【文档说明】高中数学培优讲义练习(人教A版2019必修二)专题7.3 复数的四则运算(重难点题型精讲)(学生版).docx,共(8)页,482.086 KB,由小赞的店铺上传
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专题7.3复数的四则运算(重难点题型精讲)1.复数的加法运算及其几何意义(1)复数的加法法则设=a+bi,=c+di(a,b,c,dR)是任意两个复数,那么+=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.(2)复数的加法
满足的运算律对任意,,∈C,有①交换律:+=+;②结合律:(+)+=+(+).(3)复数加法的几何意义在复平面内,设=a+bi,=c+di(a,b,c,d∈R)对应的向量分别为,,则=(a,b),=(c,d).以,对应的线段为邻边作平行四边形
(如图所示),则由平面向量的坐标运算,可得=+=(a,b)+(c,d)=(a+c,b+d),即z=(a+c)+(b+d)i,即对角线OZ对应的向量就是与复数(a+c)+(b+d)i对应的向量.2.复数的减法运算及其几何意义(1)复数的减法法则类比实数减法的意义,我们规定,复数的减法是加法的逆运
算,即把满足(c+di)+(x+yi)=a+bi的复数x+yi(x,y∈R)叫做复数a+bi(a,b∈R)减去复数c+di(c,d∈R)的差,记作(a+bi)-(c+di).根据复数相等的定义,有c+x=a,d+y=b,因此x=a-c,y=b-d,所以x+yi=(a-c)+(b-d)i,即
(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.这就是复数的减法法则.(2)复数减法的几何意义两个复数=a+bi,=c+di(a,b,c,d∈R)在复平面内对应的向量分别是,,那么这两个复数的差-对应的向量是-,即向量.如果作=,那么点Z对应的复数就是-(如图所示).这说
明两个向量与的差就是与复数(a-c)+(b-d)i对应的向量.因此,复数的减法可以按照向量的减法来进行,这是复数减法的几何意义.3.复数的乘法运算(1)复数的乘法法则设=a+bi,=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,那么它们的积(a+bi)(c+di)=ac+bci+a
di+=(ac-bd)+(ad+bc)i.可以看出,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换成-1,并且把实部与虚部分别合并即可.(2)复数乘法的运算律对于任意,,∈C,有①交换律:=;②结合律:()=();③分
配律:(+)=+.在复数范围内,正整数指数幂的运算律仍然成立.即对于任意复数z,,和正整数m,n,有=,=,=.4.复数的除法(1)定义我们规定复数的除法是乘法的逆运算.即把满足(c+di)(x+yi)=a+bi(c+di≠0)
的复数x+yi叫做复数a+bi除以复数c+di的商,记作(a+bi)÷(c+di)或(a,b,c,d∈R,且c+di≠0).(1)复数的除法法则(a+bi)÷(c+di)====+i(a,b,c,d∈R,且c+di≠0).由
此可见,两个复数相除(除数不为0),所得的商是一个确定的复数.5.|z-z0|(z,z0∈C)的几何意义设复数=a+bi,=c+di(a,b,c,d∈R)在复平面内对应的点分别是(a,b),(c,d),则||=,又复数-=(a-c)+(b-d)i,则|-|=.故||=|-|,即|-|表示
复数,在复平面内对应的点之间的距离.6.复数范围内实数系一元二次方程的根若一元二次方程+bx+c=0(a≠0,且a,b,c∈R),则当>0时,方程有两个不相等的实根,=;当=0时,方程有两个相等的实根==-;当<0时,方程有两个虚根=,=,且两个虚
数根互为共轭复数.7.复数运算的常用技巧(1)复数常见运算小结论①;②;③;④;⑤.(2)常用公式;;.【题型1复数的加、减运算】【方法点拨】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).【例1】(2022秋·贵州毕节·高三阶段练习)已知𝑧1=1+i,𝑧2=2−2i,则𝑧1+2𝑧2=()A.4B.5+3iC.4−3iD.5−3i【变式1-1】(2022秋·陕西延安·高
三阶段练习)若𝑧−3+5i=8−2i,则𝑧等于()A.5−3iB.11−7iC.8+7iD.8−7i【变式1-2】(2022春·广西桂林·高一期末)(1+i)+(−2+2i)=()A.−1+3iB.1+iC.−1
+iD.−1−i【变式1-3】(2023·山西大同·大同市模拟预测)若复数𝑧满足2(𝑧+𝑧)+3(𝑧−𝑧)=2+3i,则𝑧=()A.12+12iB.12−12iC.2+2iD.2−2i【题型2复数加、减法的几何意义的应用】【方法点拨】(1)向量加、减运算的平行四边形法则和三角形法则是复
数加、减法几何意义的依据.(2)利用向量的加法“首尾相接”和减法“指向被减向量”的特点,在三角形内可求得第三个向量及其对应的复数.【例2】(2022春·北京西城·高一阶段练习)在复平面内,O为原点,四边形OABC是复
平面内的平行四边形,且A,B,C三点对应的复数分别为z1,z2,z3,若𝑧1=1,𝑧3=−2+i,则z2=()A.1+iB.1-iC.-1+iD.-1-i【变式2-1】(2022·高一课时练习)在平行四边形ABCD中,若A,C对应的复数分别为-1+i和-4-3i,则该平行四边形的对角线AC
的长度为()A.√5B.5C.2√5D.10【变式2-2】(2022·全国·高一专题练习)如图在复平面上,一个正方形的三个顶点对应的复数分别是1+2𝑖,−2+𝑖,0,那么这个正方形的第四个顶点对应的复数为(
).A.3+𝑖B.3−𝑖C.1−3𝑖D.−1+3𝑖【变式2-3】(2022春·高一课时练习)如图,设向量𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗,𝑃𝑄⃗⃗⃗⃗⃗,𝑂𝑄⃗⃗⃗⃗⃗⃗所对应的复数为z1,z2,z3,那么()A.z1-z2-z3=0B.z1+
z2+z3=0C.z2-z1-z3=0D.z1+z2-z3=0【题型3复数的乘除运算】【方法点拨】(1)复数的乘法可以按照多项式的乘法计算,只是在结果中要将换成-1,并将实部、虚部分别合并.(2)复数的除法法则在实际操作中不方便
使用,一般将除法写成分式形式,采用分母“实数化”的方法,即将分子、分母同乘分母的共轭复数,使分母成为实数,再计算.【例3】(2023·辽宁·辽宁模拟预测)已知𝑧(1+i)=7+5i,则𝑧=()A.6−iB.6+iC.3−2iD.12−i【变式3-1】(
2023·湖北·校联考模拟预测)在复平面内,复数𝑧对应的点为(−1,1),则𝑧1+i=()A.−1+iB.−1−iC.iD.1+i【变式3-2】(2022春·陕西榆林·高二期中)已知复数𝑧=−1+2i(i为虚数单
位)的共轭复数为𝑧,则𝑧⋅i=()A.-2-iB.-2+iC.2−iD.2+i【变式3-3】(2022秋·河北唐山·高三阶段练习)已知复数𝑧满足𝑧̅−i=4+3ii,则𝑧=()A.3+3iB.3−3iC.−3+3iD.−3−3i【题型4虚数单
位i的幂运算的周期性】【方法点拨】根据虚数单位i的幂运算的周期性,进行求解即可.【例4】(2022·云南红河·校考模拟预测)已知i为虚数单位,则i20231−i=()A.−12+12iB.12−12iC.12+12iD.1−i【变式4
-1】(2022春·湖北十堰·高一阶段练习)i2022=()A.−1B.1C.−iD.i【变式4-2】(2022·全国·高一假期作业)设i是虚数单位,则i+i2+i3+⋯+i2022的值为()A.i+1B.i−1C.iD.0【变式4-3】(1+i1−i)2005=()A.iB
.−iC.22005D.−22005【题型5解复数方程】【方法点拨】实系数一元二次方程的虚根是成对出现的,即若复数a+bi(a,b∈R,b≠0)是实系数一元二次方程的根,则其共轭复数a-bi是该方程的另一根,据此进行求解即可.【例5】(2022·重庆江北·校考一
模)已知复数1+i是关于𝑥的方程𝑥2+𝑚𝑥+2=0的一个根,则实数𝑚的值为()A.−2B.2C.−4D.4【变式5-1】(2022秋·宁夏石嘴山·高三期中)已知复数1+i(i为虚数单位)为实系数方程𝑥2+𝑝𝑥+𝑞=0的一根,则𝑝+𝑞=()A.4B.2C.0D.−2【变式5
-2】(2022·全国·高三专题练习)已知𝜔是方程𝑥2+𝑥+1=0的虚数根,则1+𝜔+𝜔2+⋯+𝜔2023=()A.0B.±1C.12±√32iD.−12±√32i【变式5-3】(2022秋·上海宝山·高二阶段练习)若1+√2i是关于𝑥的实系数方程𝑥2+𝑏𝑥+𝑐=0的一个复数
根,则()A.𝑏=2,𝑐=3B.𝑏=2,𝑐=−√3C.𝑏=−2,𝑐=−√3D.𝑏=−2,𝑐=3【题型6四则运算下的复数概念】【方法点拨】先根据复数的四则运算法则进行化简复数,再结合复数的有关概念,进行求解即可
.【例6】(2022·江苏常州·校考模拟预测)已知复数𝑧是纯虚数,1+𝑧1+i是实数,则𝑧=()A.-iB.iC.-2iD.2i【变式6-1】(2023秋·江西抚州·高三期末)已知复数𝑧满足(3+
i)𝑧=4−2i,则复数𝑧=()A.1−iB.1+iC.2+iD.2−i【变式6-2】(2023秋·江苏扬州·高三期末)若i为虚数单位,复数z满足𝑧(1+i)=|3+4i|−i,则z的实部为().A.−3B.3C.−2D.2【变式6-3】在复平面内,复数𝑧=2i−2i()A.位于
第一象限B.对应的点为(2,−2)C.|𝑧|=2D.是纯虚数