11.1 复数
【套路秘籍】---千里之行始于足下 一.复数的有关概念
(1)定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部(i为虚数单位). 规定i=-1 (2)分类:
2
满足条件(a,b为实数) a+bi为实数⇔b=0 复数的分类 a+bi为虚数⇔b≠0 a+bi为纯虚数⇔a=0且b≠0
(3)复数相等:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R). (4)共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
→22
(5)模:向量OZ的模叫做复数z=a+bi的模,记作|a+bi|或|z|,即|z|=|a+bi|=a+b(a,b∈R). 二.复数的几何意义
→
复数z=a+bi与复平面内的点Z(a,b)及平面向量OZ=(a,b)(a,b∈R)是一一对应关系. 三.复数的运算
(1)复数的加、减、乘、除运算法则
设z1abi,z2cdi(a,b,c,dR),则
①加法:z1z2(abi)(cdi)(ac)(bd)i;
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②减法:z1z2(abi)(cdi)(ac)(bd)i;
③乘法:z1z2(abi)(cdi)(acbd)(adbc)i;
④除法:
z1abi(abi)(cdi)acbd(bcad)i(cdi0). 22z2cdi(cdi)(cdi)cd(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z1,z2,z3∈C,有z1z2z2z1,(z1z2)z3z1(z2z3). (3)复数乘法的运算定律
复数的乘法满足交换律、结合律、分配律,即对于任意z1,z2,z3∈C,有z1z2z2z1,
z1z2z3z1z2z3,z1(z2z3)z1z2z1z3.
(2)几何意义:复数加减法可按向量的平行四边形或三角形法则进行.
→→→→→→
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OZ=OZ1+OZ2,Z1Z2=OZ2-OZ1.
【修炼套路】---为君聊赋《今日诗》,努力请从今日始 考向一 复数的基本概念
【例1】(1)复数z12i的虚部是 。 (2)已知复数z 12i,则|z| 。 i洪创教育精品文档资料工作室
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2+i
(3)复数1+i的共轭复数是________
(4)设复数z-12i,在复平面内z对应的点位于第 象限 (5)已知复数
a+2i
2-i
是纯虚数(i是虚数单位),则实数a=________.
31
【答案】(1)-2 (2)5 (3)+i (4)三 (5)1
22【解析】(1)复数z12i的虚部是﹣2. (2)∵z12i(12i)(i)2i,∴|z|5. 2ii2+i(2+i)1-i3-i3131
(3)由复数===-i,所以共轭复数为+i.
1+i1+i1-i22222(3)由题得z12i,所以z对应的点为(-1,-2),位于第三象限.
(5)
a+2ia+2i2+i2a-2+a+4i
2-i
=
2-i2+i
=5
,
∵复数
a+2i
2-i
为纯虚数,∴2a-2=0且a+4≠0,解得a=1.
【举一反三】
1.已知复数z1i,则复数z的虚部是( ) A.2 【答案】B
【解析】z1i12ii22i z的虚部为:2本题正确选项:B
22B.2
C.2i D.2i
2.已知复数z满足z(1i)34i,其中i是虚数单位,则z( )
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A.5 2B.52 2C.
5 2D.
5 4【答案】B
【解析】由题意知:z4915234i34i1i7i71 iz4421i2222本题正确选项:B
3.设复数z满足(1﹣i)z=2i,则z的共轭复数z=( ) A.﹣1+i 【答案】B
B.﹣1﹣i
C.1+i
D.1﹣i
【解析】由(1i)z2i,可得z2i2i(1i)22i1i, 1i(1i)(1i)2所以z的共轭复数z1i;故答案选B
4.已知复数z满足(12i)z43i,则z的虚部是( ) A.-1 【答案】C 【解析】
由12iz43i得zB.i
C.1
D.i
43i105i2i,所以z2i,所以其虚部为1,故选C. 12i5考向二 复数的运算
1+2i
【例2】(1)=________.
1-2i
(2)已知i为虚数单位,复数z满足iz=2z+1,则z=________.
1-i
(3)已知复数a+bi=(i是虚数单位,a,b∈R),则a+b=________.
1+i
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2
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3421
【答案】(1)-+i (2) --i (3)-2
5555
1+2i1+2i1-4+4i-3+4i34
【解析】(1)===-+i. 2=
1-2i1-2i1+2i1-2i555
-1-1×2+i-2+i21
(2)由iz=2z+1,得(2-i)z=-1,解得z===,即z=--i.
2-i2-i2+i555(3) 由复数的运算法则,可得
1-i-2i-2i1-i-2i-2
====-1-i, 1+i1+i1+i(1-i)2
结合题意可得a+bi=-1-i,即a=-1,b=-1,据此可得a+b=-2. 【举一反三】
21.复数z132i(i为虚数单位)是方程z6zb0bR的根,则( )
2
2
A.13 【答案】B
B.13
C.5 D.5
【解析】∵z132i是方程z2﹣6z+b=0(b∈R)的根,
由实系数一元二次方程虚根成对原理可知,z232i为方程另一根, 则b=(3+2i)(3﹣2i)=13.故选:B.
2.复数
11的虚部是________. 2i12i1 5【答案】
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【解析】复数
112i12i2i12i11i; 2i12i(2i)(2i)(12i)(12i)5555所以复数
111的虚部是。 2i12i52,则|z|_______. 20191i3.已知i为虚数单位,若复数z【答案】2 【解析】复数z22222(1i)1i,
1i20191i345041i31i(1i)(1i)2则|z|12+1
2,所以本题答案为2 考向三 复数的几何意义
【例3】(1)复数z满足(2+i)z=|3-4i|,则z在复平面内对应的点位于第________象限.
→(2)已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-2i,它们所对应的点分别为A,B,C,O为坐标原点,若OC=
xOA+yOB,则x+y的值是________.
【答案】(1)四 (2)5
【解析】(1)∵(2+i)z=|3-4i|=9+16=5,∴(2-i)(2+i)z=5(2-i),5z=5(2-i),z=2-i,
→→
z在复平面内对应的点为(2,-1),在第四象限.
(2)由已知得A(-1,2),B(1,-1),C(3,-2),
→→→
∵OC=xOA+yOB,∴(3,-2)=x(-1,2)+y(1,-1)=(-x+y,2x-y),
-x+y=3,∴
2x-y=-2,
x=1,
解得
y=4,
故x+y=5.
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【举一反三】
1.已知i为虚数单位,若复数z满足
z+i
=1+i,那么|z|=________. z-i
【答案】 5
【解析】 ∵
z+i
=1+i,z+i=(1+i)(z-i),iz=(2+i)i,∴z=2+i,∴|z|=1+4=5. z-i
2
2.已知复数z满足z=12+16i,则z的模为________. 【答案】 25
【解析】 设z=a+bi,a,b∈R,则由z=12+16i,得a-b+2abi=12+16i,
a-b=12,则
2ab=16,
2
2
2
2
2
a=4,
解得
b=2
a=-4,
或
b=-2,
即|z|=a+b=16+4=25.
22
3
3.已知复数z满足z+=0,则|z|=________.
z【答案】 3
32
【解析】 由复数z满足z+=0,则z=-3,所以z=±3i,所以|z|=3.
z【运用套路】---纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行 1.已知复数z在复平面内对应的点为(1,-2),(i 为虚数单位),则|z+1|=( ) A.4
B.2
C.8
D.22 【答案】D
【解析】由题z12i,故|z+1|=4422故选:D
2.设复数xA.i
2i1223320192019( ) (i是虚数单位),则C2019xC2019xC2019x...C2019x1iB.i
C.1i
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D.1i 洪创教育精品文档资料工作室
【答案】D
【解析】x2i2i(1i)1i,1i(1i)(1i)12320192019012320192019C2019xC2019x2C2019x3...C2019xC2019C2019xC2019x2C2019x3...C2019x1(1x)20191i20191i31i1,故选D.
3.若复数zaii满足z≤2,则实数a的取值范围是( ) A.3, 【答案】B
【解析】因为zaii1ai,所以z1a2B.1,1
C.,3D.,13,
1,
2,解得1a1.故答案选B
4.已知复数z满足
1i1i,则z( ) z2B.3
C.5 D.5
A.2 【答案】C
【解析】z1i22i,z5,故选C. 1i5.已知复数zxyi(x,yR),且|z2|3,则
y1的最大值为( ) xD.26
A.3 【答案】C
B.6 C.26 【解析】∵复数zxyi(x,yR),且z23,∴(x2)2y23,∴x2y23.
2设圆的切线l:ykx1,则|2k1|3,化为k24k20,解得k26.∴y1的最大值为
xk21洪创教育精品文档资料工作室
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26.故选:C.
6.已知i是虚数单位,则复数
21i2( )
A.1 【答案】D
B.1 C.i
D.i
【解析】依题意
21i221ii,故选D. 2iiii7.设复数z满足A.2i 【答案】C
12ii,则z( ) zB.2i
C.2i
D.2i
12i(12i)(i)12iz2i,所以z2i,故选C. i,即【解析】由题意,复数满足
ii(i)z8.在复平面内,复数zA.3,2 【答案】D
23i对应的点的坐标为 iC.–2,3
D.3,2
B.2,3
【解析】
z23i23ii32i z对应的点的坐标为:3,2 2ii本题正确选项:D 9.复数zA.3,1
24i(i为虚数单位)在复平面内对应点的坐标是( ) 1iB.1,3
C.3,1
D.2,4
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【答案】A
24i1i3i 复数z所对应点的坐标是3,1 【解析】由题意得:z1i1i本题正确选项:A
10.设z1,z2是复数,给出四个命题:
①若|z1z2|0,则z1z2 ②若z1z2,则z1z2
③若|z1||z2|,则z1z1z2z2
22④若|z1||z2|,则z1z2
其中真命题的个数有( ) A.1 【答案】C
【解析】由z1,z2是复数,得:
B.2
C.3
D.4
在①中,若|z1z2|0,则z1,z2的实部和虚部都相等,∴z1z2,故①正确; 在②中,若z1z2,则z1,z2的实数相等,虚部互为相反数,∴z1z2,故②正确;
2在③中,若|z1||z2|,则z1z1z2z2|z1|,故③正确;
22在④中,若|z1||z2|,则由复数的模的性质得z1z2,
如|1i||1i|2,但(1i)22i(1i)22i,故④不正确.故选:C.
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11.复数z1i3i,其中i为虚数单位,则z的虚部是( ) A.2 【答案】A
B.2
C.2i
D.2i
【解析】由题意可得:z3i3i1i24i12i,则z的虚部是2.故选:A. 1i1i1i212.复数z2i在复平面内对应的点位于( ) iB.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
A.第一象限 【答案】D 【解析】z2i12i,该复数对应的点为1,2,在第四象限.故选D. i43i( ) 2iB.
13.i为虚数单位,则复数
A.
112i 55112i 55112i 55112i 55C.D.【答案】B
43i43i2i112i11243i112 i∴复数i故选:B 【解析】∵
2i5552i552i2i14.已知复数z,z是共轭复数,若2iz1i,其中i为虚数单位,则z( )
A.
1 2B.2 2C.2 D.2
【答案】B
【解析】因为2iz1i,所以i2izi1i,
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即2zi1i1i,z1111i,可得zi, 2222所以,z112,故选B. 44214.复数z满足iz2i(i为虚数单位),则z的共轭复数是( ) A.12i 【答案】D
B.12i
C.12i D.12i
【解析】
iz2i z2i2ii12i z12i本题正确选项:D i15.设复数z满足z1ii(i为虚数单位),则复数z为( ) A.2i 【答案】A
【解析】由题意得,复数z1ii12(1)2iB.2i
C.1
D.12i
2i,所以z2i,故选A.
16.已知aR,i为虚数单位,若(1i)(ai)为纯虚数,则a的值为( ) A.2 【答案】D
【解析】由题知1iaia11ai为纯虚数,实部为0.故a10,a1 .故本题选D. 17.复数z满足z1i1i,则复数z的实部与虚部之和为( )
B.1
C.-2
D.-1
A.2 【答案】D
B.2
C.1 D.0
【解析】
z1i1i,z1i1i21i,z22i,z22i,
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则复数z的实部与虚部之和为220.本题选择D选项. 2218.已知
1aibi(a,bR),其中i为虚数单位,则ab( ) 1iB.1
C.-1
D.2
A.0 【答案】B
【解析】依题意有1ai(1i)(bi)b1(b1)i,故b0,a1,ab1. 19.已知a,bR,aiib2i,则abi的共轭复数为 A.2i 【答案】A
B.2i
C.2i
D.2i
1b【解析】由aii1aib2i,得 , a2∴abi2i,其共轭复数为2i,故选A. 20.设复数z满足3iz1i,则z_____.
5 5【答案】【解析】由3iz1i,得z1i1i3i42i21i. 3i3i3i10555521∴z.故答案为:.
555522,2,i为虚数单位,则21.已知复数z在复平面内对应点是1【答案】1
z2_______. z13i 2
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【解析】依题意z12i,故原式32i32i2i46i31i. 2i422i2i22.若复数zm1m2i对应的点在直线xy10上,则实数m的值是______. 【答案】-1
【解析】∵复数zm1m2i对应的点在直线xy10上, ∴m1m210,解得m1.故答案为:-1.
23.若i是虚数单位,则复数
23i的虚部为________. 1i【答案】
1 2【解析】因为
23i(23i)(1i)5123i11i,所以复数的虚部为,所以本题答案为. 1i(1i)(1i)221i2224.已知复数ai1i是纯虚数,则实数a_________. 【答案】1
【解析】因为ai1ia11ai为纯虚数,所以a1.
25.i是虚数单位,复数
13i_____________. 2i【答案】z17i 55【解析】
13i13i2i17i1717i,故答案为zi. 2i2i2i5555526.若
1ai2i(其中i是虚数单位),则实数a_____. 1i【答案】3
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【解析】因为
1ai2i所以1ai(1i)(2i)13i所以 a3 1i27.已知复数z11i,z22ai(其中i为虚数单位),若z1z2为实数,则实数a的值为_______. 【答案】2
【解析】z1z21i2ai2aa2i本题正确结果:2 28.i是虚数单位,若【答案】2
z1z2为实数 a20,解得:a2
2ai是纯虚数,则实数a的值为_________. 1i【解析】
2ai2ai1i2aa2i, 1i1i1i22ai2aa20且0,∴a2.故答案为2. 是纯虚数,1i2229.已知复数z满足z(2i)5(i为虚数单位),则z的模为______ 【答案】5 【解析】
555z5本题正确结果: z 5222i212ia+i30.若复数(i是虚数单位)在复平面内对应的点在第一象限,则实数a的取值范围是________.
1+i【答案】 (-1,1)
a+ia+i1-ia+1+1-ai
【解析】 由题意得z===,
1+i1+i1-i2
a+1>0,
因为z在复平面内对应的点在第一象限,所以
1-a>0,