备战高考2024年数学第一轮专题复习1.3 复数(精练)(提升版)(解析版)
展开1.3 复数(精练)(提升版)
题组一 复数的基本知识
1.(2022·内蒙古赤峰)若复数z满足,则( )
A.
B.是纯虚数
C.复数z在复平面内对应的点在第三象限
D.若复数z在复平面内对应的点在角α的终边上,则
【答案】D
【解析】,则,
对于A,,故A错误,
对于B,,不是纯虚数,故B错误,
对于C,复数z在复平面内对应的点在第一象限,故C错误,
对于D,点在角α的终边上,则,故D正确故选:D
2.(2022·广东·二模)(多选)已知复数z的共轭复数是,,i是虚数单位,则下列结论正确的是( )
A. B.的虚部是0
C. D.在复平面内对应的点在第四象限
【答案】BC
【解析】由题意,,
,A错;
,虚部是0;B正确
;C正确
,对应点为,在第一象限,D错;
故选:BC.
3.(2022·山东潍坊·二模)(多选)若复数,,其中是虚数单位,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若是纯虚数,那么
D.若在复平面内对应的向量分别为(为坐标原点),则
【答案】BCD
【解析】对于A,,A错误;
对于B,,;
又,,B正确;
对于C,为纯虚数,,解得:,C正确;
对于D,由题意得:,,,
,D正确.
故选:BCD.
4.(2022·广东茂名·二模)(多选)已知复数,,若为实数,则下列说法中正确的有( )
A. B.
C.为纯虚数 D.对应的点位于第三象限
【答案】AC
【解析】因为为实数,所以,解得,
所以,,所以,故A正确,
,故B错误,
因为,所以,故C正确,
因为,所以,其对应的点在第四象限,故D错误.
故选:AC.
5(2022·湖南湘潭·三模)(多选)已知复数,,则( )
A. B.
C. D.在复平面内对应的点位于第二象限
【答案】BC
【解析】由题可知,,A不正确;,B正确;
,C正确;对应的点在第四象限,D不正确.故选:BC.
6.(2022·广东佛山·二模)(多选)关于复数(i为虚数单位),下列说法正确的是( )
A. B.在复平面上对应的点位于第二象限
C. D.
【答案】ACD
【解析】所以故A正确
,则在复平面上对应的点为位于第三象限故B错误
故C正确
故D正确故选:ACD
7.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)(多选)已知复数在复平面内对应的点的坐标为
,则下列结论正确的是( )
A. B.复数的共轭复数是 C. D.的虚部为
【答案】D
【解析】因为复数在复平面内对应的点的坐标为,所以,,,虚部为.故ABC错误,D正确.故选:D
8.(2022·内蒙古赤峰·三模)若复数满足,则( )
A.
B.是纯虚数
C.复数在复平面内对应的点在第二象限
D.若复数在复平面内对应的点在角的终边上,则
【答案】D
【解析】由题设,且对应点在第一象限,A、C错误;
不是纯虚数,B错误;由在复平面内对应的点为,所以,D正确.
故选:D
题组二 复数的模长
1.(2022·全国·高三专题练习)已知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. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为在复平面内对应的点在第四象限,
所以,解得,
,
因为,所以,则,
所以复数z的模的取值范围是.
故选:A.
2.(2022·全国·高三专题练习)如果复数z满足|z+i|+|z-i|=2,那么|z+i+1|的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【解析】点到点与到点的距离之和为2.
点的轨迹为线段.
而表示为点到点的距离.
数形结合,得最小距离为1
所以|z+i+1|min=1.
故选:A
3.(2022·全国·高三专题练习)已知是虚数单位,复数的共轭复数为,下列说法正确的是( )
A.如果,则,互为共轭复数
B.如果复数,满足,则
C.如果,则
D.
【答案】D
【解析】对于A,设,,,但,不互为共轭复数,故错误;
对于B,设(,),(,).
由,得,
则,而不一定等于
,故错误;
对于C,当时,有,故错误;
对于D,设,,则,正确
故选:
4.(2022·全国·高三专题练习)已知、,且,(是虚数单位),则的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【解析】设复数,对应的点为,
,即,,
点的轨迹是以为圆心、为半径的圆,
设复数,对应的点为,
,即,
化简可得,点的轨迹是一条直线,
表示点与点的距离,即圆上的一点到直线的距离,
圆与直线相离,
圆心到直线的距离,
故的最小值为,
故选:C.
5.(2022·全国·高三专题练习)若存在复数同时满足,,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可设,则有,又因为,
即,所以,
可设,,(为任意角),
则,
当时取到最大值;当时取到最小值,所以实数的取值范围是.
故选:C
6.(2022·全国·高三专题练习(文))已知复数为虚数单位在复平面内对应的点为,复数满足,则下列结论不正确的是( )
A.点的坐标为 B.
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】D
【解析】A:因为复数为虚数单位在复平面内对应的点为,所以点的坐标为,因此本选项结论正确;
B:因为,所以,因此本选项结论正确;
C,D:设,在复平面内对应的点为,设
因为,所以点到点的距离为1,因此点是在以为圆心,1为半径的圆,表示圆上的点到点距离,
因此,
,所以选项C的结论正确,选项D的结论不正确,
故选:D
7(2022·全国·高三专题练习)已知为虚数单位,且,复数满足,则复数对应点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】,由题意知,则复数对应点的轨迹方程为.
故选:C.
8.(2022·全国·高三专题练习)已知复数和满足,,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设,
则表示点到点的距离是到点距离的倍.
则,
化简得:,
即复数在复平面对应得点为以为圆心,5为半径的圆上的点.
设,因为,所以点和点距离为3,
所以复数在复平面对应得点为以为圆心,2为半径的圆即以为圆心,8为半径的圆上构成的扇环内(含边界),如图所示:
表示点和原点的距离,由图可知的最小为0,最大为.
故选:A.
9.(2022·全国·高三专题练习)若i为虚数单位,复数z满足,则的最大值为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】D
【解析】因为表示以点为圆心,半径的圆及其内部,
又表示复平面内的点到的距离,据此作出如下示意图:
所以,
故选:D.
10.(2022·全国·高三专题练习)已知复数满足:,那么的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】表示的轨迹是以为圆心,以1为半径的圆;
表示的轨迹是以为圆心,以1为半径的圆;
,表示的轨迹是直线,如图所示:
表示直线上的点到圆和圆上的点的距离,
先作出点关于直线的对称点,连接, 与直线交于点.
的最小值为.
故选:A
题组三 复数的几何意义
1.(2022·全国·江西师大附中)已知复数,则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
【答案】B
【解析】由,所以z在复平面内对应点为 ,位于第二象限,故选:B
2.(2022·陕西汉中·二模(文))已知复数在复平面内对应的点在第四象限,则实数的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意,解得.故选:A.
3.(2022·贵州)复数(其中为虚数单位),则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】B
【解析】复数
所以对应点为,即在复平面的第二象限内.故选:B
4.(2022·湖南·一模)已知复数,则z的共轭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
【答案】A
【解析】复数,则
所以复数在复平面内对应的点的坐标为,位于复平面内的第一象限.故选:A
题组四 复数与其他知识的综合运用
1.(2022·全国·高三专题练习)设n是偶数,,a、b分别表示的展开式中系数大于0与小于0的项的个数,那么( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】展开通项公式通项公式为,
因此当为偶数时,项的系数为实数,其项,又,,是偶数,
所以正的项有,负的项有项.即,,
所以.故选:B.
2.(2022·全国·高三专题练习)在复平面内,复数z满足,且z所对应的点在第一象限或坐标轴的非负半轴上,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【解析】由,得,
因为z所对应的点在第一象限或坐标轴的非负半轴上,
所以,即,
设,解得,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为.
故选:B.
3.(2022·全国·高三专题练习)若,为复数,则“是实数”是“,互为共轭复数”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】B
【解析】由题意,不妨设
若是实数,则
故,即,由于不一定相等,故,不一定互为共轭复数,故充分性不成立;
若,互为共轭复数,则,故,故必要性成立.
因此“是实数”是“,互为共轭复数”的必要不充分条件.
故选:B
4.(2022·全国·高三专题练习(文))已知(,为虚数单位),又数列满足:当时,;当时,为的虚部.若数列的前项和为,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】的通项公式:,
,
依题意得:时,,
时,,
.
故选:.
5.(2022·全国·高三专题练习)设复数(为虚数单位),若对任意实数,,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:由,得,
由复数模的几何意义知,表示复平面上的点与点间的距离,而点在单位圆上,要使恒成立,则点必在圆上或其内部,故,解得.
故选:D.
6.(2022·全国·高三专题练习)(多选)欧拉公式eix=cos x+isin x(i为虚数单位,x∈R)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,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之间的关系,它在复变函数中占有非常重要的地位,它被誉为“数学中的天桥”,当时,eπi+1=0被称为数学上的“优美公式”,根据此公式可知,下面结论中正确的是( )
A.|eix|=1 B.cos x=
C.cos x= D.e2i在复平面内对应的点位于第二象限
【答案】ABD
【解析】因为eix=cos x+isin x,所以|e ix|=,故A正确;
因为eix=cos x+isin x,所以,则cos x= ,故B正确C错误;
因为,,所以e2i在复平面内对应的点位于第二象限,故D正确.
故选:ABD
7.(2022·全国·高三专题练习)设复数,则 ______.
【答案】15
【解析】,
所以
.
故答案为:.
8.(2022·全国·高三专题练习(文))已知的二项展开式中的常数项的值是,若(其中是虚数单位),则复数的模___________.(结果用数值表示)
【答案】
【解析】的二项展开式的通项为:
令,得,可得常数项为
,则复数的模
故答案为:5
9.(2022·全国·高三专题练习)已知,函数为偶函数,则=________.
【答案】
【解析】由于为偶函数,所以,
即,
,
所以.
设,
则
故答案为:
10.(2022·全国·高三专题练习(文))已知复数,(,为虚数单位),在复平面上,设复数、对应的点分别为、,若,其中
是坐标原点,则函数的最小正周期为________.
【答案】
【解析】,,
则
函数的最小正周期为
故答案为
题组五 解复数的方程
1.(2022·陕西·西北工业大学附属中学高三阶段练习(理))下列关于复数的命题中(其中为虚数单位),说法正确的是( )
A.若复数,的模相等,则,是共轭复数
B.已知复数,,,若,则
C.若关于x的方程()有实根,则
D.是关于x的方程的一个根,其中为实数,则
【答案】D
【解析】若,,则,故A错误;
若,满足,故B错误;
若关于x的方程()有实根,,
因为,所以,所以,故C错误;
将代入方程,得,
即,所以,得,故D正确.
故选:D.
2.(2022·全国·高三专题练习)已知是实系数一元二次方程的一个虚数根,且
,若向量,则向量的取值范围为_________
【答案】
【解析】不妨设,,
因为是实系数一元二次方程的一个虚数根,
所以也是的一个虚数根,
从而 ①,
又因为无实根,
所以 ②,
由①②可得,,
因为,所以,
由一元二次函数性质易知,
当时,有最小值5;当时,;当时,,
故当时,,即,
故向量的取值范围为:.
故答案为:.
3.(2022·全国·高三专题练习)实系数一元二次方程的一根为(其中为虚数单位),则______.
【答案】1
【解析】因为实系数一元二次方程的一根为,
所以根据虚根成对定理可得,实系数一元二次方程的另一共轭虚根为,
所以根据韦达定理得,,
所以,,
所以.
故答案为:.
4.(2022·上海徐汇·二模)若关于的实系数一元二次方程的一根为(为虚数单位),则____.
【答案】
【解析】因为为实系数一元二次方程的一根,
所以也为方程的根,
所以,解得,所以;
故答案为:
题组六 复数的综合运用
1.(2022·重庆南开中学模拟预测)(多选)已知复数,是的共轭复数,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】ABC
【解析】对于A:若 ,则,故,所以A正确;
对于B:若,则,所以B正确;
对于C:设 ,
则 ,故 ,所以C正确;
对于D:如下图所示,若 ,,则,,故 ,
所以D错误.
故选:ABC
2.(2022·广东·执信中学高三阶段练习)(多选)已知复数(且),是z的共轭复数,则下列命题中的真命题是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】对于A选项,,,所以,故正确;
对于B选项,,,,故错误;
对于C选项,,,,故正确;
对于D选项,,,,
所以当时,,当时,,故错误.
故选:AC
3.(2022·全国·高三专题练习)(多选)欧拉公式被称为世界上最完美的公式,欧拉公式又称为欧拉定理,是用在复分析领域的公式,欧拉公式将三角函数与复数指数函数相关联,即().根据欧拉公式,下列说法正确的是( )
A.对任意的,
B.在复平面内对应的点在第二象限
C.的实部为
D.与互为共轭复数
【答案】ABD
【解析】对于A选项,,A正确;
对于B选项,,而,,故在复平面内对应的点在第二象限,B正确;
对于C选项,,实部为,C错误;
对于D选项,,又,故与互为共轭复数,D正确.
故选:ABD.
4.(2022·江苏·南京大学附属中学高三阶段练习)(多选)下列命题中正确的有( )
A.若复数满足,则; B.若复数满足,则;
C.若复数满足,则; D.若复数,则.
【答案】AD
【解析】对于A中,设复数,
可得,
因为,可得,所以,所以A正确;
对于B中,取,可得,所以B不正确;
对于C中,例如:,则,此时,所以C不正确;
对于D中,设,由,可得,即,可得,所以D正确.
故选:AD
5.(2022·全国·高三专题练习)(多选)在下列命题中,正确命题的个数为( )
A.两个复数不能比较大小;
B.若是纯虚数,则实数;
C.的一个充要条件是;
D.的充要条件是.
【答案】CD
【解析】对于A选项,两个复数为实数时,可以比较大小,故A选项错误;
对于B选项,若是纯虚数,则且,解得,故B选项错误;
对于C选项,若,则的虚部为,,反之,若,则的虚部为,故C选项正确;
对于D选项,设,若,则,,若,则,所以,
故D选项正确.
故选:CD
6(2022·全国·高三专题练习(文))(多选)设,,为复数,.下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BC
【解析】对于A:取,满足,但是不成立,故A错误;
对于B:当时,有,又,所以,故B正确;
对于C:当时,则,所以,故C正确;
对于D:当时,则,可得.
因为,所以.故D错误
故选:BC
7.(2022·全国·高三专题练习)(多选)已知复数,是的共轭复数,则( )
A. B.
C.复数在复平面内所对应的点在第一象限 D.
【答案】ACD
【解析】因为,
所以,
则,所以复数在复平面内所对应的点在第一象限.
,则选项A,C,D正确,选项B错误.
故选:ACD
8.(2022·全国·高三专题练习)(多选)下列命题为真命题的是( )
A.若互为共轭复数,则为实数
B.若为虚数单位,为正整数,则
C.复数(为虚数单位,为实数)为纯虚数,则
D.若为实数,为虚数单位,则“”是“复数在复平面内对应的点位于第四象限”的充要条件
【答案】ACD
【解析】A选项,互为共轭复数,则,即为实数,A选项正确.
B选项,,B选项错误.
C选项,为纯虚数,所以,C正确.
D选项,在第四象限,所以,所以D选项正确.
故选:ACD
9.(2022·全国·高三专题练习)(多选)下列结论正确的是( )
A.若复数满足,则为纯虚数
B.若复数,满足,则
C.若复数满足,则
D.若复数满足,则
【答案】CD
【解析】对于A:设,则,
由于,所以,故,
当时,为实数,故A错误;
对于B:设,,
所以,,
由于复数,满足,
所以,
则,整理得.
所以,故B错误;
对于C:设,所以,
由于复数满足,所以,故,故C正确;
对于D:设,因为,所以,
所以该曲线为以为圆心,1为半径的圆,
故,,所以,,故D正确.
故选:CD.
10.(2022·全国·高三专题练习)(多选)已知复数(i为虚数单位)在复平面内对应的点为,复数z满足,下列结论正确的是( )
A.点的坐标为
B.复数的共轭复数对应的点与点关于虚轴对称
C.复数z对应的点Z在一条直线上
D.与z对应的点z间的距离有最小值
【答案】ACD
【解析】复数在复平面内对应的点为,A正确;
复数的共轭复数对应的点与点关于实轴对称,B错误;
设,代入,得,即,整理得,;即Z点在直线上,C正确;
易知点到直线的垂线段的长度即为、Z之间距离的最小值,故D正确.
故选:ACD
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