高二数学复数的四则运算1
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复数四则运算复数是一种普遍存在于数学中的特殊数据,它不但外表简单,而且具有深刻的数学内涵,可以成为数学文献研究的重要研究内容。
同时,复数的四则运算也是数学课堂中不可缺少的内容之一。
本文将论述复数的定义,并进一步阐述其四则运算的相关知识,为读者提供一份参考资料。
一、复数的定义复数,又称复数类型的数,是组合实数和虚数的组合体。
它可以以a+bi的形式表示,其中a是实数部分,b是虚数部分,i是虚数单位,值为-1.因此,复数可以认为是双重元素的组合,具有实数和虚数两部分构成。
二、复数的四则运算一、加法运算复数的加法运算规则如下:a+bi+(c+di)=(a+c)+(b+d)i,即复数的加法运算是将实数部分和虚数部分分别进行加法运算,得到新的复数结果。
例如:(2+3i)+(1+2i)=(3+5i).二、减法运算复数的减法运算规则如下:a+bi-(c+di)=(a-c)+(b-d)i,即复数的减法运算是将实数部分和虚数部分分别进行减法运算,得到新的复数结果。
例如:(2+3i)-(1+2i)=(1+1i).三、乘法运算复数的乘法运算规则如下:(a+bi)×(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i,也就是说,复数的乘法运算是将实数部分和虚数部分分别进行乘法运算,然后将乘法结果相加,得到新的复数结果。
例如:(2+3i)×(1+2i)=(-4+7i).四、除法运算复数的除法运算规则如下:1/(a+bi)=(a/[a2+b2])-(b/[a2+b2])i,也就是说,复数的除法运算是将实数部分和虚数部分分别进行除法运算,然后将除法结果相加,得到新的复数结果。
例如:1/(2+3i)=(-3/13)+(2/13)i.三、复数四则运算的应用复数的四则运算广泛应用于数学研究、物理实验和工程设计等多种领域。
除了可以求解数学问题外,复数运算还可以用于物理实验,例如电流和电压的实验,也可以用于工程设计,例如电路设计等。
复数的四则运算(3) 例题解析【要点梳理】1. 复数的除法法则:=++di c bi a 2. 特殊结论:=i 1 =-+i i 11 =+-i i 11【典型例题】例1. 已知i i ab b a b a b ab a 2382722222+-=+++++,求实数b a ,. 解析:可先由已知等式变形 左边=abi b a abib a abi b a abi b a abi b a abi b a -+=++-+++=++-+))(()()(22 右边=i i i i i i 65137865)23)(23()23)(827(-=-=-+-- 所以i abi b a 65-=-+由复数相等的定义知:⎩⎨⎧==+65ab b a解得⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==3223b a b a 或 点评:本题解答是否简便关键在于采取的变形方法.例2.计算:(1)54)31()22(i i -+ (2)199********⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++-i i i解析:(1)原式[]ωωωωω22242)2(23212)1(2312)1(325252254==--=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=i i i i i i i 3123212+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= (其中i 2321+-=ω) (2)原式=2249499899899822212321)321(+⨯+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++i i i i i i i i i ii i i +-=+=12点评:代数形式的复数运算,基本思路是应用运算法则,但如果能通过对表达式的结构特征的分析,灵活运用i 的幂的性质,i 2321±-=ω的性质及i ±1的幂的性质等,可有效地简化运算,提高速度.例3.已知,682i z +=求z z z 100163--的值. 解析:z i z z z z z z z z 164)6(164)8(1001610016222243-=--=--=--z200-= 又[])3(,)3(6822i z i i z +±=∴+±=+=Θ. 当,3i z +=i i i z z z z 206010)3(2003200200100163+-=--=+-=-=-- 当),3(i z +-=i i i z z z z 206010)3(2003200200100163-=-=+=-=-- 点评:对于复数计算题,尤其是对条件求值问题.正确的处理是先审清题意,选准正确的切入方向.。
学科教师辅导讲义R - D {}0取什么值时,复平面内表示复数815)z m -+)位于第一、二象限?2007i +那么10050z z +例12、证明:在复数范围内,方程255||(1)(1)2i z i z i z i-+--+=+(i 为虚数单位)无解.【课堂总结】1.在复数代数形式的四则运算中,加减乘运算按多项式运算法则进行,除法则需分母实数化,必须准确熟练地掌握.2.记住一些常用的结果,如ω,i 的有关性质等可简化运算步骤提高运算速度.3.复数的代数运算与实数有密切联系但又有区别,在运算中要特别注意实数范围内的运算法则在复数范围内是否适用.【课后练习】一、选择题1.若复数ii a 213++(a R ∈,i 为虚数单位)是纯虚数,则实数a 的值为 ( ) A 、-6 B 、13 C.32 D.13 2.定义运算bc ad d c ba -=,,,则符合条件01121=+-+i i iz ,,的复数_z 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;3.若复数()()22ai i --是纯虚数(i 是虚数单位),则实数a =( )A.-4;B.4;C.-1;D.1;4.复数i i ⋅--2123=( )A .-IB .IC . 22-iD .-22+i6.若复数z ai z i z 且复数满足,1)1(+=-在复平面上对应的点位于第二象限,则实数a 的取值范围是( )A .1>aB .11<<-aC .1-<aD .11>-<a a 或z为纯虚数,则实数2D.0的实部和虚部相等,则实数(3(0,]3)∪(0,。
7.2 复数的四则运算(精练)【题组一 复数的加减运算】1(2021·全国·高一课时练习)计算:①(12i)(34i)(2i)-+-+; ②(34i)(34i)+-; ③2(1i)+.2.(2021·全国·高二课时练习)计算下列各式的值. (1)5(32)i -+; (2)(45)3i +-; (3)0(45)i --.3.(2021·上海·高一课时练习)计算:(1)(13)(2)(23)i i i ++-++-; (2)(2)(15)(34)i i i ---+++; (3)()(34)5(,)a bi a bi i a b +--+∈R .【题组二 复数的乘除运算】1.(2021·云南·昆明一中)已知i 为虚数单位,则232021i i i i +++⋅⋅⋅+=( ) A .i B .i -C .1D .-12.(2021·广西南宁 )已知复数13i z =+和21i z =+,则1122z z z z +=( ) A .34i + B .43i + C .36i +D .63i +3.(2021·全国·高一课时练习)设复数z 满足1-1z z+=i 2 017,则|1+z|=( ) A .0 B .1 CD .24.(2021·河南 )若z =246810122020z z z z z z z ++++++⋅⋅⋅+=( ) A .0 B .1i -C .1i --D .1i -+5.(2021·全国·高一专题练习)计算:1996=_______.=_______.6.(2021·天津四十三中高三月考)若z (1+i )=2i ,则复数z 的虚部为___________.7.(2021·上海)已知i 为虚数单位,则集合{}23*i i i i ,n A x x n N ==+++⋅⋅⋅+∈中元素的个数为___________.8.(2021·全国·高一专题练习)计算:12112i(1i)i 22⎛⎫-+ ⎪⎝⎭(2)50820028i +-⎝⎭.9.(2021·全国·高一课时练习)计算:(1)12⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭(2-i)(3+i);.10.(2021·全国·高一课时练习)计算:(1)()2020222i1i ++-⎝⎭;(2)22021i i i +++.【题组三 复数运算的应用】1.(2021·重庆一中 )设复数z 满足()1i 2z +=,i 为虚数单位,则z =( )A .1B .2C D2.(2021·广东顺德 )已知为i 虚数单位,复数1i12iz +=+,则z 的共轭复数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3.(2021·浙江 )已知复数z 满足()1i 2z +=,(i 为虚数单位),则( ) A .2z =B .复数z 的共轭复数为1i z =-C .复数z 的虚部为i -D .复数z 是方程2220x x +=-的一个虚根4.(2021·浙江 )已知i 是虚数单位,若(2i)a +(1i)⋅+是实数,则实数a =( ) A .2 B .-2 C .1 D .-15.(2021·浙江)若复数11iz =+ (i 为虚数单位),则z =( ) A .1i2+ B .1i2- C .1i - D .1i +6.(2021·浙江杭州)设()12i 3i z +⋅=+(i 为虚数单位),则z =( )A B C .3 D .27.(2021·广东·蕉岭县蕉岭中学)设复数3i1iz +=+,则复数z 在复平面内对应的点的坐标为( ) A .()2,1- B .()2,2- C .()2,1 D .()2,28.(2021·广东·福田外国语高中 )若复数z 满足()1i 1i z +=+,则z 的虚部为( )A .B .C .D .9.(2021·广东湛江9)已知12i z =-+,则izz z -+=( ) A .25i + B .23i - C .25i -+ D .23i --10.(2021·甘肃·静宁县第一中学)在复平面内,复数10i3i +的共轭复数对应的点坐标为( ) A .(1,3) B .(1,3-)C .(1-,3)D .(1-,3-)11.(2021·福建·泉州科技中学)若1i Z =+,则20202021()()Z ZZ Z --+的虚部为( )A .iB .i -C .1D .1-12(2021·河南·温县第一高级中学 )已知复数z 满足12(1i)iz +=+,其中i 为虚数单位,则复数z 在复平面内所对应的点在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限13(2021·福建·福州三中 )已知复数()202112i i z =+⋅,则z =( )A .2i --B .2i -+C .2i -D .2i +14.(2021·辽宁 )已知复数202120221i i i 11i 1-+⎛⎫⎛⎫=+ ⎪⎪+-⎝⎭⎝⎭z ,则z 的共轭复数z =( )A .1i +B .1i -C .1i -+D .1i --15.(2021·福建 )(多选)若实数x ,y 满足(i)(3i)24i x y ++=+,则( ) A .1i y +的共轭复数为1i - B .1xy = C .|i |y +D .32y x -=-16.(2021·河北邢台 )(多选)若复数z 满足i 2i z =-+(其中i 是虚数单位),则( ) A .z 的实部是2 B .z 的虚部是2i C .12i z =- D.|z |=【题组四 求根】1(2021·上海 )若1是关于x 的实系数方程20x bx c ++=的一个复数根,则( ) A .2,3b c == B .2,1b c ==- C .2,1b c =-=-D .2,3b c =-=2 .(2021·全国·高一课时练习)若方程20x x m ++=有两个虚根,αβ,且||3αβ-=,则实数m 的值为( ) A .52B .52-C .2D .2-3.(2021·全国· 专题练习)设α,β是实系数方程()22120x a x a -+++=的虚根,并且它们的立方是实数,求a 的值.4.(2021·安徽宣城·)已知复数2i(i z =-是虚数单位)是关于x 的实系数方程20x px q ++=根. (1)求,p q 的值; (2)复数i w p q =+,求复数34iw-的值.5.(2021·上海·)设虚数12z z 、满足212z z =,且12z z 、是一个实系数一元二次方程的两个根,求12z z 、.6.(2021·上海·)已知2z i =+是关于x 的方程20x px q ++=的一个根,求实数p 、q 的值及方程的另一个根.7(2021·江苏徐州·)已知复数51i 12iz =+++,i 为虚数单位. (1)求z 和z ;(2)若复数z 是关于x 的方程20x mx n ++=的一个根,求实数m ,n 的值.8.(2021·全国·)在复数范围内解下列一元二次方程: (1)290x +=;(2)210x x -+=.9.(2020·全国·)在复数范围内解下列方程: (1)2450x x ++=; (2)22340x x -+=.10.(2020·全国·)若复数()()12i mi ++为纯虚数,其中i 为虚数单位,m R ∈ (1)求实数m 的值;(2)若用mi 为实系数方程()2220x a x a +-+=的根,求实数a 的值.【题组五 复数的综合运用】1.(2021·湖北·大冶市第一中学高一月考)(多选)下列命题中正确的有( ) A .若复数z 满足1R z∈,则z R ∈;B .若复数z 满足2z ∈R ,则z R ∈;C .若复数12,z z 满足12z z R ∈,则12z z =;D .若复数z R ∈,则z R ∈.2(2021·湖北 )(多选)设1z ,2z 是复数,则( ) A .1212z z z z -=-B .若12z z ∈R ,则12z z =C .若120z z -=,则12z z =D .若22120z z +=,则120z z ==3.(2021·全国·专题练习(多选))设12,z z 是复数,则下列命题中的真命题是( ) A .若120z z -=,则12z z = B .若12z z =,则12z z = C .若12=z z ,则1122z z z z ⋅=⋅D .若12=z z ,则2212z z =4.(2021·全国·高一单元测试)(多选)已知i 为虚数单位,则下面命题正确的是( ) A .若复数3i z =+,则13i 1010z =-. B .复数z 满足2i 1z -=,z 在复平面内对应的点为(),x y ,则()2221x y +-=. C .若复数1z ,2z 满足12z z =,则120z z ≥. D .复数3i 1z =-+的虚部是1.5.(2021·河北·正定中学高一月考)(多选)设z 1,z 2,z 3为复数,z 1≠0.下列命题中正确的是( ) A .若|z 2|=|z 3|,则z 2=±z 3 B .若z 1z 2=z 1z 3,则z 2=z 3 C .若23z z =,则|z 1z 2|=|z 1z 3| D .若z 1z 2=|z 1|2,则z 1=z 26(2021·河南)已知复数42i()1iz m m +=+∈-R ,z 的共轭复数为z . (1)若1m =,求:z z ⋅;(2)若5z z z ⋅>,求m 的取值范围.7.(2021·河南)已知复数()i ,R z a b a b =+∈的共轭复数为z . (1)若2z =,求:z z ⋅;(2)若复数z 在复平面内对应的点位于第四象限,且2i 2z z b b ++=+,求a 的取值范围.8.(2021·全国·高一课时练习)已知复数13i z m =-,212i z =+,m R ∈. (1)若12iz z +是纯虚数,求实数m 的值; (2)若1212z z z z +=-,求12z z -.9.(2021·全国·高一课时练习)已知复数z1满足(2+i)z1=3+4i,z2=m﹣i,其中m∈R,i为虚数单位. (Ⅰ)求z12;z+z2|<2|z1|,求实数m的取值范围.(Ⅱ)若|110.(2021·全国·高一课时练习)已知复平面内平行四边形ABCD,点A对应的复数为2+i,向量BA对应的复数为1+2i,向量BC对应的复数为3-i,求:(1)点C,D对应的复数;(2)平行四边形ABCD的面积.。
学科教师辅导讲义讲义编号学员编号: 年 级:高二 课时数:3 学员姓名: 辅导科目:数学 学科教师:周程 课 题 复数代数形式的四则运算授课日期及时段教学目的1、掌握复数的加法运算及意义2、理解并掌握实数进行四则运算的规律,了解复数加减法运算的几何意义3、理解并掌握复数的有关概念(复数集、代数形式、虚数、纯虚数、实部、虚部) 理解并掌握复数相等的有关概念;画图得到的结论,不能代替论证,然而通过对图形的观察,往往能起到启迪解题思路的作用教学内容一、课前检测1. 若121212,,z z C z z z z --∈+是( ).A .纯虚数B .实数C .虚数D .不能确定解析:121212,,(,,,),()()()()z a bi z c di a b c d R z z z z a bi c di a bi c di --=+=+∈+=+-+-+ 22ac bd R =+∈,选B2. 使复数为实数的充分而不必要条件是由 ( )A .z z -= B .z z = C .2z 为实数D .z z -+为实数解析:z z z R -=⇔∈;z z z R =⇒∈,反之不行,例如2z =-;2z 为实数不能推出z R ∈,例如z i =;对于任何z ,z z -+都是实数,选B 3. 13()i i --的虚部为( )A .8iB .8i -C .8D .8-解析:2133333112()()()()(2)8i i i i i i i i i----=-====-,虚部为8-,选D 4. (12分)已知:复数1cos () z b C a c i =++,2(2)cos 4 z a c B i =-+,且12z z =,其中B 、C 为△ABC 的内角,a 、b 、c 为角A 、B 、C 所对的边. (Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ) 若22b =,求△ABC 的面积.解析:(Ⅰ)∵12z z = ∴cos (2)cos b C a c B =-----①,4a c +=----②由①得2cos cos cos a B b C c B =+------③在△ABC 中,由正弦定理得2sin cos sin cos sin cos A B B C C B =+2sin cos sin()sin()sin A B B C A A π=+=-=∵ 0A π<< ∴sin 0A > ∴1cos 2B =,∵0B π<< ∴3B π=(Ⅱ) ∵22b =,由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-⇒228a c ac +-=,--④ 由②得22216a c ac ++=-⑤ 由④⑤得83ac =,∴1sin 2ABC S ac B ∆==183232323⨯⨯=. 二、知识梳理1、复数代数形式的加减运算(1)复数z 1与z 2的和的定义:z 1+z 2=(a +bi )+(c +di )=(a +c )+(b +d )i . (2)复数z 1与z 2的差的定义:z 1-z 2=(a +bi )-(c +di )=(a -c )+(b -d )i . (3)复数的加法运算满足交换律: z 1+z 2=z 2+z 1.证明:设z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i (a 1,b 1,a 2,b 2∈R ). ∵z 1+z 2=(a 1+b 1i )+(a 2+b 2i )=(a 1+a 2)+(b 1+b 2)i . z 2+z 1=(a 2+b 2i )+(a 1+b 1i )=(a 2+a 1)+(b 2+b 1)i . 又∵a 1+a 2=a 2+a 1,b 1+b 2=b 2+b 1.∴z 1+z 2=z 2+z 1.即复数的加法运算满足交换律. (4)复数的加法运算满足结合律: (z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3) 例1计算:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)解:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)=(5-2-3)+(-6-1-4) i=-11 i例2计算:(1-2i )+(-2+3i )+(3-4i )+(-4+5i )+…+(-2002+2003i )+(2003-2004i )解法一:原式=(1-2+3-4+…-2002+2003)+(-2+3-4+5+…+2003-2004i )=(2003-1001)+(1001-2004)i =1002-1003i .解法二:∵(1-2i )+(-2+3i )=-1+i , (3-4i )+(-4+5i )=-1+i , ……(2001-2002i )+(-2002+2003)i =-1+i . 相加得(共有1001个式子): 原式=1001(-1+i )+(2003-2004i )=(2003-1001)+(1001-2004)i =1002-1003i2、复数代数形式的加减运算的几何意义复数的加(减)法 (a +bi )±(c +di )=(a ±c )+(b ±d )i .与多项式加(减)法是类似的.就是把复数的实部与实部,虚部与虚部分别相加(减).1、复平面内的点(,)Z a b ←−−−→一一对应平面向量OZ 2、复数z a bi =+←−−−→一一对应平面向量OZ重难点突破一3、复数加法的几何意义:设复数z 1=a +bi ,z 2=c +di ,在复平面上所对应的向量为1OZ 、2OZ ,即1OZ 、2OZ 的坐标形式为1OZ =(a ,b ),2OZ =(c ,d )以1OZ 、2OZ 为邻边作平行四边形OZ 1ZZ 2,则对角线OZ 对应的向量是OZ ,∴OZ =1OZ +2OZ =(a ,b )+(c ,d )=(a +c ,b +d )=(a +c )+(b +d )i4、复数减法的几何意义:复数减法是加法的逆运算,设z =(a -c )+(b -d )i ,所以z -z 1=z 2,z 2+z 1=z ,由复数加法几何意义,以OZ 为一条对角线,1OZ 为一条边画平行四边形,那么这个平行四边形的另一边OZ 2所表示的向量2OZ 就与复数z -z 1的差(a -c )+(b -d )i 对应由于21OZ Z Z =,所以,两个复数的差z -z 1与连接这两个向量终点并指向被减数的向量对应. 4.例3已知复数z 1=2+i ,z 2=1+2i 在复平面内对应的点分别为A 、B ,求AB 对应的复数z ,z 在平面内所对应的点在第几象限?解:z =z 2-z 1=(1+2i )-(2+i )=-1+i , ∵z 的实部a =-1<0,虚部b =1>0,∴复数z 在复平面内对应的点在第二象限内.点评:任何向量所对应的复数,总是这个向量的终点所对应的复数减去始点所对应的复数所得的差. 即AB 所表示的复数是z B -z A . ,而BA 所表示的复数是z A -z B ,故切不可把被减数与减数搞错尽管向量AB 的位置可以不同,只要它们的终点与始点所对应的复数的差相同,那么向量AB 所对应的复数是惟一的,因此我们将复平面上的向量称之自由向量,即它只与其方向和长度有关,而与位置无关例4 复数z 1=1+2i ,z 2=-2+i ,z 3=-1-2i ,它们在复平面上的对应点是一个正方形的三个顶点,求这个正方形的第四个顶点对应的复数.分析一:利用BC AD =,求点D 的对应复数.解法一:设复数z 1、z 2、z 3所对应的点为A 、B 、C ,正方形的第四个顶点D 对应的复数为x +yi (x ,y ∈R ),是:OA OD AD -==(x +yi )-(1+2i )=(x -1)+(y -2)i ; OB OC BC -==(-1-2i )-(-2+i )=1-3i .∵BC AD =,即(x -1)+(y -2)i =1-3i ,例2图∴⎩⎨⎧-=-=-,32,11y x 解得⎩⎨⎧-==.1,2y x故点D 对应的复数为2-i .分析二:利用原点O 正好是正方形ABCD 的中心来解.解法二:因为点A 与点C 关于原点对称,所以原点O 为正方形的中心,于是(-2+i )+ (x +yi )=0,∴x =2,y =-1.故点D 对应的复数为2-i .点评:根据题意画图得到的结论,不能代替论证,然而通过对图形的观察,往往能起到启迪解题思路的作用重难点突破二5、复数代数形式的乘法运算①.复数的乘法法则:2()()()()a bi c di ac bci adi bdi ac bd ad bc i ++=+++=-++。
第三章第二节复数四则运算(1)年级组别高二数学审阅(备课组长)审阅(学科校长)主备人使用人授课时间课题复数四则运算法则课型新课课标要求B级教学目标知识与能力掌握复数的加法运算及意义,共轭复数概念过程与方法理解并掌握实数进行四则运算的规律情感、态度与价值观理解并掌握复数的有关概念(复数集、代数形式、虚数、纯虚数、实部、虚部)理解并掌握复数相等的有关概念教学重点复数加(减)法、乘法法运算法则.教学难点复数加(减)法、乘法运算的运算律。
教学方法小组讨论,合作探究教学程序设计教学过程及方法环节一明标自学过程设计二次备课复习回顾:1.虚数单位i:(1)它的平方等于-1,即21i=-; (2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立2. i与-1的关系: i就是-1的一个平方根,即方程x2=-1的一个根,方程x2=-1的另一个根是-i3. i的周期性:i4n+1=i, i4n+2=-1, i4n+3=-i, i4n=14.复数的定义:形如(,)a bi ab R+∈的数叫复数,a叫复数的实部,b叫复数的虚部全体复数所成的集合叫做复数集,用字母C表示*3. 复数的代数形式: 复数通常用字母z表示,即(,)z a bi a b R=+∈,把复数表示成a +bi 的形式,叫做复数的代数形式4. 复数与实数、虚数、纯虚数及0的关系:对于复数(,)a bi a b R +∈,当且仅当b =0时,复数a +bi (a 、b ∈R )是实数a ;当b ≠0时,复数z =a +bi 叫做虚数;当a =0且b ≠0时,z =bi 叫做纯虚数;当且仅当a =b =0时,z 就是实数0.5.复数集与其它数集之间的关系:N Z Q R C .6. 两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等即:如果a ,b ,c ,d ∈R ,那么a +bi =c +di ⇔a =c ,b =d一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小.如果两个复数都是实数,就可以比较大小 只有当两个复数不全是实数时才不能比较大小教学过程及方法环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展过程设计二次备课讲解新课:1.复数z 1与z 2的和的定义: z 1+z 2=(a +bi )+(c +di )=(a +c )+(b +d )i . 2. 复数z 1与z 2的差的定义: z 1-z 2=(a +bi )-(c +di )=(a -c )+(b -d )i .3. 复数的加法运算满足交换律: z 1+z 2=z 2+z 1. 证明:设z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i (a 1,b 1,a 2,b 2∈R ). ∵z 1+z 2=(a 1+b 1i )+(a 2+b 2i )=(a 1+a 2)+(b 1+b 2)i . z 2+z 1=(a 2+b 2i )+(a 1+b 1i )=(a 2+a 1)+(b 2+b 1)i .又∵a 1+a 2=a 2+a 1,b 1+b 2=b 2+b 1. ∴z 1+z 2=z 2+z 1.即复数的加法运算满足交换律. 4. 复数的加法运算满足结合律:(z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3)证明:设z 1=a 1+b 1i .z 2=a 2+b 2i ,z 3=a 3+b 3i (a 1,a 2,a 3,b 1,b 2,b 3∈R ).∵(z 1+z 2)+z 3=[(a 1+b 1i )+(a 2+b 2i )]+(a 3+b 3i )=[(a 1+a 2)+(b 1+b 2)i ]+(a 3+b 3)i =[(a 1+a 2)+a 3]+[(b 1+b 2)+b 3]i =(a 1+a 2+a 3)+(b 1+b 2+b 3)i .z 1+(z 2+z 3)=(a 1+b 1i )+[(a 2+b 2i )+(a 3+b 3i )]=(a 1+b 1i )+[(a 2+a 3)+(b 2+b 3)i ] =[a 1+(a 2+a 3)]+[b 1+(b 2+b 3)]i =(a 1+a 2+a 3)+(b 1+b 2+b 3)i∵(a 1+a 2)+a 3=a 1+(a 2+a 3),(b 1+b 2)+b 3=b 1+(b 2+b 3). ∴(z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3).即复数的加法运算满足结合律 5.乘法运算规则:规定复数的乘法按照以下的法则进行:设z1=a+bi,z2=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-bd)+(bc+ad)i.其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把i2换成-1,并且把实部与虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个复数.6.乘法运算律:(1)z1(z2z3)=(z1z2)z3(2)z1(z2+z3)=z1z2+z1z37*.共轭复数:当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数讲解范例:例1计算:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)解:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)=(5-2-3)+(-6-1-4) i=-11 i例2计算:(1-2i)+(-2+3i)+(3-4i)+(-4+5i)+…+(2013—2014i)+(—2014+2015i)解法一:原式=(1-2+3-4+…+2013—2014)+(-2+3-4+5+…+2014-2015)i=﹣1007+1007i.解法二:∵(1-2i)+(-2+3i)=-1+i, (3-4i)+(-4+5i)=-1+i,……(2013-2014i)+(-2014+2015)i=-1+i.相加得(共有1007个式子):原式=1007(-1+i)教学过程及方环节四当堂检测二次备课一、选择题1.0a=是复数()z a bi a b=+∈R,为纯虚数的()A.充分条件但不是必要条件B.必要条件但不是充分条件C.充要条件D.既不是充分也不必要条件2.设1z,2z为复数,则下列四个结论中正确的是()A.若2212z z+>,则2212z z>-B.2121212()4z z z z z z-=+-C.22121200z z z z+=⇔==D.11z z-是纯虚数或零3.若1i+是实系数方程20x bx c++=的一个根,则方程的另一个根为()法A.1i - B.1i -+ C.1i -- D.i4.实数x ,y 满足(1)(1)2i x i y ++-=,则xy 的值是( ) A.1B.2C.—2 D.—15、若22(1)(32)x x x i -+++是纯虚数,则实数x 的值是( ) A 1 B 1- C 1± D 以上都不对 计算题1.已知Z=1+i .(1)若234z z ω=+-,求ω2、(10分)设,a b 为共轭复数,且2()3412a b abi i +-=- ,求,a b 的值。
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 =,。
房山高级中学生态循环课堂教案 高二数学(理科) 第05周 02 总编号:02 主备人:3.2 复数的四则运算(1)一、教学目标:1.掌握复数的加减法及乘法运算法则及意义;理解共轭复数的概念. 2.理解并掌握实数进行四则运算的规律. 二、教学重难点复数乘法运算. 三、教学方法:引导发现法、探索讨论法 四、教学过程教学流程教学方法 (一)、学生思考:问题1 化简:(23)(1)x x ++-+,类比你能计算(23i)(1i)++-+吗? 问题2 化简:多项式(23)(1)x x +-+,类比你能计算(23i)(1i)+-+吗? 问题3 两个复数a +bi ,a -bi 有什么联系?学生 自由 讨论(二)、学生展示复数z 1=a +b i ,z 2=c +d i .复数和的定义:z 1+z 2=(a +c )+(b +d )i . 复数差的定义:z 1-z 2=(a -c )+(b -d )i . 复数积的定义:z 1z 2=(ac -bd )+(bc +ad )i .性质:z 2z 1=z 1z 2; (z 1z 2)z 3=z 1(z 2z 3); z 1(z 2+z 3)=z 1z 2+z 1z 3. 共轭复数:i z a b =+与i z a b =-互为共轭复数;实数的共轭复数是它本身.共轭复数的简单性质:2z z a -+=;2i z z b --=;22z z a b -⋅=+.(三)、精讲点拨例1、计算(1-3i)-(2+5i)+(-4+9i). 解 -5+i .教师 分析 引导 分析 探究例2、计算(-2-i) (3-2i) (-1+3i). 解 5-25i .变式:计算(a +b i) (a -b i). 解 a 2+b 2.思考1 当a >0时,方程x 2+a =0的根是什么? 解 x.思考2 设x ,y ∈R ,在复数集内,能将x 2+y 2分解因式吗? 解 x 2+y 2=(x +y i) (x -y i).讨论(四)、课堂检测1.课本练习第3题.2.课本练习第4题.3. 已知复数z 满足:2i 42i z z z -⋅⋅+=+ ,求复数z .(五)要点归纳与方法小结1.复数的加减法法则和运算律. 2.复数的乘法法则和运算律. 3.共轭复数的有关概念. 五、预习下一个学案 六、教学反思学生 自主 限时 完成 师生 共同 完成。