复数的四则运算(含答案解析)
复数的代数形式的四则运算
五、课堂小结: 1.复数加减法的运算法则: (1)运算法则:设复数z1=a+bi,z2=c+di, 那么:z1+z2=(a+c)+(b+d)i; z1-z2=(a-c)+(b-d)i. (2)复数的加法满足交换律、结合律,即对 任何z1,z2,z3∈C,有:
z1+z2=z2+z1,
(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
i
4n
4. i的指数变化规律:
1,
i
4 n 1
i ,
i
4n4n2Fra bibliotek1 ,
4n2
i
4 n 3
i
i i
4 n 1
i
i
4 n 3
0, (n N )
4.复数的除法法则
先把除式写成分式的形式,再把分子与分 母都乘以分母的共轭复数,化简后写成代数形 式(分母实数化).即
( 2 ) (2 i ) (2 3 i ) 4 i
(3 ) 5 (3 2 i )
(4) 4i (4i 4)
答案: (1) 2 + 2i
(2) 0
(3) 2 - 2i
(4) 4
练习: 1.计算 (2 3i )(2 3i )
13
2.已知 (3 i ) z 10 ,则 z _____. 3.已知 f ( x ) x 3 2 x 2 5 x 2 ,则 f (1 2i ) =_____.
z1(z2+z3)=z1z2+z1z3.
3. i的指数变化规律:
i i
4n
4 n 1
3.2复数的四则运算(2)除法和乘方
共轭复数的简单性质:
z+z=_2_a_;z-z=_2_b_i_;z z=_a__2+__b_2_
【类比推广】在实数中,除法运算是乘法的逆运算,
类似地,可以定义复数的除法运算:
复数除法定义: 把满足(c+di)(x+yi) =a+bi (c+di≠0)
位,则 z 等于 ( A )
A.-i B.i C.-1 D.1
解析 z=1i =-i.
练习 2.复数1i+-22i等于
( A)
A.i
B.-i
C.-45-35i
D.-45+35i
【复数的乘方】
复数的乘方是相同复数的积。实数集R中正
整数指数幂的运算律,在复数集C中仍然成
立.即对任意的z,z1,z2∈C及m,n∈N*,
故选 A.
2.
复数
i2+i3+i4 1-i
等于
A.-12-12i B.-12+12 i
【当堂检测】
C.12-12i
( C) D.12+12i
i2+i3+i4 -1-i+1 -i
解析
=
=
1-i
1-i 1-i
=1--ii1+1+ii=-i2+1=12-12i.
【当堂检测】
3.计算:(1)(1-i)(-12+ 23i)(1+i); (2)-1+2 23+3ii+(1-2i)2 006.
i4n + i4n1+ i4n2 + i4n3 =0,(n∈N*).
例4 设 1 3 i, 求证:
22
⑴ 1 2 0;
(2) 3 1.
证明:
(1) 2 ( 1
2
3 i)2 1
2
4
3 i 3 1 242
复数的四则运算——高中数学湘教版(2019)必修二
2.两个复数的积仍为复数,可推广,任意多个复数的积仍然是一个复数.
微思考
in(n∈N+)有什么规律?
提示 i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N+),即in(n∈N+)是以4为周期的.
微练习
(1)(4-i)(3+2i)=
(2)由已知得z=(6+2i)-(1-3i)=5+5i.
探究二
复数的乘法与除法运算
例 2 计算下列各题:
(1)(1-2i)(3+6i);(2)(5-2i)
6
(4)( 3-i) ;(5)
4+4i
2
(2-i)
;(6)
2-i
;(3)-4-3i ;
2
1+i 8
.
1-i
分析按照复数乘法与除法的运算法则进行计算.
母实数化”,这个过程与“分母有理化”类似.
(2)复数除法运算的结果要进行化简,通常要写成复数的代数形式,即实部
与虚部要完全分开的形式.
变式训练 2 计算下列各题:
(1)(1+i)(1-i)+(-1+i);
(2)
1
2
+
3
i
2
3
2
+
1
i
2
(1+i);
(3)(-2+3i)÷(1+2i);
3+2i
(4)
2-3i
第3章
3.2
复数的四则运算
任何两个实数都可以相加,而且实数中的加法运算还满足交换律与结合律,
复数的四则运算
先把除式写成分式的形式,再把分子与分母 都乘以分母的共轭复数,化简后写成代数形式 (分母实数化).
例4.计算
1 2 i 解: (1 2i ) (3 4i ) 3 4i (1 2i)(3 4i) (3 4i )(3 4i ) 3 8 6 i 4 i 5 10 i 2 2 3 4 25 1 2 i 5 5
1.对虚数单位i 的规定
① i 2= -1; ②i 可以与实数一起进行四则运算,并且加、 乘法运算律不变.
2. 我们把形如a+b i(其中 a、b R )的数 称为 复数,
记作: z=a+bi, 其中a叫做复数 z的 虚部 实部 b叫做复数 的 . z 全体复数集记 C 为 .
、
2 3. 由于i2= (-i) = -1,知 i为-1的一个 平方根 、-1的另一个 平方根为-i
→ 练习.在复平面内,点 A 对应的复数为 2+3i,向量OB对 → 应的复数为-1+2i,则向量BA对应的复数为( A.1+5i C.-3-i B.3+i D.1+i )
→ → → 【解析】 ∵BA=OA-OB,
→ 对应的复数为(2+3i) -( -1+2i) =(2+1) +(3-2)i ∴BA =3+i.故选 B.
;
一般地,a(a>0)的平方根为 a 、 - a (a>0)的平方根为 a i
小数 实数 (b=0) 有理数 分数 正分数 零
负分数
无理数 不循环小数
4. 复数z=a+bi
(a、bR) 虚数 (b0)
特别的当 a=0 时 纯虚数
a=0是z=a+bi(a、bR)为纯虚数的 必要但不充分 条件.
第8讲 复数的四则运算 (解析版)
第8讲 复数的四则运算一、考点梳理考点1 复数的加减法、乘法运算设z 1=a +bi ,z 2=c +di (a 、b 、c 、d ∈R )是任意两个复数,复数z 1与z 2的加法运算律:z 1+z 2=(a +bi )+(c +di )=(a +c )+(b +d )i .复数z 1与z 2的减法运算律:z 1-z 2=(a +bi )-(c +di )=(a -c )+(b -d )i .复数z 1与z 2的乘法运算律:z 1·z 2= (a +bi )(c +di )=(ac -bd )+(bc +ad )i .几个常用结论(1)()i i 212=+,(2)()i i 212-=-,(3)()()22b a bi a bi a +=-+例1.(1)设i 是虚数单位,复数z 1=1+2i ,z 2=1﹣3i ,那么z 1+z 2=( )A .2﹣iB .2+iC .﹣2﹣iD .﹣2+i【分析】利用复数的加法运算即可求解.【解答】解:∵复数z 1=1+2i ,z 2=1﹣3i ,∴z 1+z 2=2﹣i ,故选:A .(2)复数(2+i )2=( )A .4﹣3iB .3﹣4iC .4+3iD .3+4i【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简即可.【解答】解:因为(2+i )2=3+4i ,故选:D .(3)设z =i 3+1(i 是虚数单位),是z 的共轭复数,则﹣z 2=( )A .3﹣iB .1+3iC .﹣1﹣iD .1﹣2i【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,然后利用共轭复数的概念得答案.【解答】解:z =i 3+1=﹣i +1,∴=1+i,∴﹣z2=1+i﹣(1﹣i)2=1+i﹣1+2i﹣i2=1+3i,故选:B.(4)已知复数z1=2+i,z2=﹣1+2i,则z1•z2虚部为()A.﹣4B.4C.3D.3i【分析】利用复数的四则运算求出z1•z2,然后由复数的定义即可得到答案.【解答】解:因为复数z1=2+i,z2=﹣1+2i,所以z1•z2=(2+i)(﹣1+2i)=﹣2+4i﹣i+2i2=﹣2+3i﹣2=﹣4+3i,由复数的定义可知,z1•z2虚部为3.故选:C.(5)已知2+i是关于x的方程x2+ax+5=0的根,则实数a=()A.2﹣i B.﹣4C.2D.4【分析】由题意利用实系数一元二次方程虚根成对定理,韦达定理,求得实数a.【解答】解:∵已知z=2+i是关于x的方程x2+ax+5=0的根,∴2﹣i是关于x的方程x2+ax+5=0的根,∴2+i+(2﹣i)=﹣a,解得a=﹣4,故选:B.【变式训练1】.若(1+i)+(2﹣3i)=a+bi(a,b∈R,i是虚数单位),则a,b的值分别等于()A.3,﹣2B.3,2C.3,﹣3D.﹣1,4【分析】由复数的加法运算化简等式左边,然后由实部等于实部,虚部等于虚部求得a,b的值.【解答】解:由(1+i)+(2﹣3i)=3﹣2i=a+bi,得a=3,b=﹣2.故选:A.【变式训练2】.(1﹣i)(4+i)=()A.3+5i B.3﹣5i C.5+3i D.5﹣3i【分析】根据复数代数形式的运算法则,计算即可.【解答】解:(1﹣i)(4+i)=1×4+1×i﹣i×4﹣i2=5﹣3i.故选:D.【变式训练3】.若Z=1+i,则|Z2﹣Z|=()A.0B.1C.D.2【分析】由Z=1+i,得到Z2﹣Z=(1+i)2﹣(1+i)=﹣1+i,再求出|Z2﹣Z|.【解答】解:∵Z=1+i,∴Z2﹣Z=(1+i)2﹣(1+i)=1+2i+i2﹣1﹣i=i2+i=﹣1+i,∴|Z2﹣Z|==.故选:C.【变式训练4】.若复数z=m(m﹣1)+(m﹣1)i是纯虚数,实数m=()A.1B.0C.0或1D.1或﹣1【分析】利用纯虚数的定义即可得出.【解答】解:∵复数z=m(m﹣1)+(m﹣1)i是纯虚数,∴m(m﹣1)=0,m﹣1≠0,∴m=0,故选:B.【变式训练5】.若2﹣i是关于x的实系数方程x2+ax+b=0的一根,则a+b=()A.1B.﹣1C.9D.﹣9【分析】题目给出的是实系数一元二次方程,2﹣i是该方程的一个虚根,则方程的另一个根为2+i,则根据韦达定理即可求出.【解答】解:因为2﹣i是关于x的实系数方程x2+ax+b=0的一根,根据实系数方程虚根成对原理知,方程x 2+ax +b =0的另一根为2+i ,根据韦达定理得2﹣i +2+i =﹣a ,(2+i )(2﹣i )=b ,∴a =﹣4,b =5,∴a +b =1,故选:A .考点2 复数的除法运算复数z 1与z 2的除法运算律:z 1÷z 2 =(a +bi )÷(c +di )=i dc ad bc d c bd ac 2222+-+++(分母实数化) 几个常用结论(1)i i -=1, (2) i ii =-+11 , (3) i i i -=+-11 例2.(1)复数=( )A .﹣2﹣9iB .C .﹣D . 【分析】利用复数除法的运算法则,分子分母同乘以分母的共轭复数,即可求出所求.【解答】解:=, 故选:C .(2)复数(i 为虚数单位)的共轭复数是( ) A .i B .﹣i C .1+iD .1﹣i 【分析】利用复数的运算法则求出复数=i ,由此能求出复数(i 为虚数单位)的共轭复数. 【解答】解:复数====i ,∴复数(i 为虚数单位)的共轭复数为﹣i . 故选:B .(3)设z =+i ,则|z |=( ) A . B . C . D .2【分析】先求z ,再利用求模的公式求出|z |.【解答】解:z=+i=+i=.故|z|==.故选:B.(4)=()A.B.C.D.【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.【解答】解:=.故选:D.【变式训练1】.=()A.1+2i B.1﹣2i C.2+i D.2﹣i【分析】分子和分母同时乘以分母的共轭复数,再利用虚数单位i的幂运算性质,求出结果.【解答】解:===2﹣i,故选:D.【变式训练2】.已知z=,则=()A.﹣1+2i B.﹣1﹣2i C.﹣1+3i D.﹣1﹣3i【分析】先根据复数除法的运算法则进行化简,然后根据复数的共轭复数的定义进行求解即可.【解答】解:z==,所以=﹣1﹣3i,故选:D.【变式训练3】.设i是虚数单位,则复数i3﹣=()A.﹣i B.﹣3i C.i D.3i【分析】通分得出,利用i的性质运算即可.【解答】解:∵i是虚数单位,则复数i3﹣,∴===i,故选:C.【变式训练4】.复数()2=()A.﹣3﹣4i B.﹣3+4i C.3﹣4i D.3+4i【分析】首先进行复数的除法运算,分子和分母同乘以分母的共轭复数,把复数整理成整式形式,再进行复数的乘方运算,合并同类项,得到结果.【解答】解:()2=[]2=(1﹣2i)2=﹣3﹣4i.故选:A.考点3 解方程例3.(1)已知=1+i(i为虚数单位),则复数z=()A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i【分析】由条件利用两个复数代数形式的乘除法法则,求得z的值.【解答】解:∵已知=1+i(i为虚数单位),∴z===﹣1﹣i,故选:D.(2)已知,则复数z=()A.1﹣3i B.﹣1﹣3i C.﹣1+3i D.1+3i【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义即可得出.【解答】解:,∴=(1+i)(2+i)=1+3i.则复数z=1﹣3i.故选:A.(3)若复数z满足2z+=3﹣2i,其中i为虚数单位,则z=()A.1+2i B.1﹣2i C.﹣1+2i D.﹣1﹣2i【分析】设出复数z,通过复数方程求解即可.【解答】解:复数z满足2z+=3﹣2i,设z=a+bi,可得:2a+2bi+a﹣bi=3﹣2i.解得a=1,b=﹣2.z=1﹣2i.故选:B.(4)已知=b+i(a,b∈R),其中i为虚数单位,则a+b=()A.﹣1B.1C.2D.3【分析】先化简复数,再利用复数相等,解出a、b,可得结果.【解答】解:由得a+2i=bi﹣1,所以由复数相等的意义知a=﹣1,b=2,所以a+b=1另解:由得﹣ai+2=b+i(a,b∈R),则﹣a=1,b=2,a+b=1.故选:B.(5)若i(x+yi)=3+4i,x,y∈R,则复数x+yi的模是()A.2B.3C.4D.5【分析】利用复数的运算法则把i(x+yi)可化为3+4i,利用复数相等即可得出x=4,y=﹣3.再利用模的计算公式可得|x+yi|=|4﹣3i|==5.【解答】解:∵i(x+yi)=xi﹣y=3+4i,x,y∈R,∴x=4,﹣y=3,即x=4,y=﹣3.∴|x+yi|=|4﹣3i|==5.故选:D.【变式训练1】.若z(1+i)=2i,则z=()A.﹣1﹣i B.﹣1+i C.1﹣i D.1+i【分析】利用复数的运算法则求解即可.【解答】解:由z(1+i)=2i,得z==1+i.故选:D.【变式训练2】.若复数z满足=i,其中i为虚数单位,则z=()A.1﹣i B.1+i C.﹣1﹣i D.﹣1+i【分析】直接利用复数的乘除运算法则化简求解即可.【解答】解:=i,则=i(1﹣i)=1+i,可得z=1﹣i.故选:A.【变式训练3】.若复数z满足3z+=1+i,其中i是虚数单位,则z=.【分析】设z=a+bi,则=a﹣bi(a,b∈R),利用复数的运算法则、复数相等即可得出.【解答】解:设z=a+bi,则=a﹣bi(a,b∈R),又3z+=1+i,∴3(a+bi)+(a﹣bi)=1+i,化为4a+2bi=1+i,∴4a=1,2b=1,解得a=,b=.∴z=.故答案为:.【变式训练4】.已知a,b∈R,i是虚数单位.若(a+i)(1+i)=bi,则a+bi=1+2i.【分析】利用复数的乘法展开等式的左边,通过复数的相等,求出a,b的值即可得到结果.【解答】解:因为(a+i)(1+i)=bi,所以a﹣1+(a+1)i=bi,所以,解得a=1,b=2,所以a+bi=1+2i.故答案为:1+2i.【变式训练5】.若复数z满足(3﹣4i)z=|4+3i|,则z的虚部为()A.﹣4B.C.4D.【分析】由题意可得z==,再利用两个复数代数形式的乘除法法则化简为+i,由此可得z 的虚部.【解答】解:∵复数z满足(3﹣4i)z=|4+3i|,∴z====+i,故z的虚部等于,故选:D.二、课堂检测1.下列各式的运算结果为纯虚数的是()A.i(1+i)2B.i2(1﹣i)C.(1+i)2D.i(1+i)【分析】利用复数的运算法则、纯虚数的定义即可判断出结论.【解答】解:A.i(1+i)2=i•2i=﹣2,是实数.B.i2(1﹣i)=﹣1+i,不是纯虚数.C.(1+i)2=2i为纯虚数.D.i(1+i)=i﹣1不是纯虚数.故选:C.2.设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()A.1B.C.D.2【分析】根据复数相等求出x,y的值,结合复数的模长公式进行计算即可.【解答】解:∵(1+i)x=1+yi,∴x+xi=1+yi,即,解得,即|x+yi|=|1+i|=,故选:B.3.若z=4+3i,则=()A.1B.﹣1C.+i D.﹣i【分析】利用复数的除法以及复数的模化简求解即可.【解答】解:z=4+3i,则===﹣i.故选:D.4.=()A.i B.C.D.【分析】利用复数的除法的运算法则化简求解即可.【解答】解:==+.故选:D.5.若z=1+2i,则=()A.1B.﹣1C.i D.﹣i【分析】利用复数的乘法运算法则,化简求解即可.【解答】解:z=1+2i,则===i.故选:C.6.(多选)设复数z满足=i,则下列说法错误的是()A.z为纯虚数B.z的虚部为﹣iC.在复平面内,z对应的点位于第二象限D.|z|=【分析】利用复数的运算法则化简z,再利用有关知识即可判断出正误.【解答】解:复数z满足=i,∴z===﹣﹣i,则z不是纯虚数,虚部为﹣,在复平面内,z对应的点位于第三象限,|z|==.故说法错误的是ABC.故选:ABC.7.(多选)设z1,z2,z3为复数,z1≠0.下列命题中正确的是()A.若|z2|=|z3|,则z2=±z3B.若z1z2=z1z3,则z2=z3C.若=z3,则|z1z2|=|z1z3|D.若z1z2=|z1|2,则z1=z2【分析】利用复数的模的有关性质和运算,结合共轭复数的概念对各个选项逐一分析判断即可.【解答】解:由复数的形式可知,选项A错误;当z1z2=z1z3时,有z1z2﹣z1z3=z1(z2﹣z3)=0,又z1≠0,所以z2=z3,故选项B正确;当=z3时,则,所以=,故选项C正确;当z1z2=|z1|2时,则,可得,所以,故选项D错误.故选:BC.8.计算:(2+7i)﹣|﹣3+4i|+|5﹣12i|+3﹣8i=13﹣i.【分析】根据复数的基本运算法则和复数模长的定义进行化简即可.【解答】解:原式=2+7i﹣5+13+3﹣8i=13﹣i,故答案为:13﹣i.9.已知复数z满足1+2zi=i,其中i是虚数单位,则|z|=.【分析】先化简复数z,再直接求模即可.【解答】解:依题意,,故.故答案为:.10.设复数z满足=|1﹣i|+i(i为虚数单位),则复数z=﹣i.【分析】利用复数模的计算公式、共轭复数的定义即可得出结论.【解答】解:复数z满足=|1﹣i|+i=+i=+i,则复数z=﹣i,故答案为:﹣i.11.已知复数在z1=a+i,z2=1﹣i,a∈R.(Ⅰ)当a=1时,求z1•的值:(Ⅱ)若z1﹣z2是纯虚数,求a的值;(Ⅲ)若在复平面上对应的点在第二象限,求a的取值范围.【分析】(Ⅰ)把a=1代入,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案;(Ⅱ)利用复数代数形式的减法运算化简,再由实部为0求解;(Ⅲ)利用复数代数形式的乘除运算化简,再由实部小于0且虚部大于0求解.【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,z1•=(1+i)(1+i)=1+i+i﹣1=2i;(Ⅱ)由z1﹣z2=(a+i)﹣(1﹣i)=a﹣1+2i是纯虚数,得a﹣1=0,即a=1;(Ⅲ)由=在复平面上对应的点在第二象限,得,即﹣1<a<1.12.已知:复数z=(1+i)2+,其中i为虚数单位.(1)求z及|z|;(2)若z2+a,求实数a,b的值.【分析】(1)利用复数代数形式的乘除运算化简z,再由复数模的计算公式求解;(2)把z代入z2+a,整理后利用复数相等的条件列式求解.【解答】解:(1)∵,∴;(2)由z2+a,得:(﹣1+3i)2+a(﹣1﹣3i)+b=2+3i,即(﹣8﹣a+b)+(﹣6﹣3a)i=2+3i,∴,解得.。
2025新高考数学计算题型精练专题05 复数的四则运算(解析版)
2025新高考数学计算题型精练复数的四则运算1.34i i +的共轭复数为().A .1i +B .1i-C .1i-+D .1i--【答案】A【详解】因为34i i 1i +=-,则其共轭复数为1i +.故选:A 2.若22i i 1i z +=+,则z =()A .13i22+B .13i22-C .13i22-+D .13i22--【答案】B 【详解】因为2i 1(2i 1)(1i)13i 13i 1i (1i)(1i)222z ---+====+++-,所以13i 22z =-.故选:B 3.已知i i z z +=,则z =()A2B .0C .12D .1【答案】A【详解】设i z a b =+,则()21i i i i a b a b b a ++=+=-+,故1a b b a =-⎧⎨+=⎩,解之得1212a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以2z ==.故选:A 4.已知i1i z=+(其中i 为虚数单位),若z 是z 的共轭复数,则z z -=()A .1-B .1C .i-D .i【答案】D 【详解】由i 1i z=+,则()()()i 1i i 1i 1i 1i 1i 2z -+===++-,则1i 2z -=,所以i z z -=.故选:D .5.543i=-()A .43i-+B .43i +C .43i55-+D .43i55+【答案】D【详解】()()()()543i 543i 543i 43i 43i 43i 2555++===+--+.故选:D 6.若复数z 满足i 43i z ⋅=+,则z =()A .2BC .3D .5【答案】D【详解】()43i i 43i 4i 3i 43i 34i i i i 1z z +⋅+-⋅=+∴====-⋅- ,,5z ∴=.故选:D.7.若a 为实数,且7i2i 3ia +=-+,则=a ()A .2B .1C .1-D .2-【答案】C【详解】由题意得,()()2i 3i 7i1iia -+--===-,故选:C .8.2(1=()A .2+B .2-C .2-+D .2--【答案】C【详解】22(113i 2+=++=-+;故选:C.9.已知复数3i2i 12iz +=++,则z =()A .1BC .2D .【答案】B【详解】因为()()3i 12i 3i2i 2i 1i 2i 1i 12i 5z +-+=+=+=-+=++,所以z =.故选:B10.()1i 1z -=,则z =()A .1i +B .1i -C .22i +D .22i-【答案】B【详解】()1i 12z -=-= ,()()()()21i 21i 21i 1i 1i 1i 2z ++∴====+--+,1i z ∴=-.故选:B.11.设11iz =+,则z z -=()A .i-B .iC .1D .0【详解】由题意可得11i 11i 1i 222z -===-+,则11i 22z =+,所以1111i i i 2222z z ⎛⎫⎛⎫-=--+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:A12.已知i 为虚数单位,复数13i2iz -=+,则z =()A .2BC D【答案】C 【详解】()()()()13i 2i 13i 17i 17i 2i 2i 2i 555z -----====--++-,则z =故选:C.13.已知i 为虚数单位,复数z满足(13i)i z =,则z =()A .i -B iC 1i2D 1i 2【答案】D【详解】依题意,2i 1i422z -===-,所以1i 22z =+.故选:D 14.若复数()43i i z =-,则z =()A .25B .20C .10D .5【答案】D【详解】因为()43i i 34i z =-=+,所以5z ==,故选:D.15.设复数z 满足()1i 4z -=,则z =()A .B .1C D .2【答案】A【详解】由()1i 4z -=,得()()()41i 444i 22i 1i 1i 1i 2z ⨯++====+--⨯+,所以z ==故选:A.16.已知复数()()()1i 2i z a a =-+∈R 在复平面对应的点在实轴上,则=a ()A .12B .12-C .2D .-2【详解】依题意,()()()()1i 2i 22i z a a a =-+=++-,因为复数z 在复平面对应的点在实轴上,所以20a -=,解得2a =.故选:C.17.已知复数z 满足(1)(23i)32i z --=+,则z =()A .0B .iC .1i-+D .1i+【答案】D【详解】∵(1)(23i)32i z --=+,∴()()()()32i 23i 32i 13i1111i 23i 23i 23i 49z +++=+==+=+--++,故选:D.18.若复数z 满足i 12i z ⋅=-,则z =()A .2i --B .2i-+C .2i+D .2i-【答案】B【详解】由已知可得,12i 2i i z -==--,从而2i z =-+.故选:B.19.设i 为虚数单位,若复数z 满足3i i 1iz -=-,则z 的虚部为()A .2-B .1-C .1D .2【答案】D【详解】由()()()()3i 1i 3i 42i2i i 1i 1i 1i 2z -+-+====+--+,则2i 1z =-,所以z 的虚部为2.故选:D .20.已知复数z 满足(2i)24i z +=-,则z 的虚部为()A .2i -B .2iC .2-D .2【答案】C 【详解】()()()()24i 2i 24i 10i2i 2i 2i 2i 5z ----====-++-,故虚部为2-.故选:C 21.已知i 12iz=-,i 为虚数单位,则z =()A .2i -+B .2i-C .2i+D .2i--【答案】C 【详解】因为i 12iz=-,则()i i 122i z =-=+.故选:C.22.已知复数z 满足()()1i 2i 2i z --=,则z 的虚部为()A .1-B .i-C .3D .3i【答案】C【详解】因为()()()2i 1i 2i2i 2i i 12i 13i 1i 1i 1i z +=+=+=-+=-+--+,所以z 的虚部为3,故选:C.23.已知复数()i z a a =+∈R 满足5z z ⋅=,则a 的值为()A B .2C .D .2±【答案】D【详解】因为i z a =+,所以2(i)(i)15z z a a a ⋅=+-=+=,解得2a =±,故选:D 24.已知复数z 是方程2220x x +=-的一个根,则z =()A .1B .2C D【答案】C【详解】因为方程2220x x +=-是实系数方程,且()224240∆=--⨯=-<,所以该方程有两个互为共轭复数的两个虚数根,即22i1i 2z ±==±,所以z ==故选:C 25.若复数()2iR 2ia z a -=∈+是纯虚数,则=a ()A .-2B .2C .-1D .1【答案】D【详解】由题意设i z b =(0b ≠),2ii 2ia zb -==+,即()2i i 2i 2i a b b b -=+=-+,则22a b b =-⎧⎨=-⎩,解得:1,1a b ==-.故选:D 26.已知复数z 满足()1i 3i z +=-,则复数z =()A .2BC .D【答案】B【详解】因为()1i 3i z +=-,则()()()()3i 1i 3i 24i12i 1i 1i 1i 2z ----====-++-,因此,z ==故选:B.27.已知复数1i 22z =+,则3z =()A .34B C .1D 【答案】C【详解】法一:由复数乘法运算得231111i i i i =i 22222222z ⎫⎫⎛⎫=++=++⎪ ⎪ ⎪⎪⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则31z =,法二:由1||12z ==,则31z =,故选:C 28.已知复数z 满足i 43i z ⋅=+,则z =___________.【答案】5【详解】由i 43i z ⋅=+得2243i 4i 3i 4i 334i i i 1z ++-====--,因为5z ==,所以5z z ==,故答案为:5.29.3ii+=______【答案】13i -【详解】()23i i3i 13i i i ++==-.故答案为:13i -30.复数z 满足26i z z +=-(i 是虚数单位),则z 的虚部为___________.【答案】-1【详解】令i z a b =+,则i z a b =-,所以()()22i i 3i=6i z z a b a b a b +=++-=+-,故z 的虚部为1-.故答案为:-1.31.设复数z 满足()1i 2i z +=(i 为虚数单位),则z =____________.【答案】1i+【详解】∵()1i 2i z +=,则()()()i 1i ii i i i 221111z -===+++-.故答案为:1i +.32.复数1z ,2z 在复平面上对应的点分别为()12,1Z ,()21,2Z -,则12z z +=________.【答案】3i -/-i+3【详解】因为复数1z ,2z 在复平面上对应的点分别为()12,1Z ,()21,2Z -,所以12i z =+,212i z =-,所以123i z z +=-,故答案为:3i -.33.若复数21iz =+(i 为虚数单位),则i z -=___________.【详解】()()()()21i 21i 21i 1i 1i 1i 2z --====-++-,所以i 12i z -=-==.故答案34.若复数z 满足(1i)12i z -=+(i 是虚数单位),则复数z =_____________.【答案】13i 22-+.【详解】由(1i)12i z -=+可得()()()()12i 1i 12i 13i 13i 1i 1i 1i 222z +++-+===--+--+.故答案为:13i 22-+.35.若()12i 1z +=,则()1i z +=______【答案】62i55-【详解】因为()12i 12z +===,所以()212i 224i 12i 145z --===++,故()()24i 22i 4i 4621i 1i i 5555z -+-++=⨯+==-.故答案为:62i 55-.36.若复数z 满足2136i z -=+(其中i 是虚数单位),则z =______.【答案】23i-【详解】由2136i z -=+,得246i z =+,∴23i z =+,则23i z =-.故答案为:23i -.37.已知复数i 12i 2iz=-++,则z 的虚部为______.【答案】4-【详解】解:由题意得(12i)(2i)(43i)i34i i i iz -++-+===+⋅,则34i z =-,所以z 的虚部为-4,故答案为:-438.已知复数z 满足210z z ++=,则z z ⋅=_____________.【答案】1【详解】因为22131024z z z ⎛⎫++=++= ⎪⎝⎭,即2213i 242z ⎛⎫⎛⎫+=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,12z =-或1i 22z =-+,若12z =-,则122z =-+,则111312244z z ⎛⎫⎛⎫⋅=---=+= ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,若1i 22z =-+,则12z =-,则1113i 1222244z z ⎛⎫⎛⎫⋅=-+-=+= ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.综上所述,1z z ⋅=.故答案为:1.39.已知复数z 满足()1i i z -=(i 为虚数单位),则z 的虚部为_____________.【答案】12/0.5【详解】由()1i i z -=得:()()()i 1i i 1i 11i 1i 1i 1i 222z +-+====-+--+,z ∴的虚部为12.故答案为:12.40.在复平面内,复数z 所对应的点为(1,1),则z z ⋅=___________.【答案】2【详解】由题意可知1i z =+,所以()()1i 1i 2z z ⋅=+-=,故答案为:241.已知复数z 满足()12i |43i |z +=-(其中i 为虚数单位),则复数z 的共轭复数为___________.【答案】12i+【详解】由()12i 43i 5z +=-==,得()()()()2512i 512i 512i 12i 12i 12i 14i z --====-++--,则复数z 的共轭复数为12i z =+;故答案为:12i +42.复数312i3i ++的值是_____________.【答案】17i 1010+【详解】解:312i 12i (12i)(3i)17i 17i 3i 3i 10101010+++++====++-.故答案为:17i 1010+.。
第五章 §2 复数的四则运算
§2复数的四则运算学习目标1.熟练掌握复数代数形式的加减乘除运算.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.知识点一复数代数形式的加减法思考类比多项式的加减法运算,想一想复数如何进行加减法运算?答案两个复数相加(减)就是把实部与实部、虚部与虚部分别相加(减),即(a+b i)±(c+d i)=(a±c)+(b±d)i.梳理(1)运算法则设z1=a+b i,z2=c+d i是任意两个复数,那么(a+b i)+(c+d i)=(a+c)+(b+d)i,(a+b i)-(c+d i)=(a-c)+(b-d)i.(2)加法运算律对任意z1,z2,z3∈C,有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).知识点二复数的乘法及其运算律思考怎样进行复数的乘法运算?答案两个复数相乘,类似于两个多项式相乘,只要把已得结果中的i2换成-1,并且把实部与虚部分别合并即可.梳理(1)复数的乘法法则设z1=a+b i,z2=c+d i是任意两个复数,那么它们的积(a+b i)(c+d i)=(ac-bd)+(ad+bc)i.(2)复数乘法的运算律对于任意z1,z2,z3∈C,有知识点三共轭复数当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫作互为共轭复数,z的共轭复数用z表示.即当z=a+b i时,z=a-b i.知识点四复数的除法法则设z1=a+b i,z2=c+d i(a,b,c,d∈R,z2≠0),则z1z2=a+b ic+d i=ac+bdc2+d2+bc-adc2+d2i(c+d i≠0).1.在进行复数的加法时,实部与实部相加得实部,虚部与虚部相加得虚部.(√) 2.复数加减乘除的混合运算法则是先乘除,再加减.(√)3.两个共轭复数的和与积是实数.(√)4.若z1,z2∈C,且z21+z22=0,则z1=z2=0.(×)类型一 复数的加法、减法运算例1 (1)若z 1=2+i ,z 2=3+a i(a ∈R ),复数z 1+z 2所对应的点在实轴上,则a =________.(2)已知复数z 满足|z |i +z =1+3i ,则z =________.考点 复数的加减法运算法则题点 复数加减法的综合应用答案 (1)-1 (2)1+43i 解析 (1)z 1+z 2=(2+i)+(3+a i)=5+(a +1)i ,由题意得a +1=0,则a =-1.(2)设z =x +y i(x ,y ∈R ),则|z |=x 2+y 2, ∴|z |i +z =x 2+y 2i +x +y i =x +(x 2+y 2+y )i=1+3i , ∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,x 2+y 2+y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =43,∴z =1+43i. 反思与感悟 (1)复数的加减运算就是实部与实部相加减,虚部与虚部相加减.(2)当一个等式中同时含有|z |与z 时,一般用待定系数法,设z =x +y i(x ,y ∈R ). 跟踪训练1 (1)若复数z 满足z +i -3=3-i ,则z =________.(2)(a +b i)-(2a -3b i)-3i =________(a ,b ∈R ).(3)已知复数z 满足|z |+z =1+i ,则z =________.考点 复数的加减法运算法则题点 复数加减法的综合应用答案 (1)6-2i (2)-a +(4b -3)i (3)i解析 (1)∵z +i -3=3-i ,∴z =6-2i.(2)(a +b i)-(2a -3b i)-3i=(a -2a )+(b +3b -3)i =-a +(4b -3)i.(3)设z =x +y i(x ,y ∈R ),|z |=x 2+y 2, ∴|z |+z =(x 2+y 2+x )+y i =1+i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2+x =1,y =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =1, ∴z =i.类型二 复数代数形式的乘除运算例2 计算:(1)⎝⎛⎭⎫-12+32i ⎝⎛⎭⎫32+12i (1+i); (2)(1+2i )2+3(1-i )2+i; (3)(1-4i )(1+i )+2+4i 3+4i. 考点 复数的乘除法运算法则题点 乘除法的运算法则解 (1)⎝⎛⎭⎫-12+32i ⎝⎛⎭⎫32+12i (1+i) =⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫-34-34+⎝⎛⎭⎫34-14i (1+i) =⎝⎛⎭⎫-32+12i (1+i) =⎝⎛⎭⎫-32-12+⎝⎛⎭⎫12-32i =-1+32+1-32i.(2)(1+2i )2+3(1-i )2+i =-3+4i +3-3i 2+i=i 2+i=i (2-i )5=15+25i. (3)(1-4i )(1+i )+2+4i 3+4i =5-3i +2+4i 3+4i=7+i 3+4i =(7+i )(3-4i )(3+4i )(3-4i ) =21-28i +3i +425=25-25i 25=1-i. 反思与感悟 (1)按照复数的乘法法则,三个或三个以上的复数相乘可按从左到右的顺序运算或利用结合律运算,混合运算和实数的运算顺序一致,在计算时,若符合乘法公式,则可直接运用公式计算.(2)根据复数的除法法则,通过分子、分母都乘以分母的共轭复数,使“分母实数化”,这个过程与“分母有理化”类似.跟踪训练2 计算:(1)(4-i)(6+2i)-(7-i)(4+3i);(2)3+2i 2-3i +3-2i 2+3i; (3)(i -2)(i -1)(1+i )(i -1)+i. 考点 复数的乘除法运算法则题点 乘除法的运算法则解 (1)(4-i)(6+2i)-(7-i)(4+3i)=(24+8i -6i +2)-(28+21i -4i +3)=(26+2i)-(31+17i)=-5-15i.(2)3+2i 2-3i +3-2i 2+3i=i (2-3i )2-3i +-i (2+3i )2+3i=i -i =0.(3)(i -2)(i -1)(1+i )(i -1)+i =i 2-i -2i +2i -1+i 2-i +i=1-3i -2+i =(1-3i )(-2-i )(-2+i )(-2-i ) =-2-i +6i +3i 25=-5+5i 5=-1+i. 类型三 i 的运算性质例3 计算:(1)2+2i (1-i )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2 016; (2)i +i 2+…+i 2 017.考点 虚数单位i 及其性质题点 虚数单位i 的运算性质 解 (1)原式=2(1+i )-2i+⎝⎛⎭⎫22i 1 008=i(1+i)+(-i)1 008 =i +i 2+(-1)1 008·i 1 008=i -1+i 4×252=i -1+1=i.(2)方法一 原式=i (1-i 2 017)1-i =i -i 2 0181-i =i -(i 4)504·i 21-i=i +11-i =(1+i )(1+i )(1-i )(1+i )=2i 2=i. 方法二 因为i n +i n +1+i n +2+i n +3=i n (1+i +i 2+i 3)=0(n ∈N +),所以原式=(i +i 2+i 3+i 4)+(i 5+i 6+i 7+i 8)+…+(i 2 013+i 2 014+i 2 015+i 2 016)+i 2 017=i 2 017=(i 4)504·i =1504·i =i.反思与感悟 (1)等差、等比数列的求和公式在复数集C 中仍适用,i 的周期性要记熟,即i n +i n +1+i n +2+i n +3=0(n ∈N +).(2)记住以下结果,可提高运算速度.①(1+i)2=2i ,(1-i)2=-2i.②1-i 1+i =-i ,1+i 1-i=i.③1i=-i. 跟踪训练3 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2 018=________. 考点 虚数单位i 及其性质题点 虚数单位i 的运算性质答案 -1解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2 018=⎣⎢⎡⎦⎥⎤(1+i )(1+i )(1-i )(1+i ) 2 018=⎝⎛⎭⎫2i 2 2 018 =i 2 018=(i 4)504·i 2=1504·i 2=-1.(2)化简i +2i 2+3i 3+…+100i 100.考点 虚数单位i 及其性质题点 虚数单位i 的运算性质解 设S =i +2i 2+3i 3+…+100i 100,①所以i S =i 2+2i 3+…+99i 100+100i 101,②①-②得(1-i)S =i +i 2+i 3+…+i 100-100i 101=i (1-i 100)1-i -100i 101=0-100i =-100i.所以S =-100i 1-i =-100i (1+i )(1-i )(1+i )=-100(-1+i )2 =50-50i.所以i +2i 2+3i 3+…+100i 100=50-50i.类型四 共轭复数及其应用例4 把复数z 的共轭复数记作z ,已知(1+2i)z =4+3i ,求z .考点 共轭复数的定义与应用题点 利用定义求共轭复数解 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z =a -b i ,由已知得(1+2i)(a -b i)=(a +2b )+(2a -b )i =4+3i ,由复数相等的定义知,⎩⎪⎨⎪⎧ a +2b =4,2a -b =3,得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =1, 所以z =2+i.引申探究若将本例条件改为z (z +2)=4+3i ,求z .解 设z =x +y i(x ,y ∈R ).则z =x -y i ,由题意知,(x -y i)(x +y i +2)=4+3i.得⎩⎪⎨⎪⎧x (2+x )+y 2=4,xy -y (x +2)=3, 解得⎩⎨⎧ x =-1-112,y =-32或⎩⎨⎧ x =-1+112,y =-32, 所以z =⎝⎛⎭⎫-1-112-32i 或z =⎝⎛⎭⎫-1+112-32i. 反思与感悟 当已知条件出现复数等式时,常设出复数的代数形式,利用复数相等的充要条件转化为实数问题求解.跟踪训练4 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 .考点 共轭复数的定义与应用题点 利用定义求共轭复数解 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则|z |=a 2+b 2=1,即a 2+b 2=1.①因为(3+4i)z =(3+4i)(a +b i)=(3a -4b )+(3b +4a )i 是纯虚数,所以3a -4b =0,且3b +4a ≠0.② 由①②联立,解得⎩⎨⎧ a =45,b =35或⎩⎨⎧ a =-45,b =-35.所以z =45-35i 或z =-45+35i.1.设z 1=3-4i ,z 2=-2+3i ,则z 1-z 2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 考点 复数的加减法运算法则题点 复数加减法与点的对应答案 D解析 ∵z 1-z 2=5-7i ,∴z 1-z 2在复平面内对应的点位于第四象限.2.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 .1考点 复数的乘除法运算法则题点 利用乘除法求复数答案 A解析 z =1i =-i.3.若z =4+3i(i 为虚数单位),则z|z |等于( )A .1B .-1C.45+35iD.45-35i考点 复数的乘除法运算法则题点 乘除法的运算法则答案 D解析z=4+3i,|z|=5,z|z|=45-35i.4.设i 是虚数单位,z 是复数z 的共轭复数,若z =2i 31+i,则z =________. 考点 共轭复数的定义与应用题点 利用定义求共轭复数答案 -1+i解析 z =2i 31+i =-2i (1-i )(1+i )(1-i )=-1-i , 所以z =-1+i.5.已知复数z 满足:z ·z +2z i =8+6i ,求复数z 的实部与虚部的和.考点 共轭复数的定义与应用题点 与共轭复数有关的综合问题解 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z ·z =a 2+b 2,∴a 2+b 2+2i(a +b i)=8+6i ,即a 2+b 2-2b +2a i =8+6i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+b 2-2b =8,2a =6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =1, ∴a +b =4,∴复数z 的实部与虚部的和是4.1.复数代数形式的加减法满足交换律、结合律,复数的减法是加法的逆运算.2.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.3.复数问题实数化思想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.一、选择题1.若复数z 满足z +(3-4i)=1,则z 的虚部是( )A .-2B .4C .3D .-4考点 复数的加减法运算法则题点 复数加减法的运算法则答案 B解析 ∵z +(3-4i)=1,∴z =-2+4i ,故z 的虚部是4.2.设复数z 满足关系式z +|z |=2+i ,那么z 等于( )A .-34+i B.34-i C .-34-i D.34+i 考点 复数的加减法运算法则题点 复数加减法的运算法则答案 D解析 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z +|z |=(a +a 2+b 2)+b i =2+i , 则⎩⎪⎨⎪⎧ a +a 2+b 2=2,b =1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =34,b =1, ∴z =34+i.3.已知复数z满足(z-1)i=1+i,则z等于()A.-2-i B.-2+iC.2-i D.2+i考点复数的乘除法运算法则题点利用乘除法求复数答案 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.4.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.16考点 复数的乘除法运算法则题点 利用乘除法求复数中的未知数答案 A解析 ∵z 1z 2=3-b i1-2i =(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.5.已知i 为虚数单位,图中复平面内的点A 表示复数z ,则表示复数z1+i 的点是()A .MB .NC .PD .Q考点 复数的乘除法运算法则题点 运算结果与点的对应关系答案 D解析 由图可知z =3+i ,所以复数z 1+i =3+i 1+i =(3+i)(1-i )(1+i )(1-i )=4-2i 2=2-i 表示的点是Q (2,-1).故选D.6.设复数z 满足1+z1-z =i ,则|z |等于( )A .1 B. 2 C. 3 D .2考点 复数的乘除法运算法则题点 利用乘除法求复数答案 A解析 由1+z 1-z=i , 得z =-1+i 1+i=(-1+i )(1-i )2=2i 2=i , ∴|z |=|i|=1.7.若z +z =6,z ·z =10,则z 等于( )A .1±3iB .3±iC .3+iD .3-i考点 共轭复数的定义与应用题点 与共轭复数有关的综合问题答案 B解析 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z =a -b i , 所以⎩⎪⎨⎪⎧ 2a =6,a 2+b 2=10,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,b =±1,则z =3±i. 8.计算(-1+3i )3(1+i )6+-2+i 1+2i的值是( ) A .0 B .1 C .2i D .i考点 复数四则运算的综合应用题点 复数的混合运算答案 C解析 原式=(-1+3i )3[(1+i )2]3+(-2+i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=(-1+3i )3(2i )3+-2+4i +i +25=⎝⎛⎭⎫-12+32i 3-i +i =1-i +i =i (-i )i+i =2i.二、填空题9.已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若(1+i)(1-b i)=a ,则a b的值为________. 考点 复数的乘除法运算法则题点 利用乘除法求复数中的未知数答案 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,得a =2,b =1,所以a b=2. 10.若复数z 满足(3-4i)z =4+3i(i 是虚数单位),|z |=________.考点 复数的乘除法运算法则题点 利用乘除法求复数答案 1解析 因为(3-4i)z =4+3i ,所以z =4+3i 3-4i =(4+3i )(3+4i )(3-4i )(3+4i )=25i 25=i. 则|z |=1.11.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________.考点 共轭复数的定义与应用题点 利用定义求共轭复数答案 -1-3i解析 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+i -12 3i =3i(1+i)+2=-1+3i , ∴其共轭复数为-1-3i.三、解答题12.已知z ,ω为复数,(1+3i)z 为纯虚数,ω=z 2+i,且|ω|=52,求ω. 考点 复数的乘除法运算法则题点 乘除法的综合应用解 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则(1+3i)z =a -3b +(3a +b )i.由题意得a -3b =0,3a +b ≠0.因为|ω|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪z 2+i =52, 所以|z |=a 2+b 2=510,将a =3b 代入,解得a =15,b =5或a =-15,b =-5,故ω=±15+5i 2+i=±(7-i). 13.已知复数z =1+i.(1)设ω=z 2+3z -4,求ω;(2)若z 2+az +b z 2-z +1=1-i ,求实数a ,b 的值. 考点 复数四则运算的综合应用题点 与混合运算有关的未知数求解解 (1)因为z =1+i ,所以ω=z 2+3z -4=(1+i)2+3(1-i)-4=-1-i.(2)因为z =1+i ,所以z 2+az +b z 2-z +1=(1+i )2+a (1+i )+b (1+i )2-(1+i )+1=1-i , 即(a +b )+(a +2)i i=1-i , 所以(a +b )+(a +2)i =(1-i)i =1+i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a +2=1,a +b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =2.四、探究与拓展14.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________.考点 复数的乘除法运算法则题点 乘除法的综合应用答案 16解析 易知(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. 15.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. 考点 复数四则运算的综合应用题点 与四则运算有关的问题(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+y 2=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 )2+y 2=1-x 2-y 2-2y i 1+2x +x 2+y 2.又x2+y2=1,所以μ=-yi.1+x 因为y≠0,所以μ为纯虚数.。
高中数学第三章3.2复数的四则运算(第一课时)复数的加减与乘法运算讲义(含解析)苏教版选修2_2
3.2复数的四则运算第一课时复数的加减与乘法运算复数的加减法已知复数z1=a+b i,z2=c+d i(a,b,c,d∈R).问题1:多项式的加减实质是合并同类项,类比想一想复数如何加减?提示:两个复数相加(减)就是把实部与实部、虚部与虚部分别相加(减).问题2:复数的加法满足交换律和结合律吗?提示:满足.1.复数的加法、减法法则设z1=a+b i,z2=c+d i(a,b,c,d∈R),则z1+z2=(a+b i)+(c+d i)=(a+c)+(b+d)i,z1-z2=(a+b i)-(c+d i)=(a-c)+(b-d)i.即两个复数相加(减)就是把实部与实部、虚部与虚部分别相加(减).2.复数加法的运算律(1)交换律:z1+z2=z2+z1;(2)结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).复数的乘法设z1=a+b i,z2=c+d i,(a,b,c,d∈R)问题1:如何规定两复数相乘?提示:两个复数相乘,类似于两个多项式相乘,只要在所得的结果中把i2换成-1,并且把实部与虚部分别合并即可.即z1z2=(a+b i)(c+d i)=ac+bc i+ad i+bd i2=(ac-bd)+(bc+ad)i.问题2:试验复数乘法的交换律.提示:z1z2=(a+b i)(c+d i)=(ac-bd)+(bc+ad)i,z2z1=(c+d i)(a+b i)=(ac-bd)+(bc+ad)i.故z1z2=z2z1.1.复数的乘法设z 1=a +b i ,z 2=c +d i 是任意两个复数,那么它们的积(a +b i)(c +d i)=ac +bc i +ad i +bd i 2=(ac -bd )+(ad +bc )i(a ,b ,c ,d ∈R ).2.复数乘法的运算律 对于任意z 1、z 2、z 3∈C ,有交换律 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共轭复数问题:复数3+4i 与3-4i ,a +b i 与a -b i(a ,b ∈R )有什么特点? 提示:两复数的实部相等,虚部互为相反数.1.把实部相等,虚部互为相反数的两个复数叫做互为共轭复数. 2.复数z =a +b i 的共轭复数记作z -,即z -=a -b i.3.当复数z =a +b i 的虚部b =0时,z =z -,也就是说,实数的共轭复数仍是它本身.1.复数加、减法的规定:实部与实部相加(减)、虚部与虚部相加(减).两个复数的和或差仍是一个复数.2.复数的乘法与多项式的乘法是类似的,有一点不同即必须在所得结果中把i 2换成-1,再把实部,虚部分别合并、两个复数的积仍是一个复数,可推广到任意多个复数,任意多个复数的积仍然是一个复数.[对应学生用书P38]复数的加减运算[例1] 计算: (1)(3+5i)+(3-4i); (2)(-3+2i)-(4-5i);(3)(5-5i)+(-2-2i)-(3+3i).[思路点拨] 解答本题可根据复数加减运算的法则进行.[精解详析] (1)(3+5i)+(3-4i)=(3+3)+(5-4)i=6+i.(2)(-3+2i)-(4-5i)=(-3-4)+[2-(-5)]i=-7+7i.(3)(5-5i)+(-2-2i)-(3+3i)=(5-2-3)+[-5+(-2)-3]i=-10i.[一点通] 复数加减运算法则的记忆方法:(1)复数的实部与实部相加减,虚部与虚部相加减.(2)把i看作一个字母,类比多项式加减中的合并同类项.1.(3-5i)+(-4-i)-(3+4i)=________.解析:(3-5i)+(-4-i)-(3+4i)=(3-4-3)+(-5-1-4)i=-4-10i.答案:-4-10i2.若(-7i+5)-(9-8i)+(x+y i)=2,则x+y=________. 解析:(-7i+5)-(9-8i)+(x+y i)=(5-9+x)+(-7+8+y)i=(x-4)+(y+1)i.∴(x-4)+(y+1)i=2,即x-4=2,y+1=0.∴x=6,y=-1.∴x+y=5.答案:53.计算:(1)(1+2i)+(3-4i)-(5+6i);(2)5i-[(3+4i)-(-1+3i)].解:(1)原式=(4-2i)-(5+6i)=-1-8i;(2)原式=5i-(4+i)=-4+4i.复数的乘法[例2] 计算:(1)(1-i)(1+i)+(-1+i);(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i.[思路点拨] 应用复数的乘法法则及乘法运算律来解.[精解详析] (1)(1-i)(1+i)+(-1+i)=1-i 2-1+i =1+i. (2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i =(-2+10i +i -5i 2)(3-4i)+2i =(-2+11i +5)(3-4i)+2i =(3+11i)(3-4i)+2i =(9-12i +33i -44i 2)+2i =53+21i +2i =53+23i.[一点通] (1)三个或三个以上的复数相乘,可按从左向右的顺序运算,或利用结合律运算.混合运算的顺序与实数的运算顺序一样.(2)平方差公式,完全平方公式等在复数范围内仍然成立.一些常见的结论要熟悉:i 2=-1,(1±i)2=±2i.4.(浙江高考改编)已知i 是虚数单位,则(-1+i)(2-i)=________. 解析:(-1+i)(2-i)=-2+i +2i -i 2=-1+3i. 答案:-1+3i5.若(1+i)(2+i)=a +b i ,其中a ,b ∈R ,i 为虚数单位,则a +b =________. 解析:∵(1+i)(2+i)=1+3i =a +b i ,∴a =1,b =3, 故a +b =4. 答案:46.计算下列各题. (1)(1+i)2;(2)(-1+3i)(3-4i); (3)(1-i)⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i (1+i).解:(1)(1+i)2=1+2i +i 2=2i.(2)(-1+3i)(3-4i)=-3+4i +9i -12i 2=9+13i. (3)法一:(1-i)⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i (1+i)=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i +12i -32i 2(1+i)=⎝ ⎛⎭⎪⎫3-12+3+12i (1+i)=3-12+3+12i +3-12i +3+12i 2=-1+3i.法二:原式=(1-i)(1+i)⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i=(1-i 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i =2⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i =-1+3i.共轭复数的概念[例3] 已知z ∈C ,z 为z 的共轭复数,若z ·z -3i z =1+3i ,求z . [思路点拨]设z =a +b i (a ,b ∈R )―→z =a -b i(a ,b ∈R )―→代入等式利用复数相等的条件求解.[精解详析] 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. [一点通](1)实数的共轭复数是它本身,即z ∈R ⇔z =z ,利用此性质可以证明一个复数是实数. (2)若z ≠0且z +z =0,则z 为纯虚数,利用此性质可证明一个复数是纯虚数.7.已知复数z =1+i ,z 为z 的共轭复数,则z ·z -z -1=________. 解析:∵z =1+i ,∴z =1-i , ∴z ·z =(1+i)(1-i)=2,∴z ·z -z -1=2-(1+i)-1=2-1-i -1=-i. 答案:-i8.复数z 满足(1+2i)z =4+3i ,则z =________. 解析:设z =a +b i ,则z =a -b i. ∴(1+2i)(a -b i)=4+3i ,∴a -b i +2a i +2b =4+3i , 即(a +2b )+(2a -b )i =4+3i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +2b =4,2a -b =3,解之得a =2,b =1.∴z =2+i. 答案:2+i9.已知复数 z =1+i ,求实数 a ,b 使 az +2b z =(a +2z )2成立. 解:∵z =1+i ,∴az +2b z =(a +2b )+(a -2b )i , (a +2z )2=(a +2)2-4+4(a +2)i =(a 2+4a )+4(a +2)i. ∵a ,b 都是实数, ∴由 az +2b z=(a +2z )2,得⎩⎪⎨⎪⎧a +2b =a 2+4a ,a -2b =4(a +2).两式相加,整理得 a 2+6a +8=0.解得 a 1=-2,a 2=-4,对应得 b 1=-1,b 2=2. ∴所求实数为 a =-2,b =-1 或 a =-4,b =2.1.复数的加减运算把复数的代数形式z =a +b i 看作关于“i”的多项式,则复数的加法、减法运算,类似于多项式的加法、减法,只需要“合并同类项”就行,不需要记加、减法法则.2.复数的乘法运算复数的乘法可以把虚数单位i 看作字母,按多项式乘法的法则进行,注意要把i 2化为-1,进行最后结果的化简.[对应学生用书P40]一、 填空题1.计算(-i +3)-(-2+5i)的结果为________. 解析:(-i +3)-(-2+5i) =-i +3+2-5i =-6i +5.答案:5-6i2.若复数z =1-2i ,(i 为虚数单位)则z ·z +z 的实部是________. 解析:∵z =1-2i , ∴z =1+2i ,∴z ·z =(1-2i)(1+2i)=5, ∴z ·z +z =5+1-2i =6-2i. 答案:63.已知3+i -(4+3i)=z -(6+7i),则z =________. 解析:∵3+i -(4+3i)=z -(6+7i) ∴z =3+i -(4+3i)+(6+7i) =(3-4+6)+(1-3+7)i =5+5i. 答案:5+5i4.(北京高考)若(x +i)i =-1+2i(x ∈R ),则x =________. 解析:(x +i)i =-1+x i =-1+2i ,由复数相等的定义知x =2. 答案:25.已知z 1=3+4i ,z 2=t +i ,且z 1·z 2是实数,则实数t =________. 解析:∵z 2=t +i , ∴z 2=t -i ,∴z 1·z 2=(3+4i)(t -i) =3t -3i +4t i -4i 2=(3t +4)+(4t -3)i , 又∵z 1·z 2是实数, ∴4t -3=0,即t =34.答案:34二、解答题6.计算:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12i +⎝ ⎛⎭⎪⎫12-2i ; (2)(3+2i)+(3-2)i ;(3)(6-3i)+(3+2i)-(3-4i)-(-2+i).解:(1)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫2+12-⎝ ⎛⎭⎪⎫12+2i =52-52i ;(3)(3+2i)+(3-2)i =3+(2+3-2)i =3+3i ;(3)(6-3i)+(3+2i)-(3-4i)-(-2+i) =[6+3-3-(-2)]+[-3+2-(-4)-1]i =8+2i. 7.计算:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫12+32i (4i -6)+2+i ; (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+12i (1+i). 解:⎝ ⎛⎭⎪⎫12+32i (4i -6)+2+i =2i +6i 2-3-9i +2+i =-7-6i.(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+12i (1+i) =⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-34-34+⎝⎛⎭⎪⎫34-14i (1+i)=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+12i (1+i) =⎝⎛⎭⎪⎫-32-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-32i =-1+32+1-32i.8.(江西高考改编)z 是z 的共轭复数.若z +z =2,(z -z )i =2(i 为虚数单位),求z .解:法一:设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z =a -b i , ∵z +z =2a =2,∴a =1. 又(z -z )i =2b i 2=-2b =2. ∴b =-1. 故z =1-i.法二:∵(z -z )i =2,∴z -z =2i=-2i又z+z=2.∴z-z+(z+z)=-2i+2,∴2z=-2i+2,∴z=1-i.。
2.1 复数的加法与减法2.2 复数的乘法与除法(1)
§2 复数的四则运算 2.1 复数的加法与减法 2.2 复数的乘法与除法(1)1.复数的加法与减法运算法则 (a +b i)+(c +d i)=(a +c )+(b +d )i ; (a +b i)-(c +d i)=(a -c )+(b -d )i . 复数的加法满足交换律、结合律,即对任意的复数z 1、z 2、z 3∈C ,都有z 1+z 2=z 2+z 1(交换律),(z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3)(结合律).(1)类比平面向量加、减运算理解复数的加法与减法的运算.(2)类比平面向量加、减运算的几何意义可得出复数加、减运算的几何意义. 2.复数的乘法设a +b i 与c +d i 分别是任意两个复数,(1)定义:(a +b i)(c +d i)=(ac -bd )+(ad +bc )i . (2)运算律: 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). 分配律:z 1(z 2+z 3)=z 1z 2+z 1z 3. 3.共轭复数(1)定义:当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这样的两个复数叫作互为共轭复数.复数z 的共轭复数用z -__表示,即若z =a +b i(a ,b ∈R ),则z -=a -b i .(2)性质:z ·z -=|z |2=|z -|2.判断下列说法是否正确.(在题后标注“√”或“×”) (1)两个共轭复数的和与积是实数.( )(2)复数的减法不满足结合律,即(z 1-z 2)-z 3=z 1-(z 2+z 3)可能不成立.( )(3)若|z +1|=1,则复数z 对应的点的轨迹是以(1,0)为圆心,以1为半径的圆.( ) (4)复数加减乘的混合运算法则是先乘,后加减.( ) 答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (1+i)(2+i)=( ) A .1-i B .1+3i C .3+i D .3+3i 解析:选B.依题意得(1+i)(2+i)=2+i 2+3i =1+3i ,选B. 设f (x )=|z |,z 1=3+4i ,z 2=-2-i ,则f (z 1-z 2)=( )A.10 B .5 5 C. 2D .5 2解析:选D.因为z 1-z 2=5+5i , 所以f (z 1-z 2)=f (5+5i)=|5+5i|=5 2.若复数z 满足z =i(2-z )(i 是虚数单位),则z =________. 解析:设z =a +b i(a ,b ∈R ), 则a +b i =i(2-a -b i)=b +(2-a )i ,由复数相等的定义,得⎩⎪⎨⎪⎧a =b ,b =2-a .所以a =b =1,即z =1+i. 答案:1+i1.对复数加减法的理解(1)把复数的代数形式看成关于“i”的多项式,则复数的加法、减法运算,类似于多项式的加法、减法运算,只需要“合并同类项”就可以了.(2)复数的加减法中规定,两复数相加减,是实部与实部相加减,虚部与虚部相加减,复数的加减法可推广到多个复数相加减的情形.(3)两个复数的和(差)是复数,但两个虚数的和(差)不一定是虚数.例如,(3-2i)+2i =3.2.对复数乘法的理解(1)复数的乘法与多项式乘法是类似的,有一点不同即必须在所得结果中把i 2换成-1,再把实部、虚部分别合并.(2)两个复数的积仍然是一个复数,可推广到任意多个复数的积仍然是一个复数.复数的加、减法运算计算:(1)(-2+3i)+(5-i); (2)(-1+2i)+(1+2i);(3)(a +b i)-(2a -3b i)-3i(a ,b ∈R ).【解】 (1)(-2+3i)+(5-i)=(-2+5)+(3-1)i =3+2i. (2)(-1+2i)+(1+2i)=(-1+1)+(2+2)i =22i. (3)(a +b i)-(2a -3b i)-3i =(a -2a )+(b +3b -3)i =-a +(4b -3)i.解决复数加减运算的思路两个复数相加(减),就是把两个复数的实部相加(减),虚部相加(减).复数的减法是加法的逆运算,两个复数相减,也可以看成是加上这个复数的相反数.当多个复数相加(减)时,可将这些复数的所有实部相加(减),所有虚部相加(减).1.(1)(6-3i)-(3i +1)+(2-2i)的结果为( )A .5-3iB .3+5iC .7-8iD .7-2i(2)复数z =(3+2i)-7i ,其中i 是虚数单位,则复数z 的虚部是________.(3)已知z 1=(3x +y )+(y -4x )i ,z 2=(4y -2x )-(5x +3y )i(x ,y ∈R ),若z 1-z 2=13-2i ,求z 1,z 2.解:(1)选C.(6-3i)-(3i +1)+(2-2i) =(6-1)+(-3-3)i +(2-2i)=5+(-6)i +(2-2i)=(5+2)+(-6-2)i =7-8i.故选C.(2)z =(3+2i)-7i =3-5i ,虚部是-5.故填-5. (3)z 1-z 2=(3x +y )+(y -4x )i -[(4y -2x )-(5x +3y )i] =[(3x +y )-(4y -2x )]+[(y -4x )+(5x +3y )]i =(5x -3y )+(x +4y )i. 又因为z 1-z 2=13-2i , 所以(5x -3y )+(x +4y )i =13-2i.所以⎩⎪⎨⎪⎧5x -3y =13,x +4y =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-1.所以z 1=(3×2-1)+(-1-4×2)i =5-9i , z 2=[4×(-1)-2×2]-[5×2+3×(-1)]i =-8-7i.复数的乘法运算计算:(1)(1+i)(1-i)+(-1+i); (2)⎝⎛⎭⎫-12+32i ⎝⎛⎭⎫32+12i (1+i); (3)(2+i)(1+2i)(2-i)-5i. 【解】 (1)(1+i)(1-i)+(-1+i) =1-i 2+(-1+i) =2-1+i =1+i.(2)⎝⎛⎭⎫-12+32i ⎝⎛⎭⎫32+12i (1+i) =⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫-34-34+⎝⎛⎭⎫34-14i (1+i) =⎝⎛⎭⎫-32+12i (1+i) =⎝⎛⎭⎫-32-12+⎝⎛⎭⎫12-32i =-1+32+1-32i.(3)(2+i)(1+2i)(2-i)-5i =(2+i)(2-i)(1+2i)-5i =(4-i 2)(1+2i)-5i=5(1+2i)-5i =5+10i -5i =5+5i.(1)三个或三个以上的复数相乘,可按从左向右的顺序运算,或利用结合律运算.混合运算的顺序与实数的运算顺序一样.(2)平方差公式、完全平方公式等在复数范围内仍然成立.一些常见的结论要熟记:i 2=-1,(1±i)2=±2i.2.(1)下列各式的运算结果为纯虚数的是( )A .i(1+i)2B .i 2(1-i)C .(1+i)2D .i(1+i) (2)设(1+i)x =1+y i ,其中x ,y 是实数,则|x +y i|=( ) A .1B . 2C. 3 D .2解析:(1)选C.i(1+i)2=i·2i =-2,不是纯虚数,排除A ;i 2(1-i)=-(1-i)=-1+i ,不是纯虚数,排除B ;(1+i)2=2i ,2i 是纯虚数.故选C.(2)选B.因为(1+i)x =x +x i =1+y i ,所以x =y =1,|x +y i|=|1+i|= 12+12=2,选B.共轭复数(1)已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若a -i 与2+b i 互为共轭复数,则(a +b i)2=( ) A .5-4i B .5+4i C .3-4i D .3+4i (2)把复数z 的共轭复数记作z -,已知(1+2i) z -=4+3i ,求z . 【解】 (1)选D.因为a -i 与2+b i 互为共轭复数, 所以a =2,b =1,所以(a +b i)2=(2+i)2=3+4i. (2)设z =a +b i(a ,b ∈R ), 则z -=a -b i ,由已知得:(1+2i)(a -b i)=(a +2b )+(2a -b )i =4+3i ,由复数相等的定义知,⎩⎪⎨⎪⎧a +2b =4,2a -b =3.得a =2,b =1, 所以z =2+i.共轭复数性质的巧用(1)z ·z -=|z |2=|z -|2是共轭复数的常用性质;(2)实数的共轭复数是它本身,即z ∈R ⇔z =z -,利用此性质可以证明一个复数是实数; (3)若z ≠0且z +z -=0,则z 为纯虚数,利用此性质可证明一个复数是纯虚数.3.(1)设复数z 满足z +i =3-i ,则z -=( )A .-1+2iB .1-2iC .3+2iD .3-2i(2)已知z ∈C ,z -为z 的共轭复数,若z ·z --3i z -=1+3i ,求z .解:(1)选C.易知z =3-2i ,所以z -=3+2i. (2)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.易错警示把复数运算混淆为实数运算致误已知M ={z ||z +1|=1},N ={z ||z +i|=|z -i|},则M ∩N =________. 【解析】 利用复数的几何意义解决问题.在复平面内,|z +1|=1的几何意义是以点(-1,0)为圆心,以1为半径的圆. |z +i|=|z -i|的几何意义是到点A (0,1)和点B (0,-1)距离相等的点的集合,是线段AB 的垂直平分线,也就是x 轴.M ∩N 的几何意义是x 轴与圆的公共点对应的复数. 故z =0或z =-2. 所以M ∩N ={0,-2}. 【答案】 {0,-2}本题若混淆复数运算与代数运算的不同,则会错误地将集合M 和N 化简为M ={z |z +1=±1},N ={z |z +i =±(z -i)}从而造成解题错误.在复数运算中,若z =a +b i(a ,b ∈R ),则|z |=a 2+b 2,要注意与实数运算中的绝对值运算的区别.1.复数(1+i)2(2+3i)的值为( ) A .6-4i B .-6-4i C .6+4iD .-6+4i解析:选D.(1+i)2(2+3i)=2i(2+3i)=4i -6=-6+4i. 2.已知(x +i)(1-i)=y ,则( ) A .x =-1,y =1 B .x =-1,y =2 C .x =1,y =1 D .x =1,y =2解析:选D.由x ,y 为实数,且(x +i)(1-i)=y ,得x +1+(1-x )i =y ,所以⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1,1-x =0.所以x =1,y =2.3.向量OA →对应的复数为-1+i ,OB →对应的复数为2+3i ,BC →对应的复数为-2+i ,则向量AC →对应的复数为________.解析:因为BC →=OC →-OB →,所以OC →=BC →+OB →,OC →对应的复数为(-2+i)+(2+3i)=4i , 又AC →=OC →-OA →,所以AC →对应的复数为4i -(-1+i)=1+3i. 答案:1+3i4.已知x ,y ∈R ,x 2+2x +(2y +x )i 和3x -(y +1)i 互为共轭复数,求复数z =x +y i 和z -.解:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x =3x ,2y +x =y +1,解方程组得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1,或⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =0.所以z =i 或z =1,z -=-i 或z -=1.[A 基础达标]1.复平面内表示复数z =i(-2+i)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C.z =i(-2+i)=-2i +i 2=-1-2i ,故复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于第三象限,故选C.2.复数z 1=a +4i(a ∈R ),z 2=-3+b i(b ∈R ),若它们的和为实数,差为纯虚数,则( ) A .a =-3,b =-4 B .a =-3,b =4 C .a =3,b =-4 D .a =3,b =4解析:选A.由题意,可知z 1+z 2=(a -3)+(b +4)i 是实数,z 1-z 2=(a +3)+(4-b )i 是纯虚数,故⎩⎪⎨⎪⎧b +4=0a +3=04-b ≠0,解得a =-3,b =-4,故选A.3.若复数z 满足z +(2-3i)=-1+2i ,则z +2-5i 等于( ) A .-1 B .-1+10i C .1-6i D .1-10i 解析:选A.由z +(2-3i)=-1+2i , 得z =(-1+2i)-(2-3i)=-3+5i ,于是z +2-5i =(-3+5i)+(2-5i)=-1,故选A. 4.若z +z -=6,z ·z -=10,则z =( ) A .1±3i B .3±i C .3+iD .3-i解析:选B.设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z -=a -b i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a =6,a 2+b 2=10,解得a =3,b =±1,则z =3±i.5.设复数z 1,z 2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z 1=2+i ,则z 1z 2等于( ) A .-5 B .5 C .-4+i D .-4-i 解析:选A.z 1=2+i ,由题意,z 2=-2+i , 所以z 1·z 2=(2+i)(-2+i)=i 2-4=-5.故选A.6.设z 1=x +2i ,z 2=3-y i(x ,y ∈R ),且z 1+z 2=5-6i ,则z 1-z 2=________. 解析:因为z 1=x +2i ,z 2=3-y i ,z 1+z 2=5-6i , 所以(3+x )+(2-y )i =5-6i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧3+x =5,2-y =-6,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =8.所以z 1-z 2=(2+2i)-(3-8i)=-1+10i.答案:-1+10i7.已知|z |=3,且z +3i 是纯虚数,则z =________. 解析:令z =a +b i(a ,b ∈R ),则a 2+b 2=9.① 又z +3i =a +(3+b )i 是纯虚数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b +3≠0.②由①②得a =0,b =3, 所以z =3i. 答案:3i8.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________.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:1 9.已知z 1=32a +(a +1)i ,z 2=-33b +(b +2)i ,(a ,b ∈R ),且z 1-z 2=43,求复数z =a +b i.解:z 1-z 2=⎣⎡⎦⎤32a +(a +1)i -[-33b +(b +2)i]=⎝⎛⎭⎫32a +33b +(a -b -1)i , 所以⎩⎪⎨⎪⎧32a +33b =43,a -b -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1.所以z =2+i.10.已知复数3z -z -对应的点落在射线y =-x (x <0)上,|z +1|=2,求复数z . 解:设z =a +b i(a ,b ∈R ), 则3z -z -=3a +3b i -a +b i =2a +4b i. 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧4b 2a =-1,b >0.①又由|z +1|=2,得(a +1)2+b 2=2.②由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =1,所以z =-2+i.[B 能力提升]11.若z ∈C 且|z +2-2i|=1,则|z -1-2i|的最小值是( ) A .2 B .3 C .4 D .5 解析:选A.设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z +2-2i =(a +2)+(b -2)i , 所以|z +2-2i|=(a +2)2+(b -2)2=1,即(a +2)2+(b -2)2=1,表示点(a ,b )的轨迹为以(-2,2)为圆心,以1为半径的圆.因为z -1-2i =(a -1)+(b -2)i ,所以|z -1-2i|=(a -1)2+(b -2)2,表示点(a ,b )与点(1,2)间的距离.点(1,2)与(-2,2)间的距离d =|1-(-2)|=3,所以|z -1-2i|min =3-1=2.故A 正确.12.已知-1+i 是关于x 的方程x 2+px +q =0的一个根,则实数p ,q 的值为________. 解析:由题意知,(-1+i)2+p (-1+i)+q =0, 得(-p +q )+(p -2)i =0, 根据复数相等的充要条件得,⎩⎪⎨⎪⎧-p +q =0,p -2=0.解得⎩⎪⎨⎪⎧p =2,q =2.答案:2,213.实数x ,y ,θ有以下关系:x +y i =3+5cos θ+i(-4+5sin θ),求x 2+y 2的最大值. 解:由x +y i =3+5cos θ+i(-4+5sin θ)得x =3+5cos θ,y =-4+5sin θ.所以x 2+y 2=(3+5cos θ)2+(-4+5sin θ)2=50-40sin θ+30cos θ=50-50sin(θ+φ),所以sin(θ+φ)=-1时,(x 2+y 2)max =100.14.(选做题)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ω=z +a i ,且复数ω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:(1)z =-1+i +3i +3-4=-2+4i ,所以复数z 的共轭复数为-2-4i.(2)ω=-2+(4+a )i ,复数ω对应向量为(-2,4+a ), 其模为4+(4+a )2=20+8a +a 2.又复数z 所对应向量为(-2,4),其模为2 5.由复数ω对应向量的模不大于复数z 所对应向量的模得,20+8a +a 2≤20,a 2+8a ≤0,a (a +8)≤0,所以,实数a 的取值范围是-8≤a ≤0.。
选修2-3 复数代数形式的四则运算
D.-i
2.设 i 是虚数单位,若复数 m+31+0 im∈R是纯虚
数,则 m 的值为( A )
A.-3
B.-1
C.1
D.3
3.若复数 z=1+2 3i,则z=( C )
1
3
A.2
B. 2
C.1
D.2
4.在复平面内与复数 z=1+5i2i所对应的点关于虚
轴对称的点为 A,则 A 对应的复数为( C )
四、复数的综合问题
例4(1) 已知 a∈R,则复数 z=(a2-2a+4)-(a2
-2a+2)i 所对应的点在第__四__象限,复数 z 对应点的
轨迹是 一条射线
.
(2)已知复数 ω 满足 ω-4=(3-2ω)i(i 为虚数单
位),z=ω5 +|ω-2|.则以 z 为根的一个一元二次实系数
方程为_x_2-6x+10=0_. _.
(a,-b)
(0,-b)
(a,0) x
结论(2z)1=:a+任bi意两个互为共轭z1=复bi数的乘积是一个z1=实a 数且 结论(1):在复平面内,共轭复数 z1 ,z2 所对应的点关于实轴对称.
6、复数的除法
例3 计算(1 2i) (3 4i).
解 (1 2i) (3 4i)
Step2:分母实数化, 分子分母同时乘以
1 2i
分母的共轭复数
3 4i
Step1:先写 成分式形式
(1 2i)(3 4i) 3 8 6i 4i
(3 4i)(3 4i)
32 42
5 10i 1 2 i.
25
55
实数化因式
Step3:结果化
简成代数形式
【基础检测】
1.复数(1-2ii)2=( B )
《复数——复数的四则运算》数学教学PPT课件(4篇)
=(1-i)(1+i)-12+
3
2
i
=(1-i2)-12+
3
2
i
=2-12+ 23i=-1+ 3i.
第七章 复 数
栏目 导引
第七章 复 数
(2)选 D.因为 a-i 与 2+bi 互为共轭复数, 所以 a=2,b=1,所以(a+bi)2=(2+i)2=3+4i. (3)设 z=a+bi(a,b∈R),则-z =a-bi, 由已知得,(1+2i)(a-bi)=(a+2b)+(2a-b)i=4+3i,由复数相等 的条件知,a2+a-2bb==43,,解得 a=2,b=1, 所以 z=2+i.
复数 z=14+ -ii的虚部为________. 解析:z=41- +ii=( (41- +ii) )( (11- -ii) )=3-2 5i=32-52i. 答案:-52
栏目 导引
第七章 复 数
复数的乘法运算
(1)(1-i)-12+ 23i(1+i)=(
)
A.1+ 3i
B.-1+ 3i
C. 3+i
(2)
1+i 1-i
2
019
=
(1+i)(1+i) (1-i)(1+i)
2
9
=
2i
2
2
019
=
i2
019 =
(i4)504·i3=1504·(-i)=-i.
【答案】 (1)B (2)-i
栏目 导引
第七章 复 数
(1)i 的周期性要记熟,即 in+in+1+in+2+in+3=0(n∈N*). (2)记住以下结果,可提高运算速度. ①(1+i)2=2i,(1-i)2=-2i. ②11- +ii=-i,11+ -ii=i. ③1i =-i.
专题2.2复数的四则运算(七个重难点突破)高考数学
【详解】原式= − − + − − − = −.
(2)设z1 = x + 2i,z2 = 3 − yi(x,y ∈ R),且z1 + z2 = 5 − 6i,求z1 − z2.
【答案】− + .
【详解】因为 = + , = − , + = − ,
− = + + − ,
显然 − ≠ ,由 − 为纯虚数,得 + = ,解得 = −,
所以 + = −.
故选:
试卷讲评课件
3.在复平面内,复数z对应的点Z的坐标为 −2sin120∘ , −2cos120∘ ,则
z + 2 3 =(
求 z1 + z2 .
【答案】
【分析】设对应的复数为 ,对应的复数为 ,利用向量运算
和复数的向量表示可解.
试卷讲评课件
【详解】设对应的复数为 ,对应的复数为
,
则 + 对应的复数为 + , − 对应的
复数为 − ,
因为 = = ,且 − = ,
所以 + + − = − ,
=
+=
所以
,解得
,
=
− = −
所以
− = + − − = − + [ − − ] = − + .
试卷讲评课件
【分析】(1)(2)运用复数加减运算及复数相等求解即可.
③当 = 时, − = − ,
所以 = − + = − + − + − − = − + ,
高中数学《复数》基础知识及经典练习题(含答案解析)
高中数学《复数》基础知识及经典练习题(含答案解析)一、基础知识:复数题目通常在高考中有所涉及,题目不难,通常是复数的四则运算1、复数z 的代数形式为(),z a bi a b R =+∈,其中a 称为z 的实部,b 称为z 的虚部(而不是bi ),2、几类特殊的复数:(1)纯虚数:0,0a b =≠ 例如:5i ,i 等(2)实数: 0b =3、复数的运算:设()12,,,,z a bi z c di a b c d R =+=+∈(1)21i =−(2)()()12z z a c b d i ±=+++(3)()()()()212z z a bi c di ac adi bci bdi ac bd ad bc i ⋅=+⋅+=+++=−++ 注:乘法运算可以把i 理解为字母,进行分配率的运算。
只是结果一方面要化成标准形式,另一方面要计算21i =−(4)()()()()()()1222a bi c di ac bd bc ad i z a bi z c di c di c di c d +−++−+===++−+ 注:除法不要死记公式而要理解方法:由于复数的标准形式是(),z a bi a b R =+∈,所以不允许分母带有i ,那么利用平方差公式及21i =的特点分子分母同时乘以2z 的共轭复数即可。
4、共轭复数:z a bi =−, 对于z 而言,实部相同,虚部相反5、复数的模:z = 2z z z =⋅ (22z z ≠) 6、两个复数相等:实部虚部对应相等7、复平面:我们知道实数与数轴上的点一一对应,推广到复数,每一个复数(),a bi a b R +∈都与平面直角坐标系上的点(),a b 一一对应,将这个平面称为复平面。
横坐标代表复数的实部,横轴称为实轴,纵轴称为虚轴。
8、处理复数要注意的几点:(1)在处理复数问题时,一定要先把复数化简为标准形式,即(),z a bi a b R =+∈(2)在实数集的一些多项式公式及展开在复数中也同样适用。
专题15 复数的四则运算(解析版)
专题15 复数的四则运算一、单选题1.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-i B .Z 是实数C .z =D .2z z i +=【试题来源】江苏省盐城市滨海中学2020-2021学年高三上学期迎八省联考考前热身 【答案】C【分析】首先根据题意化简得到1z i =-,再依次判断选项即可.【解析】()()()22122211112i i i i iz 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C 2.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【试题来源】安徽省六安市示范高中2020-2021学年高三上学期教学质量检测(文) 【答案】D【分析】由复数的运算化简1z,再判断复平面内对应的点所在象限. 【解析】因为()()11111122i i z i i -==-+-,所以1z 在复平面内对应的点11 ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭在第四象限.故选D3.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【试题来源】安徽省六安市示范高中2020-2021学年高三上学期教学质量检测(理)【答案】D 【分析】化简复数1z,利用复数的几何意义可得出结论. 【解析】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 . 4.设复数z 满足11zi z+=-,则z = A .i B .i - C .1D .1i +【试题来源】山东省威海市2020-2021学年高三上学期期末 【答案】B【分析】利用除法法则求出z ,再求出其共轭复数即可【解析】11zi z+=-得()11z i z +=-,即()()()()111111i i i z i i i i ---===++-,z i =-,故选B. 5.(1)(4)i i -+= A .35i + B .35i - C .53i +D .53i -【试题来源】安徽省皖西南联盟2020-2021学年高三上学期期末(文) 【答案】D【分析】根据复数的乘法公式,计算结果.【解析】2(1)(4)4453i i i i i i -+=-+-=-.故选D 6.设复数z 满足()11z i i -=+,则z 的虚部为. A .1- B .1 C .iD .i -【试题来源】安徽省芜湖市2020-2021学年高三上学期期末(文) 【答案】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.【解析】()11z i i -=+,()()()211111i iz i i i i ++∴===--+, 因此,复数z 的虚部为1.故选B . 7.若复数z 满足21zi i=+,则z = A .22i + B .22i - C .22i --D .22i -+【试题来源】安徽省芜湖市2020-2021学年高三上学期期末(理) 【答案】C【分析】求出()2122z i i i =+=-+,再求解z 即可. 【解析】()2122z i i i =+=-+,故22z i =--,故选C. 8.将下列各式的运算结果在复平面中表示,在第四象限的为A .1ii + B .1ii +- C .1i i-D .1i i--【试题来源】河南省湘豫名校2020-2021学年高三上学期1月月考(文) 【答案】A【分析】对A 、B 、C 、D 四个选项分别化简,可得. 【解析】由11ii i+=-在第四象限.故选A . 【名师点睛】(1)复数的代数形式的运算主要有加、减、乘、除及求低次方根; (2)复数除法实际上是分母实数化的过程.9.若复数z 满足()z 1i i +=- (其中i 为虚数单位)则复数z 的虚部为A .12-B .12C .12i -D .12i【试题来源】安徽省马鞍山市2020-2021学年高三上学期第一次教学质量监测(文) 【答案】A【分析】先由已知条件利用复数的除法运算求出复数z ,再求其虚部即可. 【解析】由()z 1i i +=-可得()()()111111222i i i z i i i ----===--+-,所以复数z 的虚部为12-,故选A 10.复数z 满足()212()z i i -⋅+=(i 为虚数单位),则复数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【试题来源】宁夏吴忠市2021届高三一轮联考(文) 【答案】D【分析】先计算复数221z i i=++,再求其共轭复数,即可求出共轭复数对应的点,进而可得在复平面内对应的点所在的象限. 【解析】由()()212z i i -⋅+=得()()()()21212211112i i z i i i i i ---====-++-, 所以1z i =+,1z i =-.所以复数z 在复平面内对应的点为()1,1-, 位于第四象限,故选D .11.已知复数z 满足(2)z i i -=(i 为虚数单位),则z = A .125i-+ B .125i-- C .125i- D .125i+ 【试题来源】安徽省名校2020-2021学年高三上学期期末联考(文) 【答案】A【分析】由已知可得2iz i=-,再根据复数的除法运算可得答案. 【解析】因为(2)z i i -=,所以()()()2122225i i i i z i i i +-+===--+.故选A . 12.已知复数3iz i-=,则z =A .4 BCD .2【试题来源】江西省吉安市“省重点中学五校协作体”2021届高三第一次联考(文) 【答案】B【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解. 【解析】因为()()()3331131i i i i z i i i i -⋅----====--⋅-,所以z ==B .【名师点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,属于基础题. 13.复数z 满足:()11i z i -=+,其中i 为虚数单位,则z 的共轭复数在复平面对应的点的坐标为 A .0,1 B .0,1 C .1,0D .()1,0【试题来源】江西宜春市2021届高三上学期数学(理)期末试题 【答案】A【分析】先由()11i z i -=+求出复数z ,从而可求出其共轭复数,进而可得答案【解析】由()11i z i -=+,得21i (1i)2ii 1i (1i)(1+i)2z ++====--, 所以z i =-,所以其在复平面对应的点为0,1,故选A 14.已知复数312iz i+=-,则z =A .1 BCD .2【试题来源】湖南省岳阳市平江县第一中学2020-2021学年高二上学期1月阶段性检测 【答案】B【分析】利用复数的除法法则化简复数z ,利用复数的模长公式可求得z .【解析】()()()()2312337217121212555i i i i i z i i i i +++++====+--+,因此,z ==B . 15.设复1iz i=+(其中i 为虚数单位),则复数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【试题来源】江苏省南通市如皋市2020-2021学年高三上学期期末 【答案】A【分析】利用复数的除法化简复数z ,利用复数的几何意义可得出结论. 【解析】()()()1111111222i i i i z i i i i -+====+++-,因此,复数z 在复平面内对应的点位于第一象限.故选A .16.已知(1)35z i i +=-,则z = A .14i - B .14i -- C .14i -+D .14i +【试题来源】江苏省盐城市一中、大丰高级中学等四校2020-2021学年高二上学期期末联考 【答案】B【分析】由复数的除法求解.【解析】由题意235(35)(1)3355141(1)(1)2i i i i i i z i i i i -----+====--++-.故选B 17.复数(2)i i +的实部为 A .1- B .1 C .2-D .2【试题来源】浙江省绍兴市上虞区2020-2021学年高三上学期期末 【答案】A【分析】将(2)i i +化简即可求解.【解析】(2)12i i i +=-+的实部为1-,故选A .18.已知i 是虚数单位,(1)2z i i +=,则复数z 所对应的点位于 A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限【试题来源】山东省德州市2019-2020学年高一下学期期末 【答案】D【分析】利用复数的运算法则求解复数z ,再利用共轭复数的性质求z ,进而确定z 所对应的点的位置.【解析】由(1)2z i i +=,得()()()()2121211112i i i i z i i i i -+====+++-, 所以1z i =-,所以复数z 所对应的点为()1,1-,在第四象限,故选D .【名师点睛】对于复数的乘法,类似于多项式的四则运算,可将含有虚数单位i 的看作一类同类项,不含i 的看作另一类同类项,分别合并即可;对于复数的除法,关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把i 的幂写成最简形式. 19.若复数2iz i=+,其中i 为虚数单位,则z =A B C .25D .15【试题来源】重庆市南开中学2020-2021学年高二上学期期末 【答案】B【分析】先利用复数的除法运算法则化简复数2iz i=+,再利用复数模的公式求解即可. 【解析】因为()()()21212222555i i i i z i i i i -+====+++-,所以z ==,故选B . 20.52i i-= A .152i--B .52i-- C .152i- D .152i+ 【试题来源】江西省吉安市2021届高三上学期期末(文) 【答案】A【分析】根据复数的除法的运算法则,准确运算,即可求解. 【解析】由复数的运算法则,可得()5515222i i i ii i i ----==⨯.故选A .21.设复数z 满足()1z i i R +-∈,则z 的虚部为 A .1 B .-1 C .iD .i -【试题来源】湖北省2020-2021学年高三上学期高考模拟演练 【答案】B【分析】根据复数的运算,化简得到()11(1)z i i a b i +-=+++,根据题意,求得1b =-,即可求得z 的虚部,得到答案.【解析】设复数,(,)z a bi a b R =+∈,则()11(1)z i i a b i +-=+++,因为()1z i i R +-∈,可得10b +=,解得1b =-,所以复数z 的虚部为1-.故选B . 22.若复数151iz i-+=+,其中i 为虚数单位,则z 的虚部是 A .3 B .3- C .2D .2-【试题来源】安徽省淮南市2020-2021学年高三上学期第一次模拟(文) 【答案】A【分析】先利用复数的除法运算,化简复数z ,再利用复数的概念求解.【解析】因为复数()()()()1511523111i i i z i i i i -+--+===+++-, 所以z 的虚部是3,故选A. 23.若m n R ∈、且4334im ni i+=+-(其中i 为虚数单位),则m n -= A .125- B .1- C .1D .0【试题来源】湖北省部分重点中学2020-2021学年高三上学期期末联考 【答案】B【分析】对已知进行化简,根据复数相等可得答案.【解析】因为()()()()433443121225343434916i i i ii m ni i i i +++-+====+--++, 根据复数相等,所以0,1m n ==,所以011m n -=-=-.故选B .24.若复数z满足()36z =-(i 是虚数单位),则复数z =A.32-B.32- C.322+D.322-- 【试题来源】湖北省荆州中学2020-2021学年高二上学期期末 【答案】A【分析】由()36z =-,得z =,利用复数除法运算法则即可得到结果.【解析】复数z满足()36z +=-,6332z --=====-∴+,故选A .25.若复数2i()2i+=∈-R a z a 是纯虚数,则z = A .2i - B .2i C .i -D .i【试题来源】河南省驻马店市2020-2021学年高三上学期期末考试(理) 【答案】D【分析】由复数的除法运算和复数的分类可得结果. 【解析】因为2i (2i)(2i)22(4)i2i (2i)(2i)5+++-++===-+-a a a a z 是纯虚数, 所以22040a a -=⎧⎨+≠⎩,则1a =,i =z .故选D .26.复数12z i =+,213z i =-,其中i 为虚数单位,则12z z z =⋅在复平面内的对应点位于 A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限【试题来源】江苏省G4(苏州中学、常州中学、盐城中学、扬州中学)2020-2021学年高三上学期期末联考 【答案】D【分析】根据复数的乘法法则,求得55z i =-,即可求得答案. 【解析】由题意得122(2)(13)25355i i i i i z z z =+-=-==--⋅, 所以12z z z =⋅在复平面内的对应点为(5,-5)位于第四象限,故选D27.复数2()2+∈-R a ia i 的虚部为 A .225+aB .45a - C .225a -D .45a +【试题来源】河南省驻马店市2020-2021学年高三上学期期末考试(文) 【答案】D【分析】由得数除法运算化为代数形式后可得. 【解析】因为2i (2i)(2i)22(4)i 2i (2i)(2i)5+++-++==-+-a a a a ,所以其虚部为45a +.故选D . 28.复数z 满足()12z i i ⋅+=,则2z i -=ABCD .2【试题来源】安徽省蚌埠市2020-2021学年高三上学期第二次教学质量检查(文) 【答案】A【分析】先利用除法化简计算z ,然后代入模长公式计算.【解析】()1i 2i z ⋅+=变形得22222221112-+====++-i i i i z i i i ,所以2121-=+-=-==z i i i i A .29.i 是虚数单位,若()17,2ia bi ab R i-=+∈+,则ab 的值是 A .15- B .3- C .3D .15【试题来源】山东省菏泽市2020-2021学年高三上学期期末 【答案】C【分析】根据复数除法法则化简得数后,由复数相等的定义得出,a b ,即可得结论.【解析】17(17)(2)2147132(2)(2)5i i i i i i i i i ------===--++-, 所以1,3a b =-=-,3ab =.故选C . 30.复数3121iz i -=+的虚部为 A .12i -B .12i C .12-D .12【试题来源】江西省赣州市2021届高三上学期期末考试(理) 【答案】C【分析】由复数的乘除法运算法则化简为代数形式,然后可得虚部.【解析】231212(12)(1)1223111(1)(1)222i i i i i i i z i i i i i ---++--=====-+--+, 虚部为12-.故选C . 31.若复数z 满足(1)2i z i -=,i 是虚数单位,则z z ⋅=AB .2C .12D .2【试题来源】内蒙古赤峰市2021届高三模拟考试(理) 【答案】B【分析】由除法法则求出z ,再由乘法法则计算.【解析】由题意222(1)2()11(1)(1)2i i i i i z i i i i ++====-+--+, 所以(1)(1)2z z i i ⋅=-+--=.故选B . 32.若23z z i +=-,则||z =A .1 BCD .2【试题来源】河南省(天一)大联考2020-2021学年高三上学期期末考试(理) 【答案】B【分析】设(,)z a bi a b R =+∈,代入已知等式求得,a b 后再由得数的模的定义计算. 【解析】设(,)z a bi a b R =+∈,则22()33z z a bi a bi a bi i +=++-=-=-,所以以331a b =⎧⎨-=-⎩,解得11a b =⎧⎨=⎩,所以==z B .33.复数z 满足(2)(1)2z i i -⋅+=(i 为虚数单位),则z = A .1 B .2CD 【试题来源】宁夏吴忠市2021届高三一轮联考(理) 【答案】C【分析】先将复数化成z a bi =+形式,再求模. 【解析】由(2)(1)2z i i -⋅+=得2211z i i i-==-+,所以1z i =+,z ==C .34.已知a R ∈,若()()224ai a i i +-=-(i 为虚数单位),则a = A .-1 B .0 C .1D .2【试题来源】浙江省杭州市2020-2021学年高三上学期期末教学质量检测 【答案】B【分析】将()()22ai a i +-展开可得答案.【解析】()()()222444ai a i a a i i +-=+-=-,所以0a =,故选B.35.已知i 为虚数单位,且复数3412ii z+=-,则复数z 的共轭复数为 A .12i -+ B .12i -- C .12i +D .1 2i -【试题来源】湖北省孝感市应城市第一高级中学2020-2021学年高二上学期期末【答案】D【分析】根据复数模的计算公式,以及复数的除法运算,求出z ,即可得出其共轭复数. 【解析】因为3412i i z+=-,所以512z i =-,则()()()512512121212i z i i i i +===+--+, 因此复数z 的共轭复数为1 2i -.故选D . 36.已知复数i()1ia z a +=∈+R 是纯虚数,则z 的值为 A .1 B .2 C .12D .-1【试题来源】江西省赣州市2021届高三上学期期末考试(文) 【答案】A【分析】根据复数除法运算化简z ,根据纯虚数定义求得a ,再求模长. 【解析】()()()()11121122a i i a i a a z i i i i +-++-===+++-是纯虚数,102102a a +⎧=⎪⎪∴⎨-⎪≠⎪⎩,解得1a =-,所以z i ,1z =.故选A . 37.设复数11iz i,那么在复平面内复数31z -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【试题来源】陕西省咸阳市2020-2021学年高三上学期高考模拟检测(一)(理) 【答案】C【分析】利用复数的除法法则化简复数z ,再将复数31z -化为一般形式,即可得出结论.【解析】()()()21121112i ii z i i i i ---====-++-,3113z i ∴-=--, 因此,复数31z -在复平面内对应的点位于第三象限.故选C . 38.已知复数13iz i-=+(i 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【试题来源】江西省南昌市新建区第一中学2020-2021学年高二上学期期末考试(理) 【答案】D【分析】将复数化简成z a bi =+形式,则在复平面内对应的点的坐标为(),a b ,从而得到答案.【解析】因为1(1)(3)24123(3)(3)1055i i i i z i i i i ----====-++-, 所以z 在复平面内对应的点12(,)55-位于第四象限,故选D.39.若复数2(1)34i z i+=+,则z =A .45 B .35C .25D 【试题来源】成都市蓉城名校联盟2020-2021学年高三上学期(2018级)第二次联考 【答案】C 【分析】先求出8625iz -=,再求出||z 得解. 【解析】由题得()()()()212342863434343425i i i i iz i i i i +-+====+++-,所以102255z ===.故选C. 40.设复数11iz i,那么在复平面内复数1z -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【试题来源】陕西省咸阳市2020-2021学年高三上学期高考模拟检测(一)(文) 【答案】C【分析】先求出z i =-,11z i -=--,即得解.【解析】由题得21(1)21(1)(1)2i i iz i i i i ---====-++-, 所以11z i -=--,它对应的点的坐标为(1,1)--, 所以在复平面内复数1z -对应的点位于第三象限.故选C. 二、多选题1.已知m ∈R ,若6()64m mi i +=-,则m =A .B .1-CD .1【试题来源】2021年高考一轮数学(理)单元复习一遍过 【答案】AC【分析】将6()m mi +直接展开运算即可.【解析】因为()()66661864m mi m i im i +=+=-=-,所以68m =,所以m =故选AC . 2.设复数z 满足1z i z+=,则下列说法错误的是 A .z 为纯虚数B .z 的虚部为12i -C .在复平面内,z 对应的点位于第三象限D .2z = 【试题来源】2021年新高考数学一轮复习学与练 【答案】AB【分析】先由复数除法运算可得1122z i =--,再逐一分析选项,即可得答案. 【解析】由题意得1z zi +=,即111122z i i -==---, 所以z 不是纯虚数,故A 错误;复数z 的虚部为12-,故B 错误;在复平面内,z 对应的点为11(,)22--,在第三象限,故C 正确;2z ==,故D 正确.故选AB 【名师点睛】本题考查复数的除法运算,纯虚数、虚部的概念,复平面内点所在象限、复数求模的运算等知识,考查计算求值的能力,属基础题.3.已知复数122z =-,则下列结论正确的有 A .1z z ⋅=B .2z z =C .31z =-D .202012z =-+ 【试题来源】山东新高考质量测评联盟2020-2021学年高三上学期10月联考 【答案】ACD【分析】分别计算各选项的值,然后判断是否正确,计算D 选项的时候注意利用复数乘方的性质.【解析】因为111312244z z ⎛⎫⎛⎫-+=+= ⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎭=⎝⋅,所以A 正确;因为221122z ⎛⎫=-⎪⎪⎝⎭=,122z =+,所以2z z ≠,所以B 错误;因为3211122z z z ⎛⎫⎛⎫=⋅=-=- ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以C 正确;因为6331z z z =⋅=,所以()202063364431112222zzz z z ⨯+⎛⎫===⋅=-⋅-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭,所以D 正确,故选ACD .【名师点睛】本题考查复数乘法与乘方的计算,其中还涉及到了共轭复数的计算,难度较易. 4.下面是关于复数21iz =-+的四个命题,其中真命题是A .||z =B .22z i =C .z 的共轭复数为1i -+D .z 的虚部为1-【试题来源】福建省龙海市第二中学2019-2020学年高二下学期期末考试 【答案】ABCD【分析】先根据复数的除法运算计算出z ,再依次判断各选项. 【解析】()()()2121111i z i i i i --===---+-+--,z ∴==,故A 正确;()2212z i i =--=,故B 正确;z 的共轭复数为1i -+,故C 正确;z 的虚部为1-,故D 正确;故选ABCD .【名师点睛】本题考查复数的除法运算,以及对复数概念的理解,属于基础题. 5.若复数351iz i-=-,则A .z =B .z 的实部与虚部之差为3C .4z i =+D .z 在复平面内对应的点位于第四象限 【试题来源】2021年新高考数学一轮复习学与练 【答案】AD【分析】根据复数的运算先求出复数z ,再根据定义、模、几何意义即可求出. 【解析】()()()()351358241112i i i iz i i i i -+--====---+,z ∴==,z 的实部为4,虚部为1-,则相差5,z 对应的坐标为()41-,,故z 在复平面内对应的点位于第四象限,所以AD 正确,故选AD .6.已知复数202011i z i+=-(i 为虚数单位),则下列说法错误的是A .z 的实部为2B .z 的虚部为1C .z i =D .||z =【试题来源】2021年新高考数学一轮复习学与练 【答案】AC【分析】根据复数的运算及复数的概念即可求解.【解析】因为复数2020450511()22(1)11112i i i z i i i i +++=====+---,所以z 的虚部为1,||z =,故AC 错误,BD 正确.故选AC. 7.已知复数cos sin 22z i ππθθθ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭(其中i 为虚数单位)下列说法正确的是A .复数z 在复平面上对应的点可能落在第二象限B .z 可能为实数C .1z =D .1z的虚部为sin θ 【试题来源】湖北省六校(恩施高中、郧阳中学、沙市中学、十堰一中、随州二中、襄阳三中)2020-2021学年高三上学期11月联考 【答案】BC【分析】分02θπ-<<、0θ=、02πθ<<三种情况讨论,可判断AB 选项的正误;利用复数的模长公式可判断C 选项的正误;化简复数1z,利用复数的概念可判断D 选项的正误.【解析】对于AB 选项,当02θπ-<<时,cos 0θ>,sin 0θ<,此时复数z 在复平面内的点在第四象限;当0θ=时,1z R =-∈; 当02πθ<<时,cos 0θ>,sin 0θ>,此时复数z 在复平面内的点在第一象限.A 选项错误,B 选项正确; 对于C 选项,22cos sin 1z θθ=+=,C 选项正确;对于D 选项,()()11cos sin cos sin cos sin cos sin cos sin i i z i i i θθθθθθθθθθ-===-++⋅-, 所以,复数1z的虚部为sin θ-,D 选项错误.故选BC . 8.已知非零复数1z ,2z 满足12z z R ∈,则下列判断一定正确的是 A .12z z R +∈B .12z z R ∈C .12z R z ∈D .12z R z ∈【试题来源】重庆市南开中学2020-2021学年高二上学期期中 【答案】BD【分析】设12,(,,,)z a bi z c di a b c d R =+=+∈,结合选项逐个计算、判定,即可求解. 【解析】设12,(,,,)z a bi z c di a b c d R =+=+∈,则()()12()()z z a bi c di ac bd ad bc i =++=-++,则0ad bc +=,对于A 中,12()()z z a bi c di a c b d i +=+++=+++,则12z z R +∈不一定成立,所以不正确;对于B 中,12()()ac bd ad bc z R i z =-+∈-一定成立,所以B 正确; 对于C 中,()()()()2122()()a bi c di a bi ac bd ad bc i R c di c di c z di z c d+-++--==∈++-+=不一定成立,所以不正确;对于D 中,()()()()2122()()a bi c di a bi ac bd ad bc iR c di c di c z di z c d ++++++==∈--++=一定成立,所以正确.故选BD .9.已知复数()()()32=-+∈z a i i a R 的实部为1-,则下列说法正确的是 A .复数z 的虚部为5- B .复数z 的共轭复数15=-z i C.z =D .z 在复平面内对应的点位于第三象限【试题来源】辽宁省六校2020-2021学年高三上学期期中联考 【答案】ACD【分析】首先化简复数z ,根据实部为-1,求a ,再根据复数的概念,判断选项. 【解析】()()()()23232323223z a i i a ai i i a a i =-+=+--=++-,因为复数的实部是-1,所以321a +=-,解得1a =-, 所以15z i =--,A .复数z 的虚部是-5,正确;B .复数z 的共轭复数15z i =-+,不正确;C .z ==D .z 在复平面内对应的点是()1,5--,位于第三象限,正确.故选ACD 10.已知复数cos sin 22z i ππθθθ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭(其中i 为虚数单位),下列说法正确的是() A .复数z 在复平面上对应的点可能落在第二象限 B .cos z θ=C .1z z ⋅=D .1z z+为实数 【试题来源】山东省菏泽市2021届第一学期高三期中考试数学(B )试题 【答案】CD【分析】利用复数对应点,结合三角函数值的范围判断A ;复数的模判断B ;复数的乘法判断C ;复数的解法与除法,判断D . 【解析】复数cos sin ()22z i ππθθθ=+-<<(其中i 为虚数单位),复数z 在复平面上对应的点(cos ,sin )θθ不可能落在第二象限,所以A 不正确;1z ==,所以B 不正确;22·(cos sin )(cos sin )cos sin 1z z i i θθθθθθ=+-=+=.所以C 正确;11cos sin cos sin cos()sin()2cos cos sin z i i i z i θθθθθθθθθ+=++=++-+-=+为实数,所以D 正确;故选CD11.已知i 为虚数单位,下面四个命题中是真命题的是 A .342i i +>+B .24(2)()a a i a R -++∈为纯虚数的充要条件为2a =C .()2(1)12z i i =++的共轭复数对应的点为第三象限内的点D .12i z i +=+的虚部为15i 【试题来源】2020-2021年新高考高中数学一轮复习对点练 【答案】BC【分析】根据复数的相关概念可判断A ,B 是否正确,将()2(1)12z i i =++展开化简可判断C 选项是否正确;利用复数的除法法则化简12iz i+=+,判断D 选项是否正确. 【解析】对于A ,因为虚数不能比较大小,故A 错误;对于B ,若()242a a i ++-为纯虚数,则24020a a ⎧-=⎨+≠⎩,解得2a =,故B 正确;对于C ,()()()211221242z i i i i i =++=+=-+,所以42z i =--对应的点为()4,2--位于第三象限内,故C 正确;对于D ,()()()()12132225i i i i z i i i +-++===++-,虚部为15,故D 错误.故选BC . 12.已知复数(12)5z i i +=,则下列结论正确的是A .|z |B .复数z 在复平面内对应的点在第二象限C .2z i =-+D .234z i =+【试题来源】河北省邯郸市2021届高三上学期期末质量检测【答案】AD【分析】利用复数的四则运算可得2z i =+,再由复数的几何意义以及复数模的运算即可求解.【解析】5512122121212()()()()i i i z i i i i i i -===-=+++-,22,||34z i z z i =-==+ 复数z 在复平面内对应的点在第一象限,故AD 正确.故选AD13.已知i 是虚数单位,复数12i z i -=(z 的共轭复数为z ),则下列说法中正确的是 A .z 的虚部为1B .3z z ⋅=C .z =D .4z z +=【试题来源】山东省山东师大附中2019-2020学年高一下学期5月月考【答案】AC 【分析】利用复数的乘法运算求出122i z i i-==--,再根据复数的概念、复数的运算以及复数模的求法即可求解. 【解析】()()()12122i i i z i i i i ---===---,所以2z i =-+, 对于A ,z 的虚部为1,故A 正确;对于B ,()2225z z i ⋅=--=,故B 不正确;对于C ,z =C 正确;对于D ,4z z +=-,故D 不正确.故选AC14.早在古巴比伦时期,人们就会解一元二次方程.16世纪上半叶,数学家得到了一元三次、一元四次方程的解法.此后数学家发现一元n 次方程有n 个复数根(重根按重数计).下列选项中属于方程310z -=的根的是A.12 B.12-+ C.122-- D .1【试题来源】江苏省苏州市2020-2021学年高二上学期1月学业质量阳光指标调研【答案】BCD【分析】逐项代入验证是否满足310z -=即可.【解析】对A,当122z =+时, 31z -31122i ⎛⎫+- ⎪ ⎪⎭=⎝21112222⎛⎫⎛⎫+⋅+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=21121344i ⎛⎫=++⋅ ⎪⎛⎫+- ⎪ ⎝ ⎭⎭⎪⎪⎝12112⎛⎫=-+⋅⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭⎪ ⎪⎝⎭2114⎫=-+-⎪⎪⎝⎭ 13144=--- 2=-,故3120z -=-≠,A 错误; 对B,当12z =-时,31z -3112⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭=211122⎛⎫⎛⎫-⋅-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=2113124242i ⎛⎫=-+⋅ ⎪ ⎪⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1221122⎛⎫-⎛⎫=--⋅ ⎪+ - ⎪ ⎪⎝⎭⎪⎝⎭21142⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭ 13144=+- 0=,故310z -=,B 正确; 对C,当12z =-时,31z-31122⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭=21112222⎛⎫⎛⎫--⋅--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=21131442i ⎛⎫=++⋅ ⎪ ⎪⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12112⎛⎫-⎛⎫=-+⋅ ⎪- - ⎪ ⎪⎝⎭⎪⎝⎭2114⎫=--⎪⎪⎝⎭13144=+-0=,故310z -=,C 正确; 对D ,显然1z =时,满足31z =,故D 正确.故选BCD .15.已知复数()()122z i i =+-,z 为z 的共轭复数,则下列结论正确的是A .z 的虚部为3iB .5z =C .4z -为纯虚数D .z 在复平面上对应的点在第四象限【试题来源】湖南师范大学附属中学2020-2021学年高二上学期期末【答案】BCD【分析】先根据复数的乘法运算计算出z ,然后进行逐项判断即可.【解析】因为()()12243z i i i =+-=+,则z 的虚部为3,5z z ===,43z i -=为纯虚数,z 对应的点()4,3-在第四象限,故选BCD .三、填空题1.已知复数z 满足(1)1z i i ⋅-=+(i 为虚数单位),则z =_________.【试题来源】上海市松江区2021届高三上学期期末(一模)【答案】1【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解.【解析】由(1)1z i i ⋅-=+,得21(1)1(1)(1)i i z i i i i ++===--+,所以1z =.故答案为1. 2.i 是虚数单位,复数1312i i-+=+_________. 【试题来源】天津市七校2020-2021学年高三上学期期末联考【答案】1i +【分析】分子分母同时乘以分母的共轭复数12i -,再利用乘法运算法则计算即可. 【解析】()()()()22131213156551121212145i i i i i i i i i i i -+--+-+-+====+++--.故答案为1i +. 3.若复数z 满足方程240z +=,则z =_________.【试题来源】上海市复旦大学附属中学2020-2021学年高二上学期期末【答案】2i ±【分析】首先设z a bi =+,再计算2z ,根据实部和虚部的数值,列式求复数..【解析】设z a bi =+,则22224z a b abi =-+=-,则2240a b ab ⎧-=-⎨=⎩,解得02a b =⎧⎨=±⎩,所以2z i =±,故答案为2i ±. 4.复数21i-的虚部为_________. 【试题来源】上海市上海交通大学附属中学2020-2021学年高二上学期期末【答案】1【分析】根据分母实数化,将分子分母同乘以分母的共轭复数1i +,然后即可判断出复数的虚部. 【解析】因为()()()2121111i i i i i +==+--+,所以复数的虚部为1,故答案为1. 5.若复数z 满足(12)1i z i +=-,则复数z 的虚部为_________.【试题来源】山东省山东师大附中2019-2020学年高一下学期5月月考 【答案】35【分析】根据复数的除法运算法则,求出z ,即可得出结果.【解析】因为(12)1i z i +=-,所以()()()()112113213121212555i i i i z i i i i -----====--++-, 因此其虚部为35.故答案为35. 6.复数34i i+=_________. 【试题来源】北京市东城区2021届高三上学期期末考试【答案】43i -【分析】分子和分母同乘以分母的共轭复数,整理后得到最简形式即可. 【解析】由复数除法运算法则可得, ()343434431i i i i i i i i +⋅+-===-⋅-,故答案为43i -. 7.已知复数(1)z i i =⋅+,则||z =_________.【试题来源】北京市西城区2020-2021学年高二上学期期末考试【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.【解析】由题意,复数(1)1z i i i =⋅+=-+,所以z == 8.i 是虚数单位,复数73i i-=+_________. 【试题来源】宁夏银川一中2020-2021学年高二上学期期末考试(文)【答案】2i -【分析】根据复数除法运算法则直接计算即可. 【解析】()()()()27372110233310i i i i i i i i i ----+===-++-.故答案为2i -. 9.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_________.【试题来源】宁夏银川一中2020-2021学年高二上学期期末考试(理) 【答案】34【分析】先求出12,z z ,再计算12z z ⋅即得解. 【解析】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【名师点睛】复数(,)a bi a b R +∈等价于0b =,不需要限制a .10.函数()n nf x i i -=⋅(n N ∈,i 是虚数单位)的值域可用集合表示为_________. 【试题来源】上海市上海中学2020-2021学年高二上学期期末【答案】{}1【分析】根据复数的运算性质可函数的值域.【解析】()()1111nn n n n n n n f x i i i i i i i i --⎛⎫=⋅⋅⋅⋅= ⎪⎝=⎭==,故答案为{}1. 11.已知()20212i z i +=(i 为虚数单位),则z =_________.【试题来源】河南省豫南九校2021届高三11月联考教学指导卷二(理)【分析】由i n 的周期性,计算出2021i i =,再求出z ,求出z .【解析】因为41i =,所以2021i i =,所以i 12i 2i 55z ==++,所以z z == 【名师点睛】复数的计算常见题型:(1) 复数的四则运算直接利用四则运算法则;(2) 求共轭复数是实部不变,虚部相反;(3) 复数的模的计算直接根据模的定义即可.12.若31z i =-(i 为虚数单位),则z 的虚部为_________. 【试题来源】江西省上饶市2021届高三第一次高考模拟考试(文) 【答案】32-【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. 【解析】()()()313333111122i z i i i i i +==-=-=-----+,因此,复数z 的虚部为32-. 故答案为32-. 13.设i 为虚数单位,若复数z 满足()21z i -⋅=,则z =_________. 【试题来源】江西省上饶市2020-2021学年高二上学期期末(文)【答案】2i +【分析】利用复数的四则运算可求得z ,利用共轭复数的定义可求得复数z .【解析】()21z i -⋅=,122z i i ∴=+=-,因此,2z i =+.故答案为2i +. 14.已知i 是虚数单位,则11i i+=-_________. 【试题来源】湖北省宜昌市2020-2021学年高三上学期2月联考【答案】1【分析】利用复数的除法法则化简复数11i i +-,利用复数的模长公式可求得结果. 【解析】()()()21121112i i i i i i i ++===--+,因此,111i i i +==-.故答案为1. 15.i 是虚数单位,复数103i i=+____________. 【试题来源】天津市南开中学2020-2021学年高三上学期第四次月考【答案】13i +【分析】根据复数的除法运算算出答案即可.【解析】()()()()10310313333i i i i i i i i i -==-=+++-,故答案为13i +. 16.在复平面内,复数()z i a i =+对应的点在直线0x y +=上,则实数a =_________.【试题来源】北京市丰台区2021届高三上学期期末练习【答案】1【分析】由复数的运算法则和复数的几何意义直接计算即可得解.【解析】2()1z i a i ai i ai =+=+=-+,其在复平面内对应点的坐标为()1,a -, 由题意有:10a -+=,则1a =.故答案为1.17.已知复数z 满足()1234i z i +=+(i 为虚数单位),则复数z 的模为_________.【试题来源】江苏省苏州市2020-2021学年高二上学期1月学业质量阳光指标调研【分析】求出z 后可得复数z 的模.【解析】()()3412341121255i i i i z i +-+-===+,5z == 18.复数1i i-(i 是虚数单位)的虚部是_________. 【试题来源】北京通州区2021届高三上学期数学摸底(期末)考试【答案】1-【分析】先化简复数得1i 1i i-=--,进而得虚部是1-【解析】因为()()221i i 1i i i 1i i i--==--=--, 所以复数1i i-(i 是虚数单位)的虚部是1-.故答案为1-. 19.已知i 是虚数单位,复数11z i i =+-,则z =_________. 【试题来源】山东省青岛市2020-2021学年高三上学期期末【答案】2【分析】根据复数的除法运算,化简复数为1122z i =-+,再结合复数模的计算公式,即可求解. 【解析】由题意,复数()()111111122i z i i i i i i --=+=+=-+----,所以2z ==.故答案为2. 20.计算12z ==_______. 【试题来源】2021年高考一轮数学(理)单元复习一遍过【答案】-511【分析】利用复数的运算公式,化简求值.【解析】原式1212369100121511()i ==+=-+=--. 【名师点睛】本题考查复数的n次幂的运算,注意31122⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭,()212i i +=, 以及()()612211i i ⎡⎤+=+⎣⎦,等公式化简求值. 四、双空题1.设32i i 1ia b =++(其中i 为虚数单位,a ,b ∈R ),则a =_________,b =_________. 【试题来源】浙江省绍兴市嵊州市2020-2021学年高三上学期期末【答案】1- 1- 【分析】利用复数的除法运算化简32i 1i 1i=--+,利用复数相等的定义得到a ,b 的值,即得解. 【解析】322(1)2211(1)(1)2i i i i i a bi i i i ----===--=+++-,1,1a b ∴=-=-. 故答案为-1;-1.2.已知k ∈Z , i 为虚数单位,复数z 满足:21k i z i =-,则当k 为奇数时,z =_________;当k ∈Z 时,|z +1+i |=_________.【试题来源】2020-2021学年【补习教材寒假作业】高二数学(苏教版)【答案】1i -+ 2【分析】由复数的运算及模的定义即可得解.【解析】当k 为奇数时,()()2211k k k i i ==-=-, 所以1z i -=-即1z i =-+,122z i i ++==; 当k 为偶数时,()()2211k k k i i ==-=,所以1z i =-,122z i ++==;所以12z i ++=.故答案为1i -+;2.3.若复数()211z m m i =-++为纯虚数,则实数m =_________,11z=+_________. 【试题来源】浙江省金华市义乌市2020-2021学年高三上学期第一次模拟考试【答案】1 1255i - 【分析】由题可得21010m m ⎧-=⎨+≠⎩,即可求出m ,再由复数的除法运算即可求出.【解析】复数()211z m m i =-++为纯虚数,21010m m ⎧-=∴⎨+≠⎩,解得1m =,。
04-第二节 复数的四则运算-课时2 复数的乘、除运算高中数学必修第二册人教版
C
A. B. C. D.
【解析】 由解得 所以 .
2.已知复数,满足,,则 ( )
D
A. B. C. D.
【解析】 设.因为,所以 ,所以解得或所以或. 因为,所以.当 时,,当 时,.所以 .
3.(多选)已知复数满足,则 在复平面内对应的点可能位于( )
A
A. B. C. D.
【解析】 因为复数, 在复平面内对应的点关于虚轴对称,且,所以,所以 ,则其对应的点为 .故选A.
3.已知,其中是虚数单位,是 的共轭复数,则 ( )
A
A. B. C. D.
【解析】 设,则 ,所以 ,所以解得则 .
4.(多选)已知复数为虚数单位 ,则下列说法正确的是( )
12.设,为实数,且,则___, _____.
4
【解析】 由 ,而,所以且,解得, ,所以, .
13.计算:
(1) ;
【解析】 原式 .
(2) ;
【解析】 原式 .
(3) .
【解析】 ,,所以 , .综上,原式 .
14.新定义已知复数,, ,若一复数的实部与虚部互为相反数,则称此复数为“理想复数”,已知 为“理想复数”.
D
A. B. C. D.
【解析】 复数,则,所以 的虚部为 .
8.若复数满足,则 ( )
A
A. B. C. D.
【解析】 因为,所以 ,所以 .
9.[2024山东滨州期末]已知复数,复数 在复平面内对应的点在虚轴上,则 ( )
B
A.1 B. C. D.
【解析】 因为, 在复平面内对应的点在虚轴上,所以,又,所以 .
18.[2024湖北武汉一中期中]已知复数, 是方程的两个复数根,且,则 ( )
复数的四则运算
a + bi 记做(a + bi ) ÷ (c + di )或 . c + di
(a + bi) ÷ (c + di) = a + bi ac + bd bc − ad = 2 + 2 i 2 2 c + di c + d c +d
例ห้องสมุดไป่ตู้、计算
1− i (1) 1+ i
13 + 9i (2) 2 (2 + i)
是____________. ____________. 解析:设z=x+yi(x、y∈R),则x2+y2+2x=3表示圆. 答案:以点(-1,0)为圆心,2为半径的圆
【练习】 练习】 1、在复数范围内解方程 、 (1) x2+4=0 (2) z2=2i
2、在复数范围内分解因式 、 (1) x2 + 4 (2) x4 - y4
Cz2-z1 B
z1+z2
2 、 | z 1+ z 2| = | z 1- z 2| 平行四边形OABC OABC是 平行四边形OABC是 矩形
o
z1 A
3、 |z1|= |z2|,| z1+ z2|= | z1- z2| 平行四边形OABC是 平行四边形OABC是 正方形 OABC
三、复数的乘法
o
x
A,说明下列各式所表示的几何意义 例1:已知复数z对应点A,说明下列各式所表示的几何意义. 1:已知复数z对应点A,说明下列各式所表示的几何意义. 已知复数
(1)|z- (1)|z-(1+2i)| (2)|z+(1+2i)| (3)|z- (3)|z-1| (4)|z+2i|
27知识讲解_复数的四则运算
i n 4k 3
【答案】(1) in
1
i
n 4k 2 n 4k 1
1 n 4k
其中k N * ;
(2) i4k i4k1 i4k2 i4k3 i4k (1 i2 i3 i) 0 ,
【学习目标】 1.ห้องสมุดไป่ตู้会进行复数的加、减运算; 2. 会进行复数乘法和除法运算;
复数的四则运算
3. 掌握共轭复数的简单性质,理解 z 、 z 的含义,并能灵活运用。
【要点梳理】 要点一、复数的加减运算
1.复数的加法、减法运算法则:
设 z1 a bi , z2 c di ( a, b, c, d R ),我们规定:
z 2 2i
5
当 a 2 , b 2 时, z 2 2i i . z 2 2i
故 z i. z
6
通常记复数 z 的共轭复数为 z 。
2.乘法运算法则:
设 z1 a bi , z2 c di ( a, b, c, d R ),我们规定:
z1 z2 (a bi)(c di) (ac bd ) (bc ad )i z1 a bi (a bi)(c di) ac bd bc ad i z2 c di (c di)(c di) c2 d 2 c2 d 2
2
2i)·4i=8,而不是-8. 举一反三:
【变式 1】在复平面内,复数 z=i(1+2i)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 ∵z=i(1+2i)=i+2i2=-2+i,∴复数 z 所对应的点为(-2,1),故选 B. 【高清课堂:复数代数形式的四则运算 401753 例题 1】
03-第二节 复数的四则运算-课时1 复数的加、减运算及其几何意义高中数学必修第二册人教版
至少有一个是虚数时,1 − 2 不一定是虚数,如1 = 2 = i,1 − 2 = 0,
即充分性不成立.故选D.
4.[2024山东潍坊一中期中]已知复数满足 + = 2, − = −2i,则|| =
离,且(2,2)与点(−2,1)间的距离为 42 + 12 = 17,则| + 2 − i|的最
大值为 17 + 1.
5.(多选)[2024山东青岛适应性检测]已知复数,下列说法正确的是
( AB
)
A.若 − = 0,则为实数
B.1 + 2 = 1 + 2
C.若1 + 2 ∈ ,则1 = 2
错误;对于C,若复数1 + 2 在复平面内对应的点在第二或第四象限,则
( − 2)( − 4) < 0,解得2 < < 4,C正确;对于D,
1 − 2 = (−2 − ) + ( + 4)i,当 = −3时,1 − 2 = 1 + i在复平面内对应
的点(1,1)在直线 = 上,D错误.
知识点2 复数加、减运算的几何意义
7.如图,在复平面内,复数1 ,2 对应的向量分别
是,,则复数1 − 2 =( B
A.−1 + 2i
B.−2 − 2i
)
C.1 + 2i
D.1 − 2i
【解析】 方法一 1 − 2 对应的向量为
− = = (−2, −1) − (0,1) = (−2, −2),所
面内对应的点的坐标为(−1,4),位于第二象限.
3.跨模块[2024上海师范大学附属嘉定高级中学期末]若1 ,2 ∈ C,则“1 ,
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复数的四则运算
1.复数z=的虚部为()
A.-1
B.-3
C.1
D.2
2.已知m为实数,i为虚数单位,若m+(m2-4)i>0,则=()
A.i
B.1
C.-i
D.-1
3.已知a∈R,i为虚数单位,若(1-i)(a+i)为纯虚数,则a的值为()
A.2
B.1
C.-2
D.-1
4.已知(a,b∈R),其中i为虚数单位,
则a+b=()
A.0
B.1
C.-1
D.2
5.计算=()
A.-1
B.i
C.-i
D.1
6.已知i是虚数单位,,则|z|=()
A. B.2 C. D.4
7.复数z满足z(2-i)=2+i(i为虚数单位),则在复平面内对应的点所在象限为()
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
8.若a=i+i2+…+i2013(i是虚数单位),则的值
为()
A.i
B.1-i
C.-1+i
D.-1-i 9.设i是虚数单位,如果复数的实部与虚部是互为相反数,那么实数a的值为()
A. B. C.3 D.-3
10.复数z满足(z+2i)i=1+i,则z=()
A.1+3i
B.1-3i
C.-1+3i
D.-1-3i
11.已知复数z的实部为a(a<0),虚部为1,模长为2,是z的共轭复数,则的值为()
A. B.--i C.-+i D.-
12.设x,m均为复数,若x2=m,则称复数x是复数m 的平方根,那么复数3-4i(i是虚数单位)的平方根为()
A.2-i或-2+i
B.2+i或-2-i
C.2-i或2+i
D.-2-i或-2+i
13.设i为虚数单位,则()2014等于()
A.21007i
B.-21007i
C.22014
D.-22014
14.已知复数z1=1+i,|z2|=3,z1z2是正实数,则复数z2= ______ .
15.复数z=,i是虚数单位,则z2015= ______ .
复数的四则运算答案和解析
1. B解:∵z==
,∴复数z=的虚部为-3.
2. A 解:∵m+(m2-4)i>0,∴,解得:m=2.则=.
3. D 解:∵(1-i)(a+i)=1+a+(1-a)i为纯虚数,∴,解得:a=-1.
4. B解:∵=
,∴,解得
,
则a+b=1.
5. B解:=
.
6. C解:由,得,即|z|=
.
7. D解:∵z(2-i)=2+i,∴z(2-i)(2+i)=(2+i)(2+i),∴z=(3+4i),
则=-i在复平面内对应的点(,-)所在象
限为第四象限.
8. D解:因为i+i2+i3+i4=0,所以
a=i+i2+…+i2013=i.===-
=-=-1-i.
9. C解:==
,∵复数的实部与虚部是互为相反数,∴
,即a=3.
10. B解:由(z+2i)i=1+i,得
,∴z=1-3i.
11. D解:∵复数z的实部为a(a<0),虚部为1,则复数z=a+i.又模长为2,∴,解得a=.
∴z=,.则=
=
.
12. A解:设z=x+yi,则(x+yi)2=3-4i,即x2-y2+2xyi=3-4i,∴,解得:或.
∴复数3-4i的平方根为2-i或-2+i.
13. A解:∵()2=-2i,∴()2014=(-2i)
1007=(-2)1007•i1007=21007i.
14. 解:设复数z2=a+bi(a,b∈R),z1z2=
,∵|z2|=3,z1z2是正实数,
∴,解得:.则复数z2=.故答案为:z2=.
15. 解:∵z==(1+i),∴z2=(1+2i+i2)=i,z3=z2•z=i•(1+i)=(-1+i),z4=(z2)2=-1,z5=z4•z=-(1+i),z6=z4•z2=-i,z7=z3•z4=(1-i),z8=z2•z6=1,z9=z•z8=(1+i),∴z t=z8k+t(k、t∈N*),∵2015=251×8+7,∴z2015=z7=(1-i),故答案为:(1-i).。