2014-2015高中数学 3.2.2复数代数形式的乘除运算课时作业 新人教A版选修2-2
2014-2015学年高中数学(人教版选修2-2)配套课件第三章 3.2 3.2.2 复数代数形式的乘除运算
z2 · z1 z1· z2=________ z1 ( z2 · z3 ) (z 1 · z2)· z3=________
1 z2 + z1 z3 z1(z2+z3)=z ________
栏 目 链 接
基 础 梳 理
例:(1) (2+i)i=__________________; (2)(1-2i)(3+i)=________________.
解析:(1)原式=1-i2+(-1+i)=2-1+i=1+i.
3 3 3 1 (2)原式=- - +4-4i(1+i) 4 4 3 1 =- + i(1+i) 2 2 3 1 1 3 =- - + - i 2 2 2 2
栏 目 链 接
1+ 3 1- 3 =- + i. 2 2
-2+3i -2+3i1-2i (3)原式= = 1+2i 1+2i1-2i -2+6+3+4i 4 7 = = + i. 5 5 12+22 5-29 5 i 5-29 5 i7+3 5 i (4)原式= = 7-3 5 i 7-3 5 i7+3 5 i 35+29×15+15 5-29×7 5i 470-188 5 i = = 2 2 94 7 +3 5 =5-2 5 i.
2 2 2 2
栏 目 链 接
基 础 梳 理
例:i+2 的共轭复数是( A.2+i C.-2+i
答案:B
)
B.2-i D.-2-i
栏 目 链 接
+ 2
4 . i
4n + 1
4n i - 1 - i 1 = ______________ , i
=
i -1 -i 1 , ____________
i -1 -i 1, i4n + 3 = ____________
3.2.2复数代数形式的乘除运算(1)
∴ z z 2a R
∴ z 1 是实数. z
2.设 z 为复数,且| z || z 1 | 1,求 | z 1 | 的值.
解:设 z a bi(a,b R) z 1 (a 1) bi,且| z || z 1| 1
a2 (a
b2 1)2
1 b2
1
a2
a2
b2 b2
1 2a
⑵z1·z2是一个怎样的数?
解:⑴作图
y
y
y
⑵令z1=a+bi,则z2=a-bi
(a,b)
o
x
(a,-b)
(0,b)
则z1·z2=(a+bi)(a-bi)
o
x
o
x
(a,o)
(0,-b)
=a2-abi+abi-bi2
z1=a+bi
z1=bi
z1=a
=a2+b2
得出结论:在复平面内,共
轭复数z1 ,z2 所对应的点
解方程组,得
a
1 2
0
b2
3 4
| z 1|| (a 1) bi | (a 1)2 b2 ( 1 1)2 3 3 24
注:一般地,欲求一个复数,通常先设出复数的代数 形式 a+bi(a,b∈R),而后利用已知条件列出关于 a,b 的方程组,求解出 a,b,也即求得了这个复数,在这里, 方程的思想方法得到了充分运用.
(
12 212
23 232i
2
i1)2
4
(3i
2
1 2
2
3
4
23 i) 2
2
( 10; 3 i)( 1 3 i) ( 1)2 ( 3 i)2
高中数学(人教A版选修2-2)课时作业3.2.2 复数代数形式的乘除运算
课时提升作业(二十三)复数代数形式的乘除运算一、选择题(每小题3分,共18分)1.(2014·深圳高二检测)i为虚数单位,则=( )A.-iB.-1C.iD.1【解析】选C.因为==i,所以原式=i2 013=i4×503+1=i.2.(2014·东营高二检测)若i为虚数单位,图中复平面内点Z表示复数z,则表示复数的点是( )A.EB.FC.GD.H【解析】选D.依题意得z=3+i,====2-i,该复数对应的点的坐标是(2,-1).3.(2013·山东高考)复数z=(i为虚数单位),则|z|=( )A.25B.C.5D.【解题指南】从复数的运算法则及复数的模的概念角度处理.【解析】选C.z==-4-3i,所以|z|==5.4.(2014·江西高考)是z的共轭复数.若z+=2,(z-)i=2(i为虚数单位),则z=( ) A.1+i B.-1-i C.-1+i D.1-i【解析】选D.设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi,z+=2a=2,故a=1,(z-)i=-2b=2,故b=-1,所以z=1-i.5.(2013·四川高考)如图,在复平面内,点A表示复数z,则图中表示z的共轭复数的点是( )A.AB.BC.CD.D【解题指南】解决本题的关键是明确复数z=a+bi(a,b∈R)的共轭复数的形式是=a-bi,然后根据图示进行选择即可.【解析】选B.由于点A表示复数z=a+bi(a,b∈R),所以其共轭复数是=a-bi,在图中应该是点B对应的复数,故选B.6.下面关于复数z=的结论,正确的是( )①=2;②z2=2i;③z的共轭复数为1+i;④z的虚部为-1.A.①②B.②③C.②④D.③④【解析】选C.z===-1-i,所以==,z2=(-1-i)2=2i.z的共轭复数为-1+i.z的虚部为-1,所以②④正确.二、填空题(每小题4分,共12分)7.计算(7-i)=__________.【解题指南】复数乘法运算可以把虚数单位i看作一个字母,按照实数的多项式乘法运算法则进行运算.【解析】(7-i)=×7-i+i·7-i·i=+i.答案:+i8.如果x-1+yi与i-3x是共轭复数,则实数x=__________,实数y=__________.【解析】由已知得所以答案:-19.(2014·银川高二检测)已知=b+i(a,b∈R),其中i为虚数单位,则a+b=__________.【解析】根据已知可得=b+i⇒2-ai=b+i⇒即从而a+b=1.答案:1【变式训练】i是虚数单位,若=a+bi(a,b∈R),则乘积ab的值是( )A.-15B.-3C.3D.15【解析】选B.==-1+3i=a+bi,所以a=-1,b=3,所以ab=-3.三、解答题(每小题10分,共20分)10.计算:(1)(2+i)(2-i).(2)(1+2i)2.(3)+.【解析】(1)(2+i)(2-i)=4-i2=4-(-1)=5.(2)(1+2i)2=1+4i+(2i)2=1+4i+4i2=-3+4i.(3)原式=+=i6+=-1+i.【一题多解】(3)原式=+=i6+i=-1+i.【拓展延伸】复数的运算顺序复数的运算顺序与实数运算顺序相同,都是先进行高级运算乘方、开方,再进行次级运算乘、除,最后进行低级运算加、减,如i的幂运算,先利用i的幂的周期性,将其次数降低,然后再进行四则运算.11.(2014·天津高二检测)已知复数z满足z=(-1+3i)(1-i)-4.(1)求复数z的共轭复数.(2)若w=z+ai,且复数w对应向量的模不大于复数z所对应向量的模,求实数a的取值范围.【解题指南】先利用乘法法则计算出z,再求出复数z,w的模,进而计算出a的范围.【解析】(1)z=-1+i+3i+3-4=-2+4i,所以复数z的共轭复数为-2-4i.(2)w=-2+(4+a)i,复数w对应向量为(-2,4+a),其模为=.又复数z所对应向量为(-2,4),其模为2.由复数w对应向量的模不大于复数z所对应向量的模得,20+8a+a2≤20,a2+8a≤0,a(a+8)≤0,所以,实数a的取值范围是-8≤a≤0.一、选择题(每小题4分,共16分)1.(2014·武汉高二检测)已知复数z1=cos23°+isin23°和复数z2=sin53°+isin37°,则z1·z2=( )A.+iB.+iC.-iD.-i【解析】选 A.由已知及复数乘法与三角公式得,z1·z2=(cos23°+isin23°)(sin53°+isin37°)=(cos23°+isin23°)(cos37°+isin37°)=(cos23°cos 37°-sin 23°sin 37°)+i(cos 23°sin 37°+sin 23°cos 37°)=cos 60°+isin 60°=+i.故选A.2.(2014·长春高二检测)已知3-i=z·(-2i),那么复数z在复平面内对应的点应位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解题指南】先计算出z,再判断z所在的象限.【解析】选A.z==+i.【举一反三】若结论改为求复数z的共轭复数的模,则结果如何?【解析】z==+i.则=-i,即得||===1.3.(2014·安徽高考)设i是虚数单位,复数i3+= ( )A.-iB.iC.-1D.1【解题指南】利用复数的运算性质进行计算.【解析】选D.i3+=-i+=-i+=-i+=1.4.(2014·长沙高二检测)定义:复数b+ai是z=a+bi(a,b∈R)的转置复数,记为z′=b+ai;复数a-bi是z=a+bi(a,b∈R)的共轭复数,记为=a-bi.给出下列命题:①z′=i;②′+=0;③z′1·z′2=;其中真命题的个数为( )A.0B.1C.2D.3【解析】选C.i=i(a-bi)=b+ai=z′,①正确;′+=(a-bi)′+=-b+ai+b-ai=0,②正确;设z1=a1+b1i,z2=a2+b2i(a1,a2,b1,b2∈R).z′1·z′+b1i)′·(a2+b2i)′2=(a1=(b1+a1i)·(b2+a2i)=(b1b2-a1a2)+(b1a2+a1b2)i.===(a1a2-b1b2)-(b1a2+a1b2)i,所以z′1·z′2≠,③错,故选C.二、填空题(每小题5分,共10分)5.(2014·石家庄高二检测)若复数z=的实部为3,则z的虚部为__________.【解析】z===,由条件知,=3,所以a=-1,所以z=3+i,所以z的虚部为1.答案:16.复数z满足方程i=1-i,则z=__________.【解析】·i=1-i,所以===-i(1-i)=-1-i,所以z=-1+i.答案:-1+i三、解答题(每小题12分,共24分)7.定义运算=ad-bc,复数z满足=1+i,求z.【解析】由题意知,=i·z-i=1+i,所以iz=1+2i,所以z==2-i.8.已知1+i是方程x2+bx+c=0的一个根(b,c为实数).(1)求b,c的值.(2)试说明1-i也是方程的根吗?【解析】(1)因为1+i是方程x2+bx+c=0的根,所以(1+i)2+b(1+i)+c=0,即(b+c)+(2+b)i=0.所以得(2)方程为x2-2x+2=0.把1-i代入方程左边得(1-i)2-2(1-i)+2=0,显然方程成立,所以1-i 也是方程的一个根.【变式训练】若1+i是关于x的实系数方程x2+bx+c=0的一个复数根,求b,c的值.【解析】由于1+i是关于x的实系数方程x2+bx+c=0的一个根,则(1+i)2+b(1+i)+c=0,整理得(b+c-1) +(2+b)i=0,则解得关闭Word文档返回原板块。
高中数学3.2.2复数代数形式的乘除运算课时作业(含解析)新人教A版选修22
高中数学3.2.2复数代数形式的乘除运算课时作业(含解析)新人教A 版选修22知识点一 复数的乘除运算1.设复数z =1+2i ,则z 2-2z 等于( ) A .-3 B .3 C .-3i D .3i 答案 A解析 z 2-2z =(1+2i)2-2(1+2i)=1+22i -2-2-22i =-3. 2.复数(1+i)2(2+3i)的值为( ) A .6-4i B .-6-4i C .6+4i D .-6+4i 答案 D解析 (1+i)2(2+3i)=2i(2+3i)=-6+4i. 3.在复平面内,复数i 1+i+(1+3i)2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i 1+i +(1+3i)2=12i +12+1-3+23i =-32+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+23i ,对应点在第二象限. 知识点二 共轭复数4.若z =1+2i i ,则复数z =( )A .-2-iB .-2+iC .2-iD .2+i答案 D解析 z =2+1i=2-i ,z =2+i ,故选D.5.设z 的共轭复数是z ,若z +z =4,z ·z =8,则zz等于( )A .iB .-iC .±1 D.±i 答案 D解析 令z =x +y i(x ,y ∈R )则⎩⎪⎨⎪⎧2x =4,x 2+y 2=8,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =2,或⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-2.不难得出zz=±i,故选D.6.复数z =-3+i2+i 的共轭复数是( )A .1-iB .1+iC .-1+iD .-1-i 答案 D解析 z =-3+i 2+i =-3+i2-i 2+i 2-i =-5+5i5=-1+i ,所以其共轭复数为z =-1-i.选D.知识点三 虚数单位i 的幂的周期性7.已知复数z 1=12+32i ,z 2=-12+32i ,则z =-z 1z 2+i 5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 因为z 1=12+32i ,z 2=-12+32i ,所以z =-⎝ ⎛⎭⎪⎫12+32i ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i +i 5=1+i ,所以复数z 在复平面内对应的点为(1,1),位于第一象限.故选A.一、选择题1.已知复数z 满足(z -1)i =1+i ,则z =( ) A .-2-i B .-2+iC .2-iD .2+i答案 C解析 z -1=1+ii =1-i ,∴z =2-i.2.(1+i)20-(1-i)20的值是( ) A .-1024 B .1024 C .0 D .512 答案 C解析 (1+i)20-(1-i)20=[(1+i)2]10-[(1-i)2]10=(2i)10-(-2i)10=(2i)10-(2i)10=0.3.已知1+a i1-i (i 为虚数单位)为纯虚数,则实数a =( )A .1B .2C .-1D .-2 答案 A解析 因为1+a i 1-i =1+a i1+i 1-i 1+i =1-a +1+a i2为纯虚数,所以1-a =0且1+a ≠0,得a =1.4.若a 为正实数,i 为虚数单位,⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +i i =2,则a =( )A .2 B. 3 C. 2 D .1 答案B 解析 ∵a +ii=(a +i)(-i)=1-a i ,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +i i =|1-a i|=1+a 2=2,解得a =3或a =-3(舍).5.若集合A ={i ,i 2,i 3,i 4}(i 是虚数单位),B ={1,-1},则A ∩B 等于( ) A .{-1} B .{1} C .{1,-1} D .∅ 答案 C解析 因为A ={i ,-1,-i,1},B ={1,-1},所以A ∩B ={1,-1}. 二、填空题6.已知复数z =1-3i3+i ,z 是z 的共轭复数,则z 的模等于________.答案 1解析 由z =1-3i3+i=1-3i 3-i 3+i3-i=-4i 4=-i ,得|z |=|z |=|-i|=1.7.若z =cos θ+isin θ(i 为虚数单位),则使z 2=-1的θ=________. 答案π2+k π,k ∈Z 解析 z 2=(cos θ+isin θ)2=cos 2θ-sin 2θ+2isin θcos θ=cos2θ+isin2θ=-1.于是⎩⎪⎨⎪⎧cos2θ=-1,sin2θ=0,所以2θ=π+2k π,k ∈Z , 所以θ=π2+k π,k ∈Z .8.若z 1=a +2i ,z 2=3-4i ,且z 1z 2为纯虚数,则实数a 的值为________. 答案 83解析z 1z 2=a +2i 3-4i =a +2i 3+4i 9+16=3a +4a i +6i -825=3a -8+4a +6i 25,∵z 1z 2为纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -8=0,4a +6≠0,∴a =83.三、解答题9.计算-23+i 1+23i +⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2014+4-8i 2--4+8i24+3i .解 原式=i23i +11+23i+⎝ ⎛⎭⎪⎫22i 1007+ 4-8i2-4-8i 24+3i=i +(-i)1007+04+3i=i +i +0=2i.10.满足z +5z是实数,且z +3的实部与虚部是相反数的虚数z 是否存在?若存在,求出虚数z ;若不存在,请说明理由.解 存在.设虚数z =x +y i(x ,y ∈R ,且y ≠0),则z +5z =x +y i +5x +y i =x +5x x 2+y 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -5y x 2+y 2i.由已知得⎩⎪⎨⎪⎧y -5y x 2+y2=0,x +3=-y ,∵y ≠0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=5,x +y =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-2或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =-1,∴存在虚数z =-1-2i 或z =-2-i 满足以上条件.。
课时作业14:3.2.2 复数代数形式的乘除运算
3.2.2 复数代数形式的乘除运算1.设复数z满足(1+i)z=2,其中i为虚数单位,则z=()A.1+i B.1-i C.2+2i D.2-2i2.若12iiz+=,则复数z=()A.-2-i B.-2+i C.2-i D.2+i3.若复数2i12ib-+(b∈R)的实部与虚部互为相反数,则b等于()A. B. 23C.23-D.24.已知复数z=,z是z的共轭复数,则z·z等于()A. 14B.12C.1 D.25.若z1=(cos α+isin α),z2=cos β+isin β(α,β∈R),则z1·z2的实、虚部分别为__________和__________,6.已知复数z=(1-i)2+1+3i,若z2+az+b=1-i,a,b∈R,则实数对(a,b)的值为__________.72 0102248i48i1i43i⎛⎫(-)-(-+)+⎪⎪++⎝⎭.8.复数z满足z·z+2i z=3+a i(a∈R),且其所对应的点在第二象限,求a的取值范围.9.已知关于t的一元二次方程t2+(2+i)t+2xy+(x-y)i=0(x,y∈R),当方程有实根时,(1)求点(x,y)所构成的集合表示的图形;(2)求方程实根的取值范围.参考答案1. 【答案】B【解析】由(1+i)z =2得221i =1i 1i 1i 1i z (-)==-+(+)(-). 2. 【答案】D 【解析】∵12i i i z +==- (1+2i)=2-i ,∴z =2+i. 3. 【答案】C 【解析】∵2i 2i 12i 224i 12i 12i 12i 5b b b b -(-)(-)(-)+(--)+(+)(-)==的实部与虚部互为相反数, ∴2-2b =b +4.∴23b =-. 4. 【答案】A【解析】∵zi 13i i 2138)()++-(+)-==2i i 84==--,∴z =,∴214z z z ⋅==. 5. 【答案】cos(α+β) sin(α+β)【解析】∵z 1·z 2=(cos α+isin α)(cos β+isin β)=cos αcos β+icos αsin β+isin αcos β+i 2sin αsin β=(cos αcos β-sin αsin β)+i(cos αsin β+sin αcos β)=cos(α+β)+isin(α+β),∴z 1·z 2的实部为cos(α+β),虚部为sin(α+β).6. 【答案】(-3,4)【解析】∵z =(1-i)2+1+3i =-2i +1+3i =1+i ,∴由z 2+az +b =1-i 得(1+i)2+a (1+i)+b =1-i ,∴2i +a +a i +b =1-i ,∴1,21,a b a +=⎧⎨+=-⎩∴3,4.a b =-⎧⎨-⎩7解:原式 1 00522248i 48i 2i 43i (-)-(-)⎛⎫ ⎪+⎝⎭+ 1 0050=i+(i)=i i+0=043i-+-+. 8. 解:设z =x +y i(x ,y ∈R ),由题意知x <0且y >0,由z ·z +2i z =3+a i(a ∈R ), 得x 2+y 2+2i(x -y i)=3+a i.∴2223, 2. x y y x a ⎧++=⎨=⎩①②由②式得=2a x ,将其代入①式得22+23=04a y y +-.③ 由y ∈R ,知2=44304a ⎛⎫--≥ ⎪⎝⎭, ∵-4≤a ≤4.④此时=1y -∵y >0,∴=y -,, ∴a -.⑤再由<02a x =,得a<0.⑥ 综合④⑤⑥三式得a 的取值范围是0a -<.9. 解:(1)设方程的实根为t ,则t 2+(2+i)t +2xy +(x -y )i =0(x ,y ∈R ),即(t 2+2t +2xy )+(t +x -y )i =0.由复数相等的充要条件,得2220, 0.t t xy t x y ⎧++=⎨+-=⎩①②将②代入①中,消除t ,得(y -x )2+2(y -x )+2xy =0.∴可等价转化为(x -1)2+(y +1)2=2. ③∴点(x ,y )满足方程(x -1)2+(y +1)2=2,即其构成的集合表示的图形是以(1,-1)为圆心,为半径的圆.(2)∵以点(1,-1)t =y -x≤.t+≤.∴-4≤t≤0.故方程实根的取值范围为[-4,0].∴22。
课时作业12:3.2.2 复数代数形式的乘除运算
3.2.2 复数代数形式的乘除运算一、选择题1.设复数z 满足(z -2i)(2-i)=5,则z 等于( )A .2+3iB .2-3iC .3+2iD .3-2i2.已知复数z =1-i ,则z 2-2z z -1等于( ) A .2iB .-2iC .2D .-23.若i 为虚数单位,如下图中复平面内点Z 表示复数z ,则表示复数z 1+i的点是( )A .EB .FC .GD .H4.设i 是虚数单位, z 是复数z 的共轭复数.若z ·z i +2=2z ,则z 等于( )A .1+IB .1-iC .-1+iD .-1-i 5.已知复数z =3+i (1-3i )2,z 是z 的共轭复数,则z ·z 等于( ) A .14B .12C .1D .2 二、填空题6.若z =-1-i 2时,则z 2 014+z 104=________. 7.设x ,y 为实数,且x 1-i +y 1-2i =51-3i,则x +y =________. 8.设z 2=z 1-i z -1(其中z -1表示z 1的共轭复数),已知z 2的实部是-1,则z 2的虚部为________.三、解答题9.计算:(1)(1+2i )2+3(1-i )2+i ;(2)1-3i (3+i )2.10.已知z 1=1-i ,z 2=1-3i ,z 3=1-2i ,且x z 1-5z 2=y z 3. (1)求实数x ,y 的值;(2)求z 1·z 2.参考答案1.【解析】z =52-i +2i =5(2+i )(2-i )(2+i )+2i =2+i +2i =2+3i. 【答案】A2.【解析】法一:因为z =1-i ,所以z 2-2z z -1=(1-i )2-2(1-i )1-i -1=-2-i=-2i. 法二:由已知得z -1=-i ,而z 2-2z z -1=(z -1)2-1z -1=(-i )2-1-i=2i =-2i. 【答案】B3.【解析】由题图可得z =3+i ,所以z 1+i =3+i 1+i =(3+i )(1-i )(1+i )(1-i )=4-2i 2=2-i , 则其在复平面上对应的点为H (2,-1).【答案】D4.【解析】设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z =a -b i.又∵z ·z i +2=2z ,∴(a 2+b 2)i +2=2a +2b i ,∴a =1,b =1,故z =1+i.【答案】A5.【解析】∵z =3+i (1-3i )2=-3i 2+i (1-3i )2=i (1-3i )(1-3i )2=i 1-3i=i (1+3i )4=-34+i 4, ∴z =-34-i 4, ∴z ·z =14. 【答案】A6.【解析】z 2=⎝⎛⎭⎪⎫-1-i 22=-i. z 2 014+z 104=(-i)1 007+(-i)52=(-i)1 004·(-i)3+1 =1+i.【答案】1+i7.【解析】x 1-i +y 1-2i =x (1+i )2+y (1+2i )5=⎝⎛⎭⎫x 2+y 5+⎝⎛⎭⎫x 2+2y 5i ,而51-3i=5(1+3i )10=12+32i ,所以x 2+y 5=12且x 2+2y 5=32,解得x =-1,y =5, 所以x +y =4.【答案】48.【解析】设z 1=a +b i(a ,b ∈R),则z 2=z 1-i z -1=a +b i -i(a -b i)=(a -b )-(a -b )i.因为z 2的实部是-1,即a -b =-1,所以z 2的虚部为1.【答案】19.解:(1)(1+2i )2+3(1-i )2+i =-3+4i +3-3i 2+i=i 2+i=i (2-i )5=15+25i. (2)1-3i (3+i )2=(3+i )(-i )(3+i )2=-i 3+i=(-i )(3-i )4 =-14-34i. 10.解:(1)由已知x z 1-5z 2=y z 3, 得x 1-i -51-3i =y 1-2i , 即x -12+x -32i =y 5+2y 5i. ∵x ,y ∈R ,∴⎩⎨⎧x -12=y 5,x -32=2y 5,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-5. (2)由(1)知z 1=1+i ,z 2=1+3i ,则z 1·z 2=(1+i)(1+3i)=1+4i +3i 2=-2+4i.。
高中数学 3.2.2 复数代数形式的乘除运算课时练 新人教a版选修2-2
【金版新学案】2014-2015学年高中数学 3.2.2 复数代数形式的乘除运算课时练 新人教A 版选修2-2一、选择题(每小题5分,共20分)1.已知i 为虚数单位,z =i1+2i ,则复数z 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: z =i 1+2i =i· 1-2i1+2i 1-2i=i -2i25=25+15i.∴复数z 对应的点为⎝ ⎛⎭⎪⎫25,15,位于第一象限.答案: A2.已知复数z =3+i1-3i 2,z 是z 的共轭复数,则z ·z =() A .14 B .12C .1D .2解析: 方法一:|z |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪3+i 1-3i 2=|3+i||1-3i|2=24=12.∴z z =|z |2=14,故选A.方法二:z =3+i 1-3i 2=3+i1-3 -23i=3+i-2 1+3i = 3+i 1-3i -2 1+3i 1-3i =23-2i-8=-3+i4. 则z =-34-14i ,z ·z =⎝ ⎛⎭⎪⎫-34+14i ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34-14i=316+116=14,故选A.答案: A3.已知复数z 1=1+i ,z 2=a +i ,若z 1·z 2为纯虚数,则实数a 的值为() A .-1 B .1C .-2D .2 解析: 因为z 1·z 2=(a -1)+(a +1)i 为纯虚数, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ a -1=0a +1≠0,解得a =1.答案: B4.已知i 是虚数单位,⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i1+i 2 012等于( )A .-1B .1C .iD .-i解析: ∵1-i 1+i = 1-i21+i 1-i =-2i2=-i ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 2 012=(-i)2 012=i 503×4=i 4=1.答案: B二、填空题(每小题5分,共10分) 5.已知复数z =2ii -1,则复数z 的共轭复数为________. 解析: z =2i i -1=2i -1-i2=-i +1,∴z =1+i.答案: 1+i6.若3+b i1-i =a +b i(a ,b 为实数,i 为虚数单位),则a +b =__________. 解析: 利用复数相等的条件求出a ,b 的值.3+b i 1-i = 3+b i 1+i 2=12[(3-b )+(3+b )i]=3-b 2+3+b 2i. ∴⎩⎪⎨⎪⎧a =3-b 2,3+b 2=b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =0,b =3.∴a +b =3. 答案: 3 三、解答题(每小题10分,共20分) 7.计算:(1)i 2 009+(2+2i)8-⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 50+-23+i 1+23i; (2)5i -1+2i+(2+i)·(1-i). 解析: (1)i 2 009=i 4×502+1=i ,(2+2i)8=[2(1+i)2]4=(4i)4=44=256,⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 50=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 225=⎝ ⎛⎭⎪⎫22i 25=(-i)25=-i ,-23+i 1+23i =i 1+23i 1+23i=i , 所以原式=i +256+i +i =256+3i.(2)原式=5i -1-2i 5+3-i 2-i =i(-1-2i)+4-i=-i +2+4-i =6-2i.8.已知复数z 满足zz -1=2i ,求复数z 对应点坐标.解析: 方法一:设z =x +y i(x ,y ∈R ), 则zz -1=x +y i x -1 +y i =2i , 得x +y i =-2y +2(x -1)i ,则⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2y y =2 x -1 ⇒⎩⎪⎨⎪⎧ x =45y =-25,则复数z =45-25i. 即复数z 对应点为⎝ ⎛⎭⎪⎫45,-25.方法二:由zz -1=2i ,得z =(z -1)2i =2z i -2i , 则z (1-2i)=-2i ,∴z =-2i1-2i =-2i 1+2i 5=4-2i 5=45-25i.即z 对应点为⎝ ⎛⎭⎪⎫45,-25. 尖子生题库 ☆☆☆(10分)已知z =1+i ,a ,b 为实数.(1)若ω=z 2+3z -4,求|ω|;(2)若z 2+az +bz 2-z +1=1-i ,求a ,b 的值.解析: (1)ω=(1+i)2+3(1-i)-4=-1-i , 所以|ω|= 2.(2)由条件,得 a +b + a +2 ii =1-i ,所以(a +b )+(a +2)i =1+i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =1,a +2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =2.。
3.2.2复数代数形式的乘除运算课时作业4
3.2.2复数代数形式的乘除运算课时作业4A 级 基础巩固一、单选题1.若复数z 满足21z i i =+,则z =( ) A .22i + B .22i - C .22i -- D .22i -+ 2.设复数z 满足()11z i i -=+,则z 的虚部为( ).A .1-B .1C .iD .i - 3.(1)(4)i i -+=( )A .35i +B .35i -C .53i +D .53i - 4.设复数z 满足11z i z +=-,则z =( ) A .i B .i - C .1 D .1i + 5.已知复数1z i =+(i 为虚数单位),则1z 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 6.若复数Z 满足()·1 2z i i -=(i 是虚数部位),则下列说法正确的是( )A .z 的虚部是-iB .Z 是实数C .z =D .2z z i += 7.已知复数12z i =+,212z i =-+,则12z z ⋅的虚部为( )A .4-B .4C .3D .3i 8.设i 为虚数单位,复数1111i i +=-+( ) A .i - B .iC .1-D .1 B 级 综合提升9.设11i z i +=-,2()1f x x x =++,则()f z =( ) A .1i --B .1i -+C .i -D .i 10.已知复数1122z i =+,其中i 为虚数单位,则i z ⋅=( ) A .1122-+i B .1122i + C .1122i -- D .1122i -二、填空题11.i 是虚数单位,复数73i i -=+__________. 12.已知复数(1)z i i =⋅+,则||z =___. 13.设复数z 的共轭复数是z ,若复数143i z i-+=,2z t i =+,且12z z ⋅为实数,则实数t 的值为_______.14.已知i 为虚数单位,n N ∈,计算4414243n n n n i i i i ++++++的结果为___________. C 级 拓展探究三、解答题15.已知复数()()23z m m m i =-++()m R ∈在复平面内对应点Z . (1)若2m =,求z z ⋅;(2)若点Z 在直线y x =上,求m 的值.16.已知复数1(z i i =-是虚数单位).(1)求2z z -;(2)如图,复数1z ,2z 在复平面上的对应点分别是A ,B ,求12z z z+.参考答案1.C【分析】 求出()2122z i i i =+=-+,再求解z 即可.【详解】()2122z i i i =+=-+故22z i =--故选:C2.B【分析】利用复数的除法化简复数z ,由此可得出复数z 的虚部.【详解】()11z i i -=+,()()()211111i i z i i i i ++∴===--+,因此,复数z 的虚部为1. 故选:B.3.D【分析】根据复数的乘法公式,计算结果.【详解】 2(1)(4)4453i i i i i i -+=-+-=-.故选:D4.B【分析】利用除法法则求出z ,再求出其共轭复数即可【详解】11z i z+=-得()11z i z +=- 即()()()()111111i i i z i i i i ---===++-z i =-故选:B5.D【分析】 化简复数1z,利用复数的几何意义可得出结论. 【详解】 因为()()11111112i i z i i i --===++-,所以1z 在复平面内对应的点的坐标为11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,在第四象限.故选:D.6.C【分析】首先根据题意化简得到1z i =-,再依次判断选项即可.【详解】()()()22122211112i i i i i z i i i i ++====---+-. 对选项A ,z 的虚部是1-,故A 错误.对选项B ,1z i =-为虚数,故B 错误.对选项C ,z ==C 正确.对选项D ,112z z i i +=-++=,故D 错误.故选:C7.C【分析】根据复数的乘法运算法则求出12z z ⋅,再根据复数的概念可得答案.【详解】因为12z i =+,212z i =-+,所以()()12212z z i i ⋅=+-+43i =-+,所以12z z ⋅的虚部为3.故选:C8.D【分析】对分子分母通分化简即可求得.【详解】11112111(1)(1)2i i i i i i ++-+===-+-+. 故选:D.9.C【分析】首先对复数z 进行化简,然后代入()f x 的解析式,即可求得()f z .【详解】解:∵2221(1)2121(1)(1)12i i i i i z i i i i i ++++=====---+--, ∴2()()()()1f z f i i i i =-=-+-+=-;故选:C.【点睛】本题主要考查复数的四则运算,考查运算求解能力,属于基础题型.10.A【分析】利用复数的乘法运算即可求解.【详解】2111111222222i z i i i i i ⎛⎫⋅== ⎪⎝⎭++=-+, 故选:A11.2i -【分析】根据复数除法运算法则直接计算即可.【详解】()()()()27372110233310i i i i i i i i i ----+===-++-. 故答案为:2i -.12【分析】根据复数的运算法则,化简复数为1z i =-+,进而求得复数的模,得到答案.【详解】由题意,复数(1)1z i i i =⋅+=-+,所以z ==.13.34【分析】 先求出12,z z ,再计算12z z ⋅即得解.【详解】 由题得14334i z i i-+==+,2z t i =-, 所以12(34)()34(43)z z i t i t t i ⋅=+-=++-为实数, 所以3430,4t t -=∴=. 故答案为:34【点睛】结论点睛:复数(,)a bi a b R +∈等价于0b =,不需要限制a .14.0【分析】由已知结合复数的基本运算即可直接求解.【详解】解:因为41i =,所以4414243231n n n n i i i i i i i ++++++=+++,110i i =+--=.故答案为:0.【点睛】本题主要考查了复数的基本运算的简单应用,属于基础试题.15.(1)29 ;(2)1m =-或3m =..【分析】(1)先写出z ,在根据2z z z ⋅=计算即可;(2)由题意,可得z 的实部与虚部相等,由此可得关于m 的方程求解.【详解】解:(1)∵2m =,∴ 25z i =+,∴2229z z z ⋅===;(2)若点Z 在直线y x =上,则23m m m -=+,即2230m m --=,解得1m =-或3m =.【点睛】本题考查复数模的求法,考查复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.16.(1)1i --;(2)15i 22-+. 【分析】(1)把1z i =-代入2z z -,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案;(2)由图形求得1z ,2z ,代入12z z z +,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案. 【详解】解:(1)1z i =-,222(1)(1)1211z z i i i i i i ∴-=---=-+-+=--;(2)12z i =,22z i =+, ∴122223(23)(1)1511(1)(1)22z z i i i i i i z i i i i ++++++====-+---+. 【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.。
高中数学 3.2.2 复数代数形式的乘除运算课后知能检测
【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中数学 3.2.2 复数代数形式的乘除运算课后知能检测 新人教A 版选修2-2一、选择题1.(2013·郑州高二检测)复数i 2+i 3+i41-i =( )A .-12-12iB .-12+12iC.12-12i D.12+12i 【解析】 ∵i 2=-1,i 3=-i ,i 4=1, ∴i 2+i 3+i 41-i =-i 1-i =-i 1+i 2=12-12i.【答案】 C2.(2013·四川高考)如图3-2-2,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( )图3-2-2A .AB .BC .CD .D【解析】 设z =a +b i(a ,b ∈R ),且a <0,b >0,则z 的共轭复数为a -b i ,其中a <0,-b <0,故应为B 点.【答案】 B3.(2013·大连高二检测)a 为正实数,i 为虚数单位,|a +ii|=2,则a =( )A .2 B. 3 C. 2 D .1 【解析】 ∵a +ii=(a +i)(-i)=1-a i ,∴|a +ii|=|1-a i|=1+a 2=2,解得a=3或a=-3(舍).【答案】 B4.(2012·课标全国卷)下面是关于复数z=2-1+i的四个命题:p1:|z|=2;p2:z2=2i;p3:z的共轭复数为1+i;p4:z的虚部为-1.其中的真命题为( )A.p2,p3B.p1,p2C.p2,p4D.p3,p4【解析】∵z=2-1+i=-1-i,∴|z|=-12+-12=2,∴p1是假命题;∵z2=(-1-i)2=2i,∴p2是真命题;∵z=-1+i,∴p3是假命题;∵z的虚部为-1,∴p4是真命题.其中的真命题共有2个:p2,p4.【答案】 C5.(2013·陕西高考)设z1,z2是复数,则下列命题中的假.命题是( )A.若|z1-z2|=0,则z1=z2B.若z1=z2,则z1=z2C.若|z1|=|z2|,则z1·z1=z2·z2D.若|z1|=|z2|,则z21=z22【解析】A,|z1-z2|=0⇒z1-z2=0⇒z1=z2⇒z1=z2,真命题;B,z1=z2⇒z1=z2=z2,真命题;C,|z1|=|z2|⇒|z1|2=|z2|2⇒z1·z1=z2·z2,真命题;D,当|z1|=|z2|时,可取z1=1,z2=i,显然z21=1,z22=-1,即z21≠z22,假命题.【答案】 D二、填空题6.(2012·江苏高考)设a ,b ,∈R ,a +b i =11-7i1-2i (i 为虚数单位),则a +b 的值为________.【解析】 因为a +b i =11-7i1-2i=11-7i1+2i5=5+3i ,所以a =5,b =3,∴a +b =8. 【答案】 87.设x ,y 为实数,且x 1-i +y 1-2i =51-3i,则x +y =________.【解析】 因为x 1-i =x 1+i1-i 1+i=x 2+x2i ,y 1-2i =y 1+2i1-2i1+2i =y 5+2y 5i ,51-3i =12+32i ,又x 1-i +y 1-2i =51-3i,所以 ⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 5=12,x 2+2y 5=32,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =5,所以x +y =4.【答案】 4 8.已知复数z =3+i 1-3i2,z 是z 的共轭复数,则z ·z =________. 【解析】 ∵z =3+i 1-3i2=3+i-2-23i=3+i-2+23i 16=-43+4i16=-3+i 4,∴z =-34-i 4,∴z ·z =(-34)2+(14)2=14. 【答案】 14三、解答题 9.计算(1)(1-i)(-1+i)+(-1+i);(2)(1+i)(12-32i)(12+32i).【解】 (1)原式=-1+i +i -i 2-1+i =-1+3i. (2)原式=(1+i)(14+34)=1+i.10.已知z 为z 的共轭复数,若z ·z -3i z =1+3i ,求z . 【解】 设z =a +b i(a ,b ∈R ), 则z =a -b i(a ,b ∈R ),由题意得(a +b i)(a -b i)-3i(a -b i)=1+3i , 即a 2+b 2-3b -3a i =1+3i ,则有⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-3b =1,-3a =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =0,或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =3.所以z =-1或z =-1+3i.11.已知复数z =3+b i(b ∈R ),且(1+3i)·z 为纯虚数. (1)求复数z ;(2)若w =z2+i,求复数w 的模|w |.【解】 (1)(1+3i)·(3+b i)=(3-3b )+(9+b )i. ∵(1+3i)·z 是纯虚数, ∴3-3b =0,且9+b ≠0, ∴b =1,∴z =3+i.(2)w =3+i 2+i =3+i ·2-i 2+i ·2-i =7-i 5=75-15i ,∴|w |=752+152= 2.。
高中数学 第三章 数系的扩充与复数的引入 3.2.2 复数代数形式的乘除运算课时提升作业2 新人教A
高中数学第三章数系的扩充与复数的引入3.2.2 复数代数形式的乘除运算课时提升作业2 新人教A版选修1-2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学第三章数系的扩充与复数的引入3.2.2 复数代数形式的乘除运算课时提升作业2 新人教A版选修1-2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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复数代数形式的乘除运算(25分钟60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1。
(2014·福建高考)复数z=(3—2i)i的共轭复数等于( )A。
—2—3i B。
—2+3i C。
2-3i D。
2+3i【解题提南】用复数的运算法则进行计算.【解析】选C。
因为z=2+3i,所以=2-3i。
2.i是虚数单位,复数等于()A.2+iB.2—i C。
—2+i D.-2-i【解析】选B。
===2-i.【补偿训练】计算(1+2i)÷(3-4i)= 。
【解析】(1+2i)÷(3—4i)=====-+i.答案:—+i3。
复平面内表示复数i(1-2i)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.复数i(1-2i)=2+i,在复平面内对应的点的坐标是(2,1),位于第一象限。
4。
(2014·广东高考)已知复数z满足(3-4i)z=25,则z= ()A。
-3-4i B.-3+4iC.3-4i D。
3+4i【解题指南】本题既可以利用z=|z|2求解,也可以利用复数的除法运算解答.【解析】选D.方法一:因为|3-4i|=5,|3—4i|2=25,所以z==3+4i。
高中数学 3.2 第2课时 复数代数形式的乘除运算练习 新人教A版选修12
高中数学 3.2 第2课时 复数代数形式的乘除运算练习 新人教A 版选修12一、选择题1.(2014·郑州六校质量检测)设复数z =a +b i(a 、b ∈R),若z1+i=2-i 成立,则点P (a ,b )在( )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] ∵z1+i=2-i ,∴z =(2-i)(1+i)=3+i ,∴a =3,b =1,∴点P (a ,b )在第一象限.2.(2013·新课标Ⅰ文)1+2i1-i2=( ) A .-1-12iB .-1+12iC .1+12iD .1-12i[答案] B [解析]1+2i 1-i 2=1+2i 1-2i +i 2=1+2i -2i =1+2i ·i -2i·i =-2+i2=-1+12i ,选B.3.(2013·新课标Ⅱ文)|21+i|=( ) A .2 2 B .2 C . 2 D .1[答案] C [解析] ∵21+i =1-i ,∴|21+i|=|1-i|=2,故选C. 4.在复平面内,复数10i3+i 对应的点的坐标为( )A .(1,3)B .(3,1)C .(-1,3)D .(3,-1)[答案] A[解析] 本题考查复数的乘法与除法. 10i 3+i =10i 3-i 3+i 3-i =10+30i10=1+3i. ∴复数10i 3+i对应的点坐标为(1,3).[点评] 复数运算中乘法、除法是考查的重点.5.(2014·开滦三中期中)若复数a +i1-2i是纯虚数,则实数a 的值为( )A .2B .-12C .15D .-25[答案] A[解析] ∵a +i 1-2i =a +i1+2i1-2i1+2i=a -2+2a +1i5是纯虚数,∴a =2.6.(2012·安徽文,1)复数z 满足(z -i)i =2+i ,则z =( ) A .-1-i B .1-i C .-1+3i D .1-2i[答案] B[解析] z -i =2+ii =1-2i ,∴z =1-i. 二、填空题7.(2013·天津理)已知a 、b ∈R ,i 是虚数单位.若(a +i)·(1+i)=b i ,则a +b i =________.[答案] 1+2i[解析] 由(a +i)(1+i)=b i 得,a +(1+a )i -1=b i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a -1=01+a =b,∴b =2,a =1,∴a +b i =1+2i.8.复数z 满足(1+2i)z =4+3i ,那么z =________. [答案] 2+i[解析] (1+2i)·z =4+3i ,z =4+3i 1+2i =4+3i 1-2i5=2-i ,∴z =2+i. 9.如果复数z =2-b i 1+2i (b ∈R)的实部与虚部互为相反数,则b =________[答案] -23[解析] z =2-b i1+2i =2-b i 1-2i1+2i 1-2i=2-2b -b +4i5,∴2-2b =b +4,∴b =-23.三、解答题 10.计算:(1)(-12+32i)(2-i)(3+i);(2)2+2i 24+5i 5-4i1-i.[解析] (1)(-12+32i)(2-i)(3+i)=(-12+32i)(7-i)=3-72+73+12i.(2)2+2i 24+5i 5-4i1-i=4i 4+5i5-4-9i=-20+16i 1-9i =-45-4i1+9i82=-441+41i82=-2-2i.一、选择题11.设复数z 满足1-z1+z =i ,则|1+z |=( )A .0B .1C . 2D .2[答案] C[解析] ∵1-z1+z=i ,∴z =1-i 1+i ,∴z +1=1-i 1+i +1=21+i =1-i ,∴|z +1|= 2.12.(2013·广东文)若i(x +y i)=3+4i ,x 、y ∈R ,则复数x +y i 的模是( ) A .2 B .3 C .4 D .5[答案] D[解析] 由x i +y i 2=3+4i ,知x =4,y =-3,则x +y i 的模为x 2+y 2=5. 13.(2014·石家庄质检)设z =1+i(i 上虚数单位),则2z+z 2等于( )A .-1+iB .-1-iC .1+iD .1-i[答案] C[解析] 2z +z 2=21+i+(1+i)2=1-i +2i =1+i.14.(2014·长安一中质检)设z =12+32i(i 是数单位),则z +2z 2+3z 3+4z 4+5z 5+6z6=( )A .6zB .6z 2C .6z -D .-6z[答案] C[解析] z 2=-12+32i ,z 3=-1,z 4=-12-32i ,z 5=12-32i ,z 6=1,∴原式=(12+32i)+(-1+3i)+(-3)+(-2-23i)+(52-532i)+6=3-33i =6(12-32i)=6z -.二、填空题15.(2012·湖北文,12)若3+b i1-i=a +b i(a ,b 为实数,i 为虚数单位),则a +b =________.[答案] 3 [解析]3+b i1-i=3+b i 1+i 1-i1+i =3-b 2+b +32i =a +b i ,即⎩⎪⎨⎪⎧3-b 2=a b +32=b,解得a =0,b =3.∴a +b =3.16.若复数z 在复平面内的对应点在第二象限,|z |=5,z -对应点在直线y =43x 上,则z =________.[答案] -3+4i[分析] 利用z -对应点在直线y =43x 上可设出z 或z -,再利用|z |=5可列方程求解,最后由z 的对应点在第二象限决定取舍.[解析] 设z -=3t +4t i(t ∈R), 则z =3t -4t i ,∵|z |=5,∴9t 2+16t 2=25, ∴t 2=1,∵z 的对应点在第二象限,∴t <0, ∴t =-1,∴z =-3+4i. 三、解答题17.(2013·重庆南开中学高二期中)已知m1+i=1-n i ,(m 、n ∈R ,i 是虚数单位),求m 、n 的值.[解析] ∵m1+i =1-n i , ∴m 1-i2=1-n i ,∴m -m i =2-2n i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =2-m =-2n,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =2n =1.。
人教版数学高二课时作业 复数代数形式的乘除运算 (2)
3.2.2 复数代数形式的乘除运算 一、选择题 1.设复数z 满足i z =1,其中i 为虚数单位,则z 等于( )A .-iB .iC .-1D .12.i 为虚数单位,1i +1i 3+1i 5+1i7等于( ) A .0 B .2i C .-2i D .4i3.已知复数z 满足(3+4i)z =25,则z 等于( )A .-3+4iB .-3-4iC .3+4iD .3-4i4.在复平面内,复数i 1+i+(1+3i)2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 5.i 是虚数单位,i 3+3i 等于( ) A .14-312i B .14+312i C .12+36i D .12-36i 6.已知复数z 1=2-3i ,z 2=3+2i 2+i 2,则z 1z 2等于( ) A .-4+3iB .3+4iC .3-4iD .4-3i二、填空题7.设复数i 满足i(z +1)=-3+2i(i 为虚数单位),则z 的实部是________.8.已知z 是纯虚数,z +21-i是实数,那么z =________. 9.复数z =-21+3i,则1+z +z 2=________. 10.若z ∈C ,ω=3z +23z -2为纯虚数,则|z |的值为______. 三、解答题11.已知复数z=()()i2i-13-i12++,若z2+az+b=1+i(a,b∈R),求a+b的值.12.已知复数z满足|z|=1,且(3+4i)z是纯虚数,求z的共轭复数z.参考答案1.A 2.A3.D 4.B 5.B 6.D7.18.-2i9.010.2311.解:由z =()()i 2i -13-i 12++,得z =2i +3-3i 2+i =3-i 2+i=1-i , 又z 2+az +b =1+i ,∈(1-i)2+a (1-i)+b =1+i ,∈(a +b )+(-2-a )i =1+i ,∈a +b =1.12.解:设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z =a -b i 且|z |=a 2+b 2=1,即a 2+b 2=1.∈ 因为(3+4i)z =(3+4i)(a +b i)=(3a -4b )+(3b +4a )i ,而(3+4i)z 是纯虚数, 所以3a -4b =0,且3b +4a ≠0.∈由∈∈联立,解得⎩⎨⎧ a =45,b =35,或⎩⎨⎧ a =-45,b =-35.所以z =45-35i ,或z =-45+35i .。
人教版数学高二课时作业3复数代数形式的乘除运算
3.2.2 复数代数形式的乘除运算一、选择题1.复数-i +1i等于( ) A .-2iB.12i C .0 D .2i2.设复数z =1+2i ,则z 2-2z 等于( )A .-3B .3C .-3iD .3i3.已知复数z 1=3-b i ,z 2=1-2i ,若z 1z 2是实数,则实数b 等于( ) A .6B .-6C .0 D.164.设i 是虚数单位,z 表示复数z 的共轭复数.若z =1+i ,则z i+i·z 等于( ) A .-2B .-2iC .2D .2i5.已知复数z 满足2z +m z -3=i ,且z 的实部与虚部之和为0,则实数m 等于( ) A .-3B .-1C .1D .36.已知复数z =4+b i 1-i(b ∈R )的实部为-1,则复数z -b 在复平面上对应的点位于( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限7.若复数z 满足2z +z =3-2i ,其中i 为虚数单位,则z 等于( )A .1+2iB .1-2iC .-1+2iD .-1-2i二、填空题8.已知a +2i i=b +i(a ,b ∈R ),其中i 为虚数单位,则a +b =________. 9.若复数z 满足(3-4i)z =4+3i ,|z |=________.10.如图,在复平面内,复数z 1,z 2对应的向量分别是OA →,OB →,则复数z 1z 2对应的点位于第________象限.三、解答题11.已知复数z =(1-i )2+3(1+i )2-i. (1)求z 的共轭复数z ;(2)若az +b =1-i ,求实数a 与b 的值.12.已知i 是虚数单位,且复数z 满足(z -3)(2-i)=5.(1)求z 及|z -2+3i|;(2)若z ·(a +i)是纯虚数,求实数a 的值.13.已知z 是复数,z +2i 与z 1-i均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +a i)2在复平面内对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围.四、探究与拓展14.复数a -2i 1+2i(i 是虚数单位)是纯虚数,则实数a 的值为________. 15.已知复数z =(a +2i)(1-b i),其中i 是虚数单位.(1)若z =5-i ,求a ,b 的值;(2)若z 的实部为2,且a >0,b >0,求证:2a +1b≥4.答案精析1.A 2.A 3.A 4.C 5.B 6.C 7.B8.1 9.1 10.二11.解 (1)z =-2i +3+3i 2-i =3+i 2-i=1+i. ∴z =1-i.(2)a (1+i)+b =1-i ,即a +b +a i =1-i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =1,a =-1, 解得a =-1,b =2. 12.解 (1)∵(z -3)(2-i)=5,∴z =52-i +3=5(2+i )(2-i )(2+i )+3 =(2+i)+3=5+i.∴|z -2+3i|=|3+4i|=32+42=5. (2)由(1)可知,z =5+i ,∴z ·(a +i)=(5+i)(a +i)=(5a -1)+(a +5)i.又z ·(a +i)是纯虚数,∴5a -1=0且a +5≠0,解得a =15. 13.解 z 是复数,z +2i 与z 1-i 均为实数, 可设z =x -2i ,x -2i 1-i=(x -2i )(1+i )2 =2+x +(x -2)i 2,可得x =2.因为复数(z +a i)2=(2-2i +a i)2=-a 2+4a +4(a -2)i ,因为复数(z +a i)2在复平面内对应的点在第一象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧ -a 2+4a >0,4(a -2)>0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧0<a <4,a >2, 即2<a <4.所以实数a 的取值范围为(2,4).14.4解析 a -2i 1+2i =(a -2i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=a -4-2(a +1)i 5 =a -45-2(a +1)5i. ∵复数a -2i 1+2i是纯虚数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a -45=0,-2(a +1)5≠0,解得a =4.15.(1)解 由复数z =(a +2i)(1-b i),又z =5-i ,得(a +2i)(1-b i)=(a +2b )+(2-ab )i =5-i ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a +2b =5,2-ab =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =32.(2)证明 若z 的实部为2,即a +2b =2.∵a >0,b >0且a +2b =2,∴12(a +2b )=1, ∴2a +1b =12(2a +1b)(a +2b ) =12(4+4b a +a b) ≥12(4+2 4b a ·a b)=4. 当且仅当4b a =a b ,即a =1,b =12时取等号,∴2a +1b≥4.。
课时作业16:3.2.2 复数代数形式的乘除运算
3.2.2 复数代数形式的乘除运算1.设复数z 1=1+2i ,z 2=2-i ,i 为虚数单位,则z 1z 2等于( )A .4+3iB .4-3iC .-3iD .3i答案 A解析 z 1z 2=(1+2i)(2-i)=2-i +4i +2=4+3i.2.已知复数z =3i -54+7i,则复数z 的虚部为( ) A.165 B .-4765 C.4765 D.4765i 答案 C解析 z =(3i -5)(4-7i )(4+7i )(4-7i )=12i +21-20+35i 16+49=1+47i 65=165+4765i. 3.若复数z 满足z =(1+i)⎝⎛⎭⎫72+12i (i 为虚数单位),则z 的模为( ) A. 5 B .5 C .2 6 D .25答案 B解析 z =72+12i +72i -12=3+4i ,所以|z |=5. 4.复数(1+i)2(2+3i)的值为( )A .6-4iB .-6-4iC .6+4iD .-6+4i答案 D解析 (1+i)2(2+3i)=2i(2+3i)=-6+4i.5.已知复数z 满足(z -1)i =1+i ,则z 等于( )A .-2-iB .-2+iC .2-iD .2+i答案 C解析 由(z -1)i =1+i ,两边同乘以-i ,则有z -1=1-i ,所以z =2-i.6.已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若(1+i)(1-b i)=a ,则a b的值为________. 答案 2解析 因为(1+i)(1-b i)=1+b +(1-b )i =a ,又a ,b ∈R ,所以1+b =a 且1-b =0,解得a =2,b =1,所以a b=2. 7.设i 是虚数单位,z 是复数z 的共轭复数,若z =2i 31+i,则z =________. 答案 -1+i解析 z =2i 31+i =-2i (1-i )(1+i )(1-i )=-1-i ,所以z =-1+i. 8.设z =1-i(i 是虚数单位),则在复平面内z 2+2z对应的点位于第________象限. 答案 四解析 由z =1-i 得,z 2+2z =(1-i)2+21-i=-2i +2(1+i )2=-2i +1+i =1-i ,对应的点位于第四象限.9.计算下列各题:(1)⎝⎛⎭⎫-12+32i (2-i)(3+i); (2)(2+2i )2(4+5i )(5-4i )(1-i ). 解 (1)⎝⎛⎭⎫-12+32i (2-i)(3+i)=⎝⎛⎭⎫-12+32i (7-i) =3-72+73+12i. (2)(2+2i )2(4+5i )(5-4i )(1-i )=4i (4+5i )5-4-9i =-20+16i 1-9i=-4(5-4i )(1+9i )(1-9i )(1+9i )=-4(41+41i )82=-2-2i. 10.(1)设z =(1-4i )(1+i )+2+4i 3+4i,求|z |; (2)已知z ∈C ,解方程z ·z -2z i =1+22i.解 (1)z =1+i -4i +4+2+4i 3+4i =7+i 3+4i=(7+i )(3-4i )(3+4i )(3-4i ) =25-25i 25=1-i , ∴|z |=12+(-1)2= 2.(2)设z =x +y i(x ,y ∈R ),由z ·z -2z i =1+22i ,可得(x +y i)(x -y i)-2(x -y i)i =1+22i , 化简得x 2+y 2-2y -2x i =1+22i.∴⎩⎨⎧ x 2+y 2-2y =1,-2x =22, 解得⎩⎨⎧x =-2,y =1. ∴z =-2+i.11.已知复数z 1=3-b i ,z 2=1-2i ,若z 1z 2是实数,则实数b 等于( ) A .6 B .-6 C .0 D.16 答案 A解析 ∵z 1z 2=3-b i 1-2i =(3-b i )(1+2i )(1-2i )(1+2i )=3+2b +(6-b )i 5是实数, ∴6-b =0,∴实数b 的值为6,故选A.12.设复数z 的共轭复数是z ,若复数z 1=3+4i ,z 2=t +i ,且z 1·z 2是实数,则实数t 等于( )A.34B.43 C .-43D .-34答案 A解析 ∵z 2=t +i ,∴z 2=t -i ,∴z 1·z 2=(3+4i)(t -i)=3t +4+(4t -3)i.又∵z 1·z 2∈R ,∴4t -3=0,∴t =34. 13.若复数z 满足3+4i i =z 1+i,则z 等于( ) A .7+iB .7-iC .7+7iD .-7+7i 答案 A解析 ∵3+4i i =z 1+i,∴z =(3+4i )(1+i )i =7i -1i =7+i. 14.定义一种运算:⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d =ad -bc .则复数⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+i -12 3i 的共轭复数是________. 答案 -1-3i解析 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+i -12 3i =3i(1+i)+2=-1+3i , ∴其共轭复数为-1-3i.15.投掷两颗骰子,得到其向上的点数分别为m 和n ,则复数(m +n i)(n -m i)为实数的概率为________.答案 16解析 (m +n i)(n -m i)=mn -m 2i +n 2i +mn =2mn +(n 2-m 2)i.若复数(m +n i)(n -m i)为实数,则m 2=n 2,即(m ,n )共有(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6)6种情况,所以所求概率为636=16. 16.设z 是虚数,ω=z +1z是实数,且-1<ω<2. (1)求|z |的值及z 的实部的取值范围;(2)设μ=1-z 1+z,求证:μ为纯虚数. (1)解 因为z 是虚数,所以可设z =x +y i(x ,y ∈R ,且y ≠0),则ω=z +1z =(x +y i)+1x +y i=x +y i +x -y i x 2+y 2=⎝⎛⎭⎫x +x x 2+y 2+⎝⎛⎭⎫y -y x 2+y 2i. 因为ω是实数,且y ≠0,所以y -y x 2+y2=0,即x 2+y 2=1. 所以|z |=1,此时ω=2x .又-1<ω<2,所以-1<2x <2.所以-12<x <1, 即z 的实部的取值范围是⎝⎛⎭⎫-12,1.(2)证明 μ=1-z 1+z =1-(x +y i )1+(x +y i )=(1-x -y i )(1+x -y i )(1+x +y i )(1+x -y i ) =(1-x -y i )(1+x -y i )(1+x )2+y 2=1-x 2-y 2-2y i 1+2x +x 2+y 2. 因为x 2+y 2=1,所以μ=-y 1+xi. 又因为y ≠0且1+x ≠0,所以μ为纯虚数.。
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3.2.2 复数代数形式的乘除运算
课时目标 1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算.2.理解复数乘法的交换律、结合律和 乘法对加法的分配律. 3.理解共轭复数的概念.
1.复数的乘法法则
设z 1=a +b i ,z 2=c +d i (a ,b ,c ,d ∈R ), 则z 1·z 2=(a +b i)(c +d i)=________________. 2.复数乘法的运算律 对任意z 1、z 2、z 3∈C ,有
交换律 z 1·z 2=________
结合律 (z 1·z 2)·z 3=__________
乘法对加法的分配律
z 1(z 2+z 3)=__________
3.共轭复数
设z =a +b i (a ,b ∈R ),则z =________叫z 的共轭复数.若b ≠0,则z 叫虚数z 的 ________虚数,且z +z =______,z -z =______,两共轭复数在复平面内所对应点关 于________对称. 4.复数的除法
a +
b i
c +
d i
=____________=____________ (c +d i≠0). 5.i 的乘方
设i 为虚数单位,则i 1
=________,i 2
=________, i 3
=________,i 4
=______.
一、选择题
1.若复数z 1=1+i ,z 2=3-i ,则z 1·z 2等于( ) A .4+2i B .2+i C .2+2i D .3+i
2.已知复数z =1+i ,则z 2-2z
z -1
等于( )
A .2i
B .-2i
C .2
D .-2 3.设z =3+i ,则
1
z
等于( )
A .3+i
B .3-i C.
310i +110 D.310+110
i 4.设a 是实数,且a 1+i +1+i 2
是实数,则a 等于( )
A.12 B .1 C.3
2
D .2 5.设复数z 的共轭复数是z ,若复数z 1=3+4i ,z 2=t +i ,且z 1·z 2是实数,则实数
t
等于( )
A.34
B.43 C .-43 D .-34 6.设a ,b 为实数,若复数
1+2i
a +
b i
=1+i ,则( ) A .a =32,b =1
2 B .a =3,b =1
C .a =12,b =3
2 D .a =1,b =3
题 号 1 2 3 4 5 6 答 案
二、填空题 7.已知
a +2i
i
=b +i(a ,b ∈R ),其中i 为虚数单位,则a +b =________.
8.设x 、y 为实数,且x 1-i +y 1-2i =5
1-3i
,则x +y =
__________________________________________________________. 9.若实数x ,y 满足(1+i)x +(1-i)y =2,则xy =______. 三、解答题
10.计算:3+4i
4-3i +9+2i.
11.已知z,ω为复数,(1+3i)z为纯虚数,ω=z
2+i
,且|ω|=52,求ω. 能力提升
12.复数z=i
1+i
在复平面上对应的点位于( ) A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
13.已知复数z1=i(1-i)3,
(1)求|z1|;
(2)若|z|=1,求|z-z1|的最大值.
1.复数代数形式的乘除运算
(1)复数代数形式的乘法类似于多项式乘以多项式,复数的乘法满足交换律、结合律以及乘法对加法的分配律.
(2)在进行复数代数形式的除法运算时,通常先将除法写成分式的形式,再把分子、分母都乘以分母的共轭复数,化简后可得,类似于以前学习的分母有理化.
2.复数问题实数化是解决复数问题的基本思想方法,其桥梁是设复数z =a +b i (a ,b ∈R ),利用复数相等的充要条件转化.
答案
知识梳理
1.(ac -bd )+(ad +bc )i 2.
交换律 z 1·z 2=z 2·z 1
结合律 (z 1·z 2)·z 3=
z 1·(z 2·z 3) 乘法对加法 的分配律
z 1(z 2+z 3)=z 1z 2+z 1z 3
3.a -b i 共轭 2a 2b i x 轴
4.
(a +b i )(c -d i )(c +d i )(c -d i ) (ac +bd )+(bc -ad )i
c 2+
d 2
5.i -1 -i 1 作业设计
1.A [∵z 1=1+i ,z 2=3-i , ∴z 1·z 2=(1+i)(3-i)=3+3i -i -i 2
=3+2i +1=4+2i.]
2.A [z 2-2z z -1=(1+i )2-2(1+i )1+i -1=2i -2-2i i
=
-2i =-2i
i
2=2i.] 3.D [
1
z
=13-i =3+i 10=310+i
10.] 4.B [∵a 1+i +1+i 2=a -a i 2+1+i 2=a +12+1-a 2i 为实数,∴1-a
2
=0,∴a =1.]
5.A [∵z 2=t +i ,∴z 2=t -i.
z 1·z 2=(3+4i)(t -i)=3t +4+(4t -3)i ,
又∵z 1·z 2∈R ,∴4t -3=0,∴t =3
4.]
6.A [∵1+2i
a +
b i
=1+i ,
∴a +b i =1+2i 1+i =(1+2i )(1-i )(1+i )(1-i )=3+i
2,
∴a =32,b =1
2.]
7.1 解析 ∵
a +2i
i
=b +i ,∴a +2i =b i -1.
∴a =-1,b =2,∴a +b =1. 8.4 解析 x
1-i +y 1-2i =5
1-3i
⇒x (1+i )
(1-i )(1+i )+y (1+2i )(1+2i )(1-2i )
=
5(1+3i )
(1-3i )(1+3i )
⇒12x (1+i)+1
5
y (1+2i) =(12x +15y )+(12x +25y )i =1
2(1+3i) ⇒⎩⎪⎨⎪⎧
12x +15y =1212x +25y =3
2⇒⎩
⎪⎨
⎪⎧
x =-1,
y =5,
∴x +y =4. 9.1
解析 由(1+i)x +(1-i)y =2, 得(x +y )+(x -y )i =2.
所以⎩
⎪⎨
⎪⎧
x +y =2,x -y =0.即⎩
⎪⎨
⎪⎧
x =1,y =1.∴xy =1.
10.解
3+4i 4-3i +9+2i =(3+4i )i 4i -3i
2+9+2i
=
(3+4i )i
3+4i
+9+2i
=9+3i.
11.解 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则(1+3i)z =a -3b +(3a +b )i ,由题意,得a =3b ≠0. ∵|ω|=|z
2+i |=52,∴|z |=a 2+b 2
=510,
将a =3b 代入上式,得a =±15,b =±5, 故ω=±15+5i
2+i
=±(7-i).
12.A [∵z =i 1+i =i (1-i )(1+i )(1-i )=1+i 2=12+1
2i ,
∴复数z 在复平面上对应的点位于第一象限.] 13.解 方法一 (1)z 1=i(1-i)3
=i(-2i)(1-i) =2-2i ,
∴|z 1|=22
+(-2)2
=2 2.
方法二 |z 1|=|i(1-i)3
|=|i|×|1-i|3
=1×(2)3
=2 2. (2)∵|z |=1,
∴设z =cos θ+isin θ, |z -z 1|=|cos θ+isin θ-2+2i| =(cos θ-2)2
+(sin θ+2)2
=
9+42sin ⎝
⎛⎭⎪⎫θ-π4.
∴当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=1时,|z -z 1|2
取得最大值
9+42,从而得到|z -z 1|的最大值为22+1.。