第一篇 考点二 复数 学案(Word版含解析)

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第一篇 考点二 复数 学案(Word版含解析)

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考点二 复  数
 1.复数的概念与复数的几何意义;
2.复数的基本运算与复数概念、几何意义等交汇考查.
1.(2021·宣城二模)若复数(4+ai)(1+i)(i为虚数单位,a∈R)为纯虚数,则a的值为(  )
A.-4 B.3 C.4 D.5
【解析】选C.因为(4+ai)(1+i)=4+ai+4i+ai2=4-a+(a+4)i,所以则a=4.
 该题中:
(1)若复数(4+ai)(1+i)为实数呢?
(2)若复数(4+ai)(1+i)为虚数呢?
【解析】(1)若复数(4+ai)(1+i)为实数,则有a+4=0,解得a=-4.
(2)若复数(4+ai)(1+i)为虚数,则a+4≠0,解得a≠-4.
2.(2021·新高考Ⅰ卷)已知z=2-i,则z(+i)=(  )
A.6-2i B.4-2i C.6+2i D.4+2i
【解析】选C.z=2-i,=2+i,+i=2+2i,
z(+i)=(2-i)(2+2i)=6+2i.
3.若复数z=的共轭复数在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的值可以是(  )
A.1 B.0 C.-1 D.-2
【解析】选D.依题意z==

=,
由于在复平面内对应的点在第二象限,
所以解得a<-1,
故a的值可以是-2.
 该题中:
(1)若复数z在复平面内对应的点在第二象限,求实数a的取值范围;
(2)复数z在复平面内对应的点能否在直线y=x上?若能,求出a的值;若不能,说明理由.
【解析】由原题可知z=.
(1)若复数z在复平面内对应的点在第二象限,则
解得-1<a<1.
(2)若复数z在复平面内对应的点在直线y=x上,
则=,显然该方程无解.
所以复数z在复平面内对应的点不可能在直线y=x上.
4.(2021·烟台一模)若复数z=,则|z|=(  )
A. B.2 C. D.
【解析】选D.z====2+i,故|z|==.
5.(2021·新高考Ⅱ卷)在复平面内,复数对应的点位于(  )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【解析】选A.因为===+i,所以复数对应的点位于第一象限.
6.(2021·潍坊一模)已知复数z=cos θ+isin θ(i为虚数单位),则|z-1|的最大值为(  )
A.1 B. C.2 D.4
【解析】选C.方法一:代数法
由题意知:|z-1|=|cos θ-1+isin θ|
==,
所以当cos θ=-1时,|z-1|的最大值为2.
方法二:数形结合法
因为|z|==1,
所以复平面内与复数z对应的点Z在以坐标原点为圆心,半径r=1的圆上,如图所示.
取点A(1,0).则|z-1|=|ZA|.显然,|AO|=1.
所以|ZA|的最大值为|AO|+r=2.
 (1)该题中,|z-(1+i)|的最大值与最小值呢?
(2)该题中,|z+2i|的最大值与最小值呢?
【解析】(1)记z1=1+i,在复平面内与复数z1对应的点为B(1,1),由原题知,复平面内与复数z对应的点Z在以坐标原点为圆心,半径r=1的圆上,
则|z-(1+i)|=|ZB|.
显然|BO|==.
所以|ZB|的最小值为|BO|-r=-1;
|ZB|的最大值为|BO|+r=+1.
(2)记z2=-2i,在复平面内与复数z2对应的点为C(0,-2),
复平面内与复数z对应的点Z在以坐标原点为圆心,半径r=1的圆上,
则|z+2i|=|z-(-2i)|=|ZC|.
显然|CO|=2.
所以|ZC|的最小值为|CO|-r=2-1=1;
|ZC|的最大值为|CO|+r=2+1=3.
7.(多选题)已知复数z=,其中i是虚数单位,则下列结论正确的是(  )
A.z的模等于13
B.z在复平面内对应的点位于第四象限
C.z的共轭复数为-2-3i
D.若z(m+4i)是纯虚数,则m=-6
【解析】选BD.因为z==2-3i,所以|z|=,因此A项错误;复数z在复平面内对应的点为(2,-3),位于第四象限,B项正确;z的共轭复数=2+3i,C项错误;因为z(m+4i)=(2-3i)(m+4i)=(2m+12)+(8-3m)i为纯虚数,所以2m+12=0,8-3m≠0,得m=-6,故D项正确.
8.若虚数z同时满足下列两个条件:
①z+是实数;
②z+3的实部与虚部互为相反数.
则z=________,|z|=________.
【解析】设z=a+bi(a,b∈R且b≠0),
z+=a+bi+=a+bi+
=+i.
因为z+是实数,所以b-=0.
又因为b≠0,所以a2+b2=5.①
又z+3=(a+3)+bi的实部与虚部互为相反数,
所以a+3+b=0.②
由①②解得或
故存在虚数z,z=-1-2i或z=-2-i,|z|=.
答案:-1-2i或-2-i 
1.技法点拨
复数相关概念与运算技巧
(1)实数化:与复数的基本概念和性质有关的问题,抓住复数的实部和虚部,即可把复数问题转化为实数问题求解;
(2)法则化:复数的乘法实质就是多项式的乘法,然后根据虚数单位i的幂值,合并同类项即可;
复数的除法的本质就是分母实数化,利用复数与其共轭复数之积等于模的平方.
(3)几何化:求解复数模的最值问题,利用复数的几何意义转化为平面图形中的最值问题求解.
2.易错提醒
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)的虚部是实数b;注意区分虚数与纯虚数.如小题1.
(2)求复数z=a+bi(a,b∈R)的模,不要忘记开方.如小题4.
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