[(a,b),z2-x+yi,x,yER,复数z2在
复平面内对应的点为Z2(x,y),依题意可得Zi、Z2的轨迹方程,最后根据复数模的几何意义计算可得0-Z2|
的最大值.
【详解】设z1=a+bi,a,6eR,z2=x+yi,x,y6R,
因为Z—3i|=2,\z2-4|=1,
所以a?+(b—3)2=4,(%—4)2+y2=1,
所以点Zi(a,b)的轨迹为以(0,3)为圆心,2为半径的圆,
点Z2(x,y)的轨迹为以(4,0)为圆心,1为半径的圆,
又0-Z2I表示点Z](a,b)与Z2(K,y)的距离,
所以比一Z2|的最大值是J(0—4次+(3—0)2+3=8,
故选:D.
3.(24-25高三上•江苏南通•阶段练习)设zeC,且(z+5)(2+5)=4,则z?的实部的取值范围为()
A.[8,36]B.[9,49]
C.[10,64]D.[11,81]
【答案】B
【分析】z—a+hi(a,bER),由(z+5)(2+5)=4,可得(a+5)2+b2—4,设a——5+2cos&b=2sin0,
根据同角三角函数的基本关系及余弦函数的值域即可求解.
[详解]设z=a+bi(a,bE7?),则2=a-bi,
所以z+5=a+5+bi,z+5=a+5—bi,
所以(z+5)(2+5)=(a+5)2+b2=4.
设a=-5+2cosab=2sin0,
z2=(a+di)2=a2—b2+2abi,故z?的实部为a?—b2,
所以a?—fa2=4cos2。—2Ocos0+25+4sin20
=29-20cos8e[9,49],
即z2的实部的取值范围为[9,49].
故选:B.
4.(23-24高三下.江西•开学考试)已知复数z=a+bi(a,beR).且|2—i—z|=1,则受的取值范围为()
【答案】c
【分析】根据复数的几何意义,得到复数Z在复平面内对应的点Z的轨迹是以(2,-1)为圆心,1为半径的圆C,
得到圆的方程(a-2)2+(6+1)2=1,再由鬻=震+1,结合鬻的几何意义为过圆C上的点与定点4的直
线/的斜率鼠利用直线与圆的位置关系,列出不等式,即可求解.
【详解】由复数z满足|2—i—z|=1,即为|z—2+i|=l,
根据复数的几何意义,可得复数z在复平面内对应的点Z(a,b)的轨迹是以(2,-1)为圆心,1为半径的圆C,即
圆C:(a—2)2+(b+I)2=1,
如图所示,告=空+1,
a+la+1
又由震的几何意义为过圆C上的点与定点的直线/的斜率k,
直线2的方程为ka-b+k+l=Q,
由题意可知,圆心C到直线'的距离dWL即舞WL
Qi-t—3—Vsb—1—3+V^
解得土丑<fe<即------V----V-------
444-a+l—4
又由空=匕二+1,可得上亚《史工《匕2竺
a+la+l4a+l4
考点九、复数轨迹问题
典例引领
1.(2024.江苏南京.三模)已知复数z满足|z-2|2=z+2,则复数z在复平面内对应点的轨迹为()
A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线
【答案】D
【分析】设2=%+必(x,yGR),运用复数加、减运算及复数模的公式计算即可.
【详解】设z=%+yi(x,yGR),则5=%-yi,
所以z+z=%+yi+x—yi=2x,z—z=(x+yi)—(%—yi)=2yi,
所以|z-z\2=4y2,
又|z—2/=z+2,所以4y2=2x,即y?=",
所以复数z在复平面内对应点的轨迹为抛物线.
故选:D.
2.(2024・广东揭阳.二模)已知复数z在复平面内对应的点为(a,b),且|z+i|=4,则()
A.a2+Qb+l)2=4B.a?+(6+1)2=16
C.(a+l)2+b2—4D.(a+l)2+b2=16
【答案】B
【分析】借助导数的几何意义可得z=a+历,再利用模长公式即可得.
【详解】由题意得z=a+历,所以|a+(b+l)i|=4,则a?+(6+I)2=16.
故选:B.
1.(2024・云南曲靖・模拟预测)若复数z=K+yi(x,y6R)且|z-5+i|=/,则满足|2x—y—1|=的
复数z的个数为()
A.0B.2C.1D.4
【答案】A
【分析】由|z-5+i|=鱼可得复数z对应的点在圆心为⑸-1),半径为企的圆上,
又|2x—y-1|=同的几何意义为复数z在复平面内的点到直线—y—1=0的距离为或,则由圆心
(5,—1)到直线2乂—y—1=0的距离为2遍,即可得到复数z的个数.
【详解】因为z=x+yi,所以z—5+i=(x—5)+(y+l)i,
又|z-5+i|=V2,所以(%-5)2+(y+5)2=2,
即复数z对应的点在圆心为(5,-1),半径为鱼的圆上,
又|2x-y-l|=VTU可以变形为一7T=夜,
即其几何意义为复数Z在复平面内的点到直线2x-y-1=0的距离为VL
又圆心(5,—1)到直线2x—y—1=0的距离为艮等/竦=2V5,
V22-(-l)2
而2遥-所以满足条件的z不存在.
故选:A.
2.(2024•宁夏•二模)已知复数z满足|z-4+5i|=1,贝吻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
【分析】设出复数的代数形式,利用复数模的意义列出方程即可判断得解.
[详解]令z=x+yi,x,yGR,
因为|z—4+5i|=1,所以(%-4)2+(y+5)2=1,
即点(久,y)在以(4,-5)为圆心,1为半径的圆上,该圆在第四象限内,
所以z在复平面内对应的点位于第四象限,
故选:D
3.(2024・湖南长沙.三模)已知复数z满足|z|=1,则|z-2i|的取值范围为()
A.[0,2]B.[1,3]C.[2,4]D.[1,9]
【答案】B
【分析】根据复数模的几何意义,转化为点(0,2)到圆心的距离加半径可得最大值,减半径可得最小值即可.
【详解】|z|=1表示z对应的点是单位圆上的点,
|z-2i|的几何意义表示单位圆上的点和(0,2)之间的距离,
|z-2i|的取值范围转化为点(0,2)到圆心的距离加上半径可得最大值,减去半径可得最小值,
所以最大距离为2+1=3,最小距离为2-1=1,
所以|z-2i|的取值范围为[1,3].
故选:B
4.(2022.天津.―■模)如果复数z;两足|z+1—i|=2,那么|z—2+i|的最大值是.
【答案】2+g##g+2
【分析】根据复数的几何意义|Z]-Z2|表示Z],Z2两点间距离,结合图形理解运算.
【详解】设复数z在复平面中对应的点为Z
:|z+l—i|=2,则点Z到点C(—1,1)的距离为2,即点Z的轨迹为以C为圆心,半径为2的圆
|z-2+i|表示点Z到点4(2,-1)的距离,结合图形可得|Z川<\AC\+2=2+V13
故答案为:2+V13.
『I好题冲关
A基础过关
1.(2024•天津和平・二模)已知
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