一、核心知识点总结

1. 复数的基本概念

  • 定义:形如 ( z = a + bi )(( a, b in mathbb{R} ),( i^2 = -1 ))的数称为复数,( a ) 为实部,( b ) 为虚部。
  • 分类
  • 实数:虚部 ( b = 0 )。
  • 虚数:虚部 ( b
  • eq 0 )。

  • 纯虚数:实部 ( a = 0 ) 且虚部 ( b
  • eq 0 )(如 ( 3i ))。

  • 注意:复数不能比较大小(除非均为实数)。
  • 2. 复数的几何意义

  • 复平面:复数 ( z = a + bi ) 对应复平面上的点 ( (a, b) ),模长 ( |z| = sqrt{a^2 + b^2} ) 表示点到原点的距离。
  • 几何应用:复数模的几何意义常用于方程表示(如 ( |z
  • z_0| = r ) 表示以 ( z_0 ) 为圆心,半径 ( r ) 的圆)。
  • 3. 复数的运算

  • 四则运算
  • 加减法:实部、虚部分别相加减。
  • 乘法:按多项式法则展开,注意 ( i^2 = -1 )。
  • 除法:通过分母有理化(乘以共轭复数)计算。
  • 幂运算周期性:( i^{4n} = 1 ),( i^{4n+1} = i ),( i^{4n+2} = -1 ),( i^{4n+3} = -i )(如 ( i^{2025} = i^{4imes 506 + 1} = i ))。
  • 4. 共轭复数与模的性质

  • 共轭复数:若 ( z = a + bi ),则其共轭 ( overline{z} = a
  • bi ),满足 ( z cdot overline{z} = |z|^2 ) 。
  • 模的性质
  • ( |z_1 + z_2| leq |z_1| + |z_2| )(三角不等式)。
  • ( |z_1 cdot z_2| = |z_1| cdot |z_2| ) 。
  • 5. 复数与方程

  • 复数相等:( a + bi = c + di Leftrightarrow a = c ) 且 ( b = d ) 。
  • 一元二次方程:( ax^2 + bx + c = 0 ) 的解为 ( x = frac{-b pm sqrt{Delta}i}{2a} )(当判别式 ( Delta < 0 ) 时)。
  • 二、模拟题精选与解析

    1. 基础题

  • 题目1:已知 ( z = frac{2
  • i}{3 + 2i} ),求 ( z ) 的虚部。
  • 解析:通过分母有理化计算,虚部为 ( -frac{1}{10} ) 。

  • 题目2:若 ( (1 + i)z = 1
  • i ),求 ( |z| )。
  • 解析:解得 ( z = -i ),故 ( |z| = 1 ) 。

    2. 中档题

  • 题目3:复数 ( z ) 满足 ( |z
  • 2| = 2 ),且 ( z + frac{1}{z} in mathbb{R} ),求 ( z )。
  • 解析:设 ( z = x + yi ),结合几何意义和实数条件,解得 ( z = 4 ) 或 ( z = 1 pm i ) 。

  • 题目4:计算 ( i + i^2 + i^3 + cdots + i^{100} )。
  • 解析:利用周期性分组求和,结果为 ( 0 ) 。

    3. 综合题

  • 题目5:已知复数 ( z ) 在复平面上对应点位于第三象限,且 ( z^2 = -5 + 12i ),求 ( z )。
  • 解析:设 ( z = a + bi ),解得 ( z = -3

  • 2i ) 。
  • 题目6:若 ( omega = -frac{1}{2} + frac{sqrt{3}}{2}i ),求 ( omega^3 ) 及 ( 1 + omega + omega^2 ) 的值。
  • 解析:由 ( omega^3 = 1 ),得 ( 1 + omega + omega^2 = 0 ) 。

    三、复习建议

    1. 知识梳理:结合复数的代数形式、几何意义及运算性质,建立知识框架。

    2. 真题演练:重点练习近年高考真题中的复数题(如2023年全国卷中复数的四则运算与几何意义)。

    3. 易错点强化

  • 复数比较大小错误(如误判 ( 1 + i > 1 ))。
  • 忽略纯虚数的条件(需满足实部为0且虚部非0)。
  • 参考资料

  • 百度文库《复数知识点总结》
  • 知乎专栏《高三数学复习知识点之复数》
  • 2025年高考数学一轮复习讲义
  • 高中数学复数练习题及解析
  • 如需详细解答或更多题目,可参考上述来源链接。