7.1.1数系的扩充和复数的概念 学案-2023-2024学年高一数学人教A版2019必修第二册

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7.1.1数系的扩充和复数的概念 学案-2023-2024学年高一数学人教A版2019必修第二册

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7.1.1数系的扩充和复数的概念
知识点:
复数的定义:设为方程的根,称为虚数单位,形如的数,称为复数.所有复数构成的集合称复数集,通常用来表示.
a为实部,b为虚部
2.复数集
3.两个复数相等的定义:
考点01:虚数单位i及其性质
1.复数( )
A.i B. C.1 D.
2.若复数满足方程(i是虚数单位),则( )
A.1 B.i C. D.
3.已知为虚数单位,则( )
A. B. C.1 D.
考点02:复数的基本概念
4.已知,“”是“复数为虚数”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.若复数是纯虚数,则实数的值为( )
A.0 B.2 C.3 D.0或2
6.已知复数,则的虚部为( )
A.1 B. C. D.
考点03:求复数的实部与虚部
7.已知,,若,则z的虚部是( )
A.-2 B.1 C.-2i D.2i
8.的实部与虚部互为相反数,则的取值可能是( )
A. B. C. D.
9.(多选)下列说法不正确的是( )
A.复数的虚部是 B.形如的数一定是虚数
C.若,,则是纯虚数 D.若两个复数能够比较大小,则它们都是实数
考点04:复数的相等
10.若,,则复数等于( )
A. B. C. D.
11.(多选)已知复数,则下列结论正确的是(  )
A.的实部是
B.的虚部是
C.若,则
D.当且时,是纯虚数
12.(多选)若,且,则等于( )
A.4 B. C.2 D.0
考点05:复数的分类及辨析
13.已知,.若,则的值为( )
A.2 B.3 C.2或3 D.不存在
14.(多选)对于复数,下列结论错误的是( )
A.若,则为纯虚数
B.若,则
C.若,则为实数
D.
15.(多选)下列命题不正确的是( )
A.复数不可能是纯虚数
B.若,则复数为纯虚数
C.若是纯虚数,则实数
D.若复数,则当且仅当时,为虚数
考点06:已知复数的类型求参数
16.若,则“”是复数“为纯虚数”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
17.已知复数是纯虚数,则实数的值为( )
A. B.1或6 C. D.1
18.已知,则
考点07:根据相等条件求参数
19.已知,其中,i为虚数单位,则以为根的一个一元二次方程是( )
A. B. C. D.
20.已知复数,且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
21.已知复数.
(1)若z为实数,求m的值.
(2)若z为纯虚数,求m的值.7.1.1数系的扩充和复数的概念
知识点:
复数的定义:设为方程的根,称为虚数单位,形如的数,称为复数.所有复数构成的集合称复数集,通常用来表示.
a为实部,b为虚部
2.复数集
3.两个复数相等的定义:
考点01:虚数单位i及其性质
1.复数( )
A.i B. C.1 D.
【答案】D
【分析】直接根据复数的运算得答案.
【详解】.
故选:D.
2.若复数满足方程(i是虚数单位),则( )
A.1 B.i C. D.
【答案】C
【分析】根据题意结合虚数单位的概念运算求解
【详解】因为,即,所以.
故选:C.
3.已知为虚数单位,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】根据的次方运算的周期性可得答案.
【详解】,
故选:A
考点02:复数的基本概念
4.已知,“”是“复数为虚数”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据复数的定义以及充要条件的定义,可得答案.
【详解】充分性:当时,显然为虚数,则“”是“复数为虚数”的充分条件;
必要性:复数为虚数,则必定,则“”是“复数为虚数”的必要条件,
综上所述,“”是“复数为虚数”的充分必要条件.
故选:C.
5.若复数是纯虚数,则实数的值为( )
A.0 B.2 C.3 D.0或2
【答案】B
【分析】根据复数的概念列方程求解即可得实数的值.
【详解】因为复数是纯虚数,所以,解得.
故选:B.
6.已知复数,则的虚部为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】由复数虚部的概念即可得解.
【详解】由题意复数的虚部为.
故选:C.
考点03:求复数的实部与虚部
7.已知,,若,则z的虚部是( )
A.-2 B.1 C.-2i D.2i
【答案】A
【分析】根据复数相等求得,然后利用共轭复数的概念求虚部,即可求解.
【详解】由,可得,所以,所以的虚部是.
故选:A.
8.的实部与虚部互为相反数,则的取值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】由实部和虚部互为相反数,结合二倍角公式可构造关于的一元二次方程,解方程求得,根据特殊角三角函数值和的范围可求得结果.
【详解】由题意得:,,
解得:或,,或或,
故选:ACD.
9.(多选)下列说法不正确的是( )
A.复数的虚部是 B.形如的数一定是虚数
C.若,,则是纯虚数 D.若两个复数能够比较大小,则它们都是实数
【答案】AB
【分析】根据复数的相关概念逐一判断即可.
【详解】复数的虚部是3,故A中说法不正确;
形如的数不一定是虚数,例如,当,时,不是虚数,故B中说法不正确;
只有当,,即时,是纯虚数,故C中说法正确;
因为虚数不能比较大小,所以若两个复数能够比较大小,则它们都是实数,故D中说法正确.
故选:AB.
考点04:复数的相等
10.若,,则复数等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用复数相等的条件即可得解.
【详解】由,得,则,
根据复数相等的充要条件得,解得,
故.
故选:B.
11.(多选)已知复数,则下列结论正确的是(  )
A.的实部是
B.的虚部是
C.若,则
D.当且时,是纯虚数
【答案】ACD
【分析】根据复数实部和虚部的定义即可判断AB;根据复数相等的定义即可判断C;根据纯虚数的定义即可判断D.
【详解】复数,
则的实部是,虚部为,故A正确,B错误;
若,则,故C正确;
当且时,是纯虚数,故D正确.
故选:ACD.
12.(多选)若,且,则等于( )
A.4 B. C.2 D.0
【答案】AD
【分析】根据,列方程组求解即可.
【详解】因为,且,
所以,解得或,
所以或0.
故选:AD
考点05:复数的分类及辨析
13.已知,.若,则的值为( )
A.2 B.3 C.2或3 D.不存在
【答案】C
【分析】根据两个实数才能比较大小进行求解即可.
【详解】因为,
所以,解得或.
故选:C
14.(多选)对于复数,下列结论错误的是( )
A.若,则为纯虚数
B.若,则
C.若,则为实数
D.
【答案】AB
【分析】根据复数的概念判断AC,根据复数相等判断B,根据虚数单位的定义判断D.
【详解】对于A:当,,当时为实数,A错误;
对于B:若,则,B错误;
对于C:若,则为实数,C正确;
对于D:,D正确.
故选:AB.
15.(多选)下列命题不正确的是( )
A.复数不可能是纯虚数
B.若,则复数为纯虚数
C.若是纯虚数,则实数
D.若复数,则当且仅当时,为虚数
【答案】ACD
【分析】根据复数的概念逐项判断即可.
【详解】选项A中,当,时,复数是纯虚数,错误;
选项B中,时,为纯虚数,正确;
选项C中,若是纯虚数,则,即,
所以,错误;
选项D中,没有给出是实数,当时,
也是虚数,错误.
故选:ACD
考点06:已知复数的类型求参数
16.若,则“”是复数“为纯虚数”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】由复数为纯虚数求出参数的值,再根据充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】由“”为纯虚数,得,解得,
故“”是复数“为纯虚数”的充要条件.
故选:C.
17.已知复数是纯虚数,则实数的值为( )
A. B.1或6 C. D.1
【答案】D
【分析】根据实部为零,虚部不为零列式计算.
【详解】由题意可得:且,则.
故选:D.
18.已知,则
【答案】3
【分析】由复数分类的定义可知,实部和虚部都为0,则复数为0,联立方程求解即可
【详解】因为,,
所以 解得.
所以.
故答案为:3.
考点07:根据相等条件求参数
19.已知,其中,i为虚数单位,则以为根的一个一元二次方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据复数相等求解出,然后再判断出能满足条件的方程即可.
【详解】因为,所以,
所以,所以,
因此所选方程的两根为,仅有符合要求,
故选:A.
20.已知复数,且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用复数相等可得和三角函数的平方关系可得,再根据正弦函数的取值范围与二次函数的性质可得的取值范围.
【详解】复数,且,
所以,则
因为,所以,当时,,当时,
所以的取值范围是.
故选:B.
21.已知复数.
(1)若z为实数,求m的值.
(2)若z为纯虚数,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据复数表示实数的条件列方程求参数m即可.
(2)根据复数表示纯虚数的条件列方程或不等式求参数m即可.
【详解】(1)由题意得,得,即.
(2)由题意得,得,即.

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