高二数学复数的四则运算1
- 格式:pdf
- 大小:963.94 KB
- 文档页数:10
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.。