7.2复数的四则运算考法一复数的加减运算【例1-1】(2023·贵州黔东南)已知复数1123i z =-,29i z =-+,则12z z +的实部与虚部分别为()A .3,2-B .3,2i-C .2,3-D .2,3i-【答案】A【解析】因为1123i z =-,29i z =-+,所以1232i z z +=-,其实部与虚部分别为3,2-.故选:A【例1-2】(2024·内蒙古)复数13z a i =+,24i z b =-+,其中a ,b 为实数,若12z z +为实数,12z z -为纯虚数,则a b +=()A .7-B .6-C .6D .7【答案】A【解析】由题意()1243i z z a b +=-++,()1243i z z a b -=++-,因为12z z +为实数,12z z -为纯虚数,所以3040b a +=⎧⎨+=⎩,得34b a =-⎧⎨=-⎩,所以7a b +=-.故选:A.【一隅三反】1.(2023·四川眉山)复数(12i)(34i)+--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【答案】B【解析】由复数(12i)(34i)26i +--=-+,可得复数在复平面内对应的点()2,6-位于第二象限.故选:B.2.(2023·全国·模拟预测)若复数1213i,2i z z =+=-+,则12z z -=()A .5BC .25D【答案】A【解析】由1213i,2i z z =+=-+,有22i z =--,则1234i z z -=+,所以125z z -==,故选:A .3.(2024·内蒙古)复数124i,3i z a z b =+=-+,其中,a b 为实数,若12z z +为实数,12z z -为纯虚数,则a b +=()A .6B .6-C .7-D .7【答案】C【解析】复数124i,3i z a z b =+=-+,,a b 为实数,则12(3)(4)i z z a b +=-++,由12z z +为实数,得40b +=,解得4b =-,又12(3)(4)i z z a b -=++-,显然40b -≠,由12z z -为纯虚数,得30a +=,解得3a =-,所以7a b +=-.故选:C4.(2021·高一课时练习)设z 1=2+b i ,z 2=a+i ,当z 1+z 2=0时,复数a+b i 为()A .1+iB .2+iC .3D .2i--【答案】D【解析】因为z 1+z 2=(2+b i )+(a+i )=(2+a )+(b+1)i =0,所以2010a b +=⎧⎨+=⎩,,于是21a b =-⎧⎨=-⎩,,故i 2i a b +=--.故选:D.考法二复数加减运算的几何意义【例2-1】(2023上海)若向量,AB AC分别表示复数122i,3i z z =-=+,则BC uu u r =()A .5BC .D .【答案】B【解析】因为BC AC AB=-,又向量,AB AC 分别表示复数122i,3i z z =-=+,所以BC表示复数2112i z z -=+,所以12i BC =+= 故选:B【例2-2】(2023·江苏常州)已知12,z z ∈C ,121z z ==,12z z +=12z z -=()A .0B .1C D【答案】B【解析】在复平面中,设12,z z 分别与向量12,OZ OZ对应,由题意可得121OZ OZ ==uuu r uuur ,12OZ OZ +=uuu r uuur因为22221212122OZ OZ OZ OZ OZ OZ ⎛⎫++-=+ ⎪⎝⎭uuu r uuu r uuu r uuu r uuu r uuu r ,即()21232114OZ OZ +-=+=uuu r uuur ,解得121OZ OZ -=uuu r uuur ,即121z z -=.故选:B.【一隅三反】1.(2023·河南郑州)复数65i +与34i -+分别表示向量OA 与OB ,则表示向量BA的复数为()A .39i +B .28i+C .9i--D .9i+【答案】D【解析】复数65i +与34i -+分别表示向量OA 与OB,因为BA OA OB =- ,所以表示向量BA的复数为(65i)(34i)9i +--+=+.故选:D.2.(2023·高一课时练习)复平面上有A 、B 、C 三点,点A 对应的复数为2i +,BA对应的复数为12i +,BC对应的复数为3i -,则点C 的坐标为.【答案】()4,2-【解析】因为BA对应的复数是12i +,BC 对应的复数为3i -,又AC BC BA =- ,所以AC 对应的复数为()()3i 12i 23i --+=-,又OC OA AC =+ ,所以点C 对应的复数为()()2i 23i 42i ++-=-,所以点C 的坐标为()4,2-.故答案为:()4,2-.3.(2023·高一课时练习)在平行四边形ABCD 中,若点A ,C 分别对应于复数1i -+,43i --,则A ,C 两点间的距离为.【答案】5【解析】依题意得AC对应的复数为()()43i 1i 34i ----+=--,所以A ,C 两点间的距离为34i 5AC =--==.故答案为:5.考法三复数的乘除法运算【例3】(2023·全国·高一随堂练习)计算:(1)()312i -;(2)()323i -;(3)1122⎛⎫⎛⎫-+- ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭;(4)1i ;(5)2i 1i -;(6)1i 13i ++.【答案】(1)112i -+(2)469i --(3)1(4)i -(5)1i -+(6)21i55-【解析】(1)()()()()()()()23212i 12i 12i 14i 4i 12i 34i 12i ==----+-=---236i 4i 8i 112i=-+-+=-+(2)()()()()()()()23223i 23i 23i 412i 9i 23i 512i 23i ==----+-=---21015i 24i 36i 469i=-+-+=--(3)2221111313i 12224444⎛⎫⎛⎫⎫⎛⎫-+-=--=-=+= ⎪⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭(4)211i ii i i 1⋅===--(5)()()()222i 1i 2i 2i 2i 2i 21i 1i 1i 1i 1i 2++-====-+--+-(6)()()()()221i 13i 1i13i i 3i 42i 21i 13i 13i 13i 19i 1055+-+-+--====-++--【一隅三反】1.(2023·全国·高一随堂练习)计算:(1)()i 34i ++;(2)()()1i 1i --+;(3)()()2i 3i --+;(4)()()14i 2i -+-.【答案】(1)35i +(2)2i -(3)12i --(4)35i -【解析】(1)()i 34i 35i ++=+(2)()()1i 1i 2i --+=-(3)()()2i 3i 12i --+=--(4)()()14i 2i 35i-+-=-2.(2023·全国·高一随堂练习)计算:(1)i23i +;(2)4i 3i 2i 2i +-+-+;(3)12i 2i 32i 1i ---+;【答案】(1)32i 1313+(2)121i 55+(3)13i 2--(4)12【解析】(1)i i(23i)32i 32i 23i (23i)(23i)131313-+===+++-(2)4i 3i (4i)(2i)(3i)(2i)76i 55i 121i 2i 2i (2i)(2i)555+-+++--++-+==+-+-+(3)12i 2i 3(12i)(i)(2i 3)(1i)2i 15i 13i 2i 1i 2i (i)(1i)(1i)222---------+-=-=-=--+⋅-+-(42212=;3.(2023湖北)计算:122i(1i)i 22⎛⎫-+ ⎪⎝⎭(2)50820028i 1i ⎛⎫+- ⎪ ⎪-⎝⎭.(3)()2020222i1i 1i ⎛⎫++⎪ ⎪+-⎝⎭;(4)22021i i i +++ .【答案】(1)513;(2)247+.(3)2i -+;(4)i .【解析】(1)由于3211111((i)(i)(i)(i)12222222222-=-⨯-=--⨯-=-2(1i)2i-=-故61562155615926612(1(12(1)2(1)221251312112i (2i)i 2i(1i)i 222-⨯--⨯-+===+=⎛⎫⨯-⨯-+ ⎪⎝⎭(2)由于2(1i)2i +=,2(1i)2i -=-,41i =,31(122-=-故50820028i+-+⎝⎭25885004248502i 2(1i)(1i)⨯+=++--25844425212(2i)i (2i)i)22=-+-++-4441122i i 2(i)247822=-+⨯-++-=+(3)()2222i22i 1i i i 1i 2i i i 1i ++---+====-+-- )()())1i 1i 1i 1i -==-+-,所以,()2211i i 1i 2⎛⎫=-=- ⎪ ⎪+⎝⎭,因此,原式()()210104252202022i 2i1i 21i i ⨯+=-++- =-+=⎛⎫++ ⎪⎪+-⎝⎭+-+-=-+;(4)因为()()12323*i i i i i i i i 10n n n n n n N +++=++++++=∈,所以原式()()()234567820172018201920202021i i i i i i i i ii i i i =+++++++++++++ ()50520214505i i i 1i i ==⋅=⋅=.考法四在复数的范围内解方程【例4】(2024云南)在复数范围内解下列方程.(1)250x +=;(2)23210x x ++=;(3)2460x x ++=.【答案】(1)1,2x =(2)1,231x -=(3)1,22x =-【解析】(1)∵200∆=-<,∴由求根公式得1,22x ==.(2)∵224380∆=-⨯=-<,∴由求根公式得1,2x =(3)∵244680∆=-⨯=-<,∴由求根公式得1,22x =-.【一隅三反】1.(2023下·西藏林芝·高一校考期末)在复数范围内解下列方程:(1)230x +=;(2)210x x ++=.(3)240z +=;(4)210400z z -+=.【答案】(1)x =(2)x =(3)2i z =或2i z =-.(4)5z =或5z =.【解析】(1)230x +=即为223i x =,故x =.(2)210x x ++=即为22133i 244x ⎛⎫+=-= ⎪⎝⎭,故12x +=,所以12x =-.(3)240z +=,则24z =-,则2i z =±.(4)配方,得()2515z -=-.5z -=或5z -=,所以5z =或5z =.2(2024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.【答案】4p =-,5q =,另一个根2i -.【解析】因为2z i =+是方程20x px q ++=的一个根,所以()()2220i i p q ++++=,即()3240q p p i ++++=,所以32040q p p ++=⎧⎨+=⎩,解得45p q =-⎧⎨=⎩,所以方程为2450x x -+=,因为124x x +=,所以方程的另一个根是2x i =-.3(2024江苏)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.【解析】(1) 复数55(12)1112(12)(12)i z i ii i i -=++=++++-1212i i i =-++=-,||z ∴==2z i =+.(2) 复数z 是关于x 的方程20x mx n ++=的一个根,2(2)(2)0i m i n ∴-+-+=,24420i i m mi n ∴-++-+=,(32)(4)0m n m i ∴++-+=,∴32040m n m ++=⎧⎨+=⎩,解得4m =-,5n =.考法五复数模的最值【例5】(2023·浙江)已知复数z 满足1z =,则2z -的取值范围为.【答案】[]2,4【解析】1z =表示z 对应的点是单位圆上的点,2z -的几何意义表示单位圆上的点和(之间的距离,2z -的取值范围转化为点(到圆心的距离加上半径可得最大值,减去半径可得最小值,14=12-=,所以2z -的取值范围为[]2,4.故答案为:[]2,4.【一隅三反】1.(2024·上海)已知C z ∈,且i 3z +=,i 为虚数单位,则33i z --的最大值是.【答案】8【解析】因为C z ∈且i 3z +=,所以,根据复数模的几何意义,z 表示以(0,1)-为圆心,3为半径的圆,所以,33i z --表示圆上的点和点(3,3)的距离,因为圆心(0,1)-到点(3,3)5=,max 35833i z =-+-=,故答案为:82.(2023·全国·模拟预测)设z 是复数且12i 1z -+=,则z 的最小值为()A .1B 1C 1D【答案】C【解析】根据复数模的几何意义可知,12i 1z -+=表示复平面内以()1,2-为圆心,1为半径的圆,而z 表示复数z 到原点的距离,由图可知,min 11z =-=.故选:C3.(2024北京)(多选)已知i 为虚数单位,下列说法正确的是()A .若复数z 满足i z -=z 在复平面内对应的点在以()1,0B .若复数z 满足28i z z +=+,则复数158iz =+C .复数的模实质上是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模D .非零复数z 1对应的向量为1OZ,非零复数z 2对应的向量为2OZ ,若1212z z z z +=-,则12OZ OZ ⊥ 【答案】CD【解析】对于A 项,设i z a b =+(),a b ∈R ,则()i 1i z a b -=+-,由i z -=可得,()2215a b +-=,所以满足i z -=的复数z 在复平面内对应的点在以()0,1A 错误;对于B 项,设i z a b =+(),a b ∈R ,则z =,由28i z z +=+可得,i=2+8i a b +,根据复数相等的条件可得28a b ⎧⎪=⎨=⎪⎩,解得158a b =-⎧⎨=⎩,所以158i z =-+,故B 项错误;对于C 项,由复数的模的定义知C 正确;对于D 项,由1212z z z z +=-的几何意义知,以12OZ OZ,为邻边的平行四边形为矩形,从而两邻边垂直,故D 正确.故选:CD .考法六复数的综合运用【例6】(2024·浙江宁波)(多选)已知复数1z ,2z ,则下列结论正确的有()A .2211z z =B .1212z z z z ⋅=⋅C .1212z z z z =⋅D .1212z z z z +=+【答案】BC【解析】设1i z a b =+,2i z c d =+,其中,,,R a b c d ∈.对于选项A:()222222211i 2i,2i z a b a b ab z a b ab =+=-+--=,所以2ab 与2ab -不一定相等,故选项A 错误;对于选项B:因为()()()()12i i i z z a b c d ac bd ad bc ⋅=++=-++,所以()()21i z b z ac d ad bc ⋅=--+,因为()()()()12i i i z z c d ac bd a b ad bc ⋅-=--+=-,所以1212z z z z ⋅=⋅,故选项B 正确;对于选项C:因为()()()()12i i i z z a b c d ac bd ad bc ⋅=++=-++,所有12z z ==因为11z z =,所以1212z z z z =⋅,故选项C 正确;对于选项D:因为()()12i z z a c b d +=+++,所以12z z +=12z z +=,故选项D 错误;故选:BC.【一隅三反】1.(2024·云南德宏)(多选)已知z 是复数z 的共轭复数,则下列说法正确的是()A .2z z z ⋅=B .若||1z =,则1z =±C .||||||z z z z ⋅=⋅D .若|1|1+=z ,则|1|z -的最小值为1【答案】CD【解析】对于A ,设()i ,R z a b a b =+∈,则()()222i i z z a b a b a b z ⋅=+-=+=,但()()()2222i i i 2i z a b a b a b a ab b =+=++=+-,故A 错误;对于B ,令i z =,满足i 1z ==,故B 错误;对于C ,设()i ,R z a b a b =+∈,则i z a b =-所以()()22i i z z a b a b a b ⋅=+-=+,则2222z z a b a b ⋅=+=+22z z a b ⋅==+,所以||||||z z z z ⋅=⋅,故C 正确;对于D ,设()i ,R z a b a b =+∈,则11i 1z a b +=++==,即()2211a b ++=,表示以()1,0-为圆心,半径为1的圆,1z -=()1,0的距离,故1z -11=,故D 正确.故选:CD2(2023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 ==【答案】AC【解析】设1i z a b =+,2=+z x yi ,a ,b ,x ,y ∈R ,12()()i ()()i z z a x b y a x b y -=-+-=---12i (i)a b x y z z =---=-,A 成立;()()12i 0z z a x b y -=-+-=,则22()()0a x b y -+-=,所以a x =,b y =,从而12z z =,所以12z z =,C 成立;对于B,取1i z =,22i z =,满足12z z ∈R ,但结论不成立;对于D,取1i z =,21z =,满足22120z z +=,但结论不成立.故选:AC3.(2024甘肃(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 =【答案】ABC【解析】对于A,因12|0|z z -=,则120z z -=,即12z z =,则12z z =为真,A 正确;对于B,因12z z =,则1z 和2z 互为共轭复数,则12z z =为真,B 正确;对于C,设1112221122i,i,,,,z a b z a b a b a b =+=+∈R ,因12||||z z ==22221122a b a b +=+,于是得22221111111122222222z (i)(i)(i)(i)z z a b a b a b a b a b a b z ⋅=+⋅-=+=+⋅-=⋅=+,则1122z z z z ⋅=⋅为真,C 正确;对于D,当121,i z z ==,有12||||z z =,而22121,1z z ==-,即2212z z =为假,D 不正确.故选:ABC一.单选题1.(2024·湖南邵阳)下列各式的运算结果不是纯虚数的是()A .2(1i)+B .2(1i)-C .1i1i-+D .4(1i)+【答案】D【解析】对于A ,22(1i)=1i 2i 2i +++=,故A 正确;对于B ,22(1i)=1i 2i 2i -+-=-,故B 正确;对于C ,()()()21i 1i 2i ==i 1i 1i 1i 2---=-++-,故C 正确;对于D ,4222(1i)(1i)(1i)2i 2i 4i 4+=++=⋅==-,故D 错误.故选:D.2.(2024·云南昆明)复数i2i+在复平面内对应的点位于()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】A 【解析】由题意()()()i 2i i 12i 22i 2i 5i -+==++-,所以复数i 2i +在复平面内对应的点为12,55⎛⎫ ⎪⎝⎭,它在第一象限.故选:A.3.(2024上·山东枣庄)若z 是方程210x x ++=的一个虚数根,则2z z -=()A .0B .-1C 3iD .-13i【答案】A【解析】方程210x x ++=化为:213(24x +=-,依题意,1322z =-+或1322z =--,显然1z z +=-,又210z z ++=,即21z z =--,所以21(10z z z z z z -=---=-+-=.故选:A4.(2023·安徽)若复数z 满足()1i 1i z +=+,则z 的虚部为()A .B .2C .i 2D .2【答案】D【解析】由()1i 1i z +=+=)()()1i 1i 1i 1i 22z -===-++-,所以i 22z =+,即z 的虚部为2故选:D .5.(2024·湖北武汉)已知复数z 满足23i23i z z+=-,则z =()A .3BC .7D .13【答案】B【解析】由题设2()()1323i 23i z -+==,令i z a b =+,且,R a b ∈,则222(i)2i 13a b a b ab +=-+=所以22130a b ab ⎧-=⎨=⎩,故2213a b ⎧=⎨=⎩,故z ==故选:B6.(2023·广东中山)复数z 满足i i (1)2+=z ,其中i 为虚数单位,则()A .20z z +=B .0z z +=C .0z z -=D .220z z -=【答案】A【解析】由i i (1)2+=z ,得2i 2i (1i)22i1i 1i (1i)(1i)2z ⋅-+====+++-,1i z =-,对于A ,2222(1i)(1i)2i 2i 0z z +=++-=-=,A 正确;对于B ,(1i)(1i)2z z +=++-=,B 错误;对于C ,(1i)(1i)2i z z -=+--=,C 错误;对于D ,2222(1i)(1i)2i 2i 4i z z -=+--=+=,D 错误.故选:A7.(2024·河北保定)已知复数z 满足()727282i 3i 4i z +=+,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【答案】A【解析】由()727282i 3i4i z +=+,得()2i 43i z -=-,所以()()()()43i 2i 43i 112i 2i 2i 2i 55z -+-===---+,所以112i 55z =+,所以z 在复平面内对应的点为112,55⎛⎫⎪⎝⎭,位于第一象限.故选:A.8.(2023·全国·统考模拟预测)已知复数12nz ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,n *∈N 且0z >,则n 的最小值为()A .1B .3C .6D .9【答案】C【解析】因为21131i i 2244222⎛⎫+=-+=-+ ⎪ ⎪⎝⎭,311131122222244⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-++=--=- ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,4111i 222222⎛⎫⎛⎫+=-+=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,51111122222⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-=--= ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,611113122244⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⋅=--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以,当6n =时,0z >,故n 的最小值为6.故选:C.二.多选题9(2023福建)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 -=-【答案】BCD【解析】因为(i)(3i)(3)(3)i 24i x y x y xy ++=-++=+.所以32x y -=,34xy +=,即32y x -=-,1xy =,则32y y-=-.解得1y =或3y =-,故A 错误,B,C,D 均正确.故选:BCD.10.(2024河北邢台)若复数z 满足i 2i z =-+(其中i 是虚数单位),则()A.z 的实部是2B.z 的虚部是2i C.12i z =-D.|z |=【答案】CD【解析】依题意i 2i z =-+,两边乘以i 得12i,12i z z -=--=+,所以z 的实部为1,虚部为2,所以AB 错误.12i z =-,所以C正确.z =,所以D 正确.故选:CD11.(2024·河南南阳)设复数122z =--的共轭复数为z ,则下列结论正确的有()A .22cos i sin 33z ππ=+B .212z z =C .1z z=D .222z z +=【答案】AC【解析】对于A,122i=cos isin2233z ππ=-+,故A 正确;对于B,2211222112z z -+-+===⎛⎫- ⎪⎝⎭,故B 错误;对于C,21122122z z ⎛⎫-+ ⎪-+=--⎝⎭⎝⎭,所以1z z =,故C 正确;对于D,221122z ⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭,221122z ⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭,所以21z z +=-,故D 错误.故选:AC12.(2023·湖南衡阳)在复平面内,复数z =,正确的是()A .复数z 的模长为1B .复数z 在复平面内对应的点在第二象限C .复数z 是方程210x x -+=的解D .复数ω满足max 1,1z ωω-==则【答案】AC【解析】由z =得2112z ==,则12z =对于A,1z =,故A 正确,对于B,复数z 在复平面内对应的点为1,2⎛⎝⎭,故该点位于第四象限,故B错误,对于C,211131i i 1i i 10222242422⎛⎫⎛⎫---+=---++= ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故12z =是210x x -+=的复数根,故C 正确,对于D ,设复数ω对应的向量为(),OW x y = 到,复数z 对应的向量为1,22OZ ⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭,由1z ω-=得1ZW = 的距离为1,故复数ω对应点的(),x y 在以1,22⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭为圆心,半径为1的圆上,故ω的最大值为112OZ r +=+=,故D 错误,故选:AC 三.填空题13.(2023·上海黄浦)复数1z ,2z 在复平面上对应的点分别为()11,2Z ,()21,3Z -,则12z z +=;【答案】5i【解析】因为复数1z ,2z 在复平面上对应的点分别为()11,2Z ,()21,3Z -,则1212i z 13i z =+=-+,,则1205i=5i z z +=+故答案为:5i14.(2023·上海宝山)已知复数1z ,2z 满足11z =,22z =,312z z z =-,则3z 在复平面所对应的点组成的图形的面积为.【答案】8π【解析】11z = ,1z ∴是以复平面内点()0,0为圆心,以1为半径的圆,312z z z =- ,213z z z ∴=-2132z z z ∴=-=,13132,2z z z z ∴+≥-≤,即313z ∴≤≤,∴复数3z 以复平面内点()0,0为圆心,半径为1和3的两圆构成的圆弧,则3z 在复平面所对应的点组成的图形的面积为:()22318S ππ=⨯-=故答案为:8π.15.(2024·课时练习)若有两个数,它们的和是4,积为5,则这两个数是.【答案】2i±【解析】设()12,,,,z a bi z c di a b c d R =+=+∈,依题意有12124,5z z z z +=⋅=,即()()45a c b d i ac bd ad bc i ⎧+++=⎪⎨-++=⎪⎩,所以4050a c b d ac bd ad bc +=⎧⎪+=⎪⎨-=⎪⎪+=⎩.将=-b d 代入0ad bc +=,得a c =;将a c =代入4a c +=,解得2a c ==;将2a c ==代入5ac bd -=,得1bd =-,结合=-b d 解得11b d =⎧⎨=-⎩或11b d =-⎧⎨=⎩.所以对应的数为2i +、2i -.故答案为:2i±16.(2023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___________.【答案】4【解析】当*4,n k k N =∈时,23i i i i 0n x =+++⋅⋅+=⋅;当41,n k k N =+∈时,23i i i i i n x =+++⋅⋅+=⋅;当42,n k k N =+∈时,232i i i i i i i 1n x =+++⋅⋅⋅+==-+;当43,n k k N =+∈时,2323i i i i i i i 1n x =+++⋅⋅⋅+++==-,所以集合A 中元素的个数为4.故答案为:4.四.解答题17.(2023·浙江·)已知复数z 满足1i 1i12z +-=-(i 是虚数单位)(1)求z 的值;(2)若复数()25z m z --在复平面内对应的点在第三象限,求实数m 的取值范围.【答案】(1)12i +;(2)7(,4)2.【解析】(1)由1i 1i12z +-=-,得()()()()()21i 21i 1i 1112i 1i 1i 1i z +++=+=+=+--+.(2)由(1)知,222)512i)512i)(1)94(1)i 10i(((z m z m m m --=-+--=--+-+228)272)i ((m m m =--+-,由复数()25z m z --在复平面内对应的点在第三象限,得22802(72)0m m m ⎧--<⎨-<⎩,解得742m <<,所以实数m 的取值范围为7(,4)2.18.(2023·浙江)已知复数4i z a =+,其中a 是正实数,i 是虚数单位.(1)如果()3i z a a +为纯虚数,求实数a 的值;(2)如果2a =,11izz =-是关于x 的方程20(,R)x bx c b c ++=∈的一个复根,求b c +的值.【答案】(1)12a =;(2)8.【解析】(1)解:因为()()()223i 4i 3i 12(34)i z a a a a a a a a a +++==-++,由()3i z a a +为纯虚数,可得22120340a a a a ⎧-=⎨+≠⎩,解得12a =;(2)解:因为2a =,所以42i z =+,142i (42i)(1i)(2i)(1i)13i 1i (1i)(1i)z +++===++=+--+,将113i z =+代入方程20(,R)x bx c b c ++=∈,得2()(013i i)13b c +++=+,即有8(63)i=0b c b +-++,所以80b c +-=,8+=b c .19.(2023·广东东莞)已知i(,),2i z a b a b z =+∈+R 和i1z-均为实数,其中i 是虚数单位.(1)求复数z ;(2)若117i 12z z m m =+--+对应的点在第四象限,求实数m 的取值范围.【答案】(1)22i;z =-(2)132,1,22⎛⎫⎛⎫-⋃ ⎪ ⎝⎭⎝⎭【解析】(1)()i ,R z a b a b =+∈ ,()2i 2i z a b ∴+=++,()()()()()i 1i i i i 1i 1i 1i 1i 222a b a b a b z a b a b a b++-+++-+====+---+,由题意,200b a b +=⎧⎨+=⎩,可得2,2a b ==-,则22i;z =-(2)117172123i 22i i i 121212m m z z m m m m m m --=+-=++-=+-+-+-+,由题意,21012302m m m m -⎧>⎪⎪-⎨-⎪<⎪+⎩,解得122m -<<或312m <<.∴实数m 的取值范围是132,1,22⎛⎫⎛⎫-⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.20.(2023·辽宁沈阳)在①复数z 满足i z +和2iz-均为实数;②z 为复数z 的共轭复数,且()1i 1z z +=+;③复数()i ,0z a b a b =+∈<R 是关于x 方程2450x x -+=的一个根,这三个条件中任选一个(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分),并解答问题:(1)求复数z ;(2)在复平面内,若()2113i z z m m m=+++-对应的点在第四象限,求实数m 的取值范围.【答案】(1)2i z =-(2)()12,0,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭U 【解析】(1)若选①:设()i ,z a b a b =+∈R ,则()i 1i z a b +=++,()()()()i 2i 22i 2i 2i 2i 55a b za b a b ++-+==+--+,若i z +和2i z -均为实数,则10205b a b +=⎧⎪+⎨=⎪⎩,解得21a b =⎧⎨=-⎩,所以2i z =-;若选②:设()i ,z a b a b =+∈R ,则i z a b =-,因为()1i 1z z +=+,则()()i 1i i 1a b a b ++=-+,整理得()()()i 1i a b a b a b -++=+-,则1a b a a b b -=+⎧⎨+=-⎩,解得21a b =⎧⎨=-⎩,所以2i z =-;若选③:因为2450x x -+=,则()221x -=-,解得2i x =±,且()i ,0z a b a b =+∈<R ,所以2i z =-.(2)由(1)可得2i z =+,则()()()22211113i 2i 3i 22i z z m m m m m m m m m ⎛⎫=+++-=++++-=+++- ⎪⎝⎭,若1z 对应的点在第四象限,则212020m m m ⎧+>⎪⎨⎪+-<⎩,解得122m -<<-或01m <<,所以实数m 的取值范围为()12,0,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭U .21.(2023上·广东深圳)已知复数i z x y =+,(),x y ∈∈R R ,其中i 为虚数单位,且满足2z =,且1z -为纯虚数.(1)若复数i z x y =+,(),x y ∈∈R R 在复平面内对应点在第一象限,求复数z ;(2)(3)若在(1)中条件下的复数z 是关于x 的方程()20,R x mx n m n ++=∈的一个根,求实数m ,n 的值.【答案】(1)1=+z (2)答案见解析(3)2m =-,4n =【解析】(1)因为复数i z x y =+,(),x y ∈∈R R ,所以11i z x y -=--,又1z -为纯虚数,所以1x =,又2z ==,所以y =又因为复数z 在复平面内对应点在第一象限,所以y =1=z .(2)由(1)可知1z =当1=z时,2i 12i 3i 2i 1i 444z -++===-,当1z =时,)()2i 12i 5i 444z ===-+.(3)法一:由(1)可知1=+z 是关于x 的方程()20,R x mx n m n ++=∈的一个根,所以把1=+z ,代入20x mx n ++=得()()2110m n ++⋅++=,化简得2i 0m n +-++=,即200m n +-=⎧⎪+=,解得:2m =-,4n =法二:由(1)可知1=z 是关于x 的方程()20,R x mx n m n ++=∈的一个根,所以此方程的另一根为:1z =,则24z z m z z n +=-=⎧⎨⋅==⎩,解得:2m =-,4n =22.(2024·全国·高三专题练习)已知关于x 的二次方程()()2tan i i 20x x θ-+-+=.(1)当θ为何值时,这个方程有一个实根?(2)是否存在θ,使得原方程有纯虚数根?若存在,求出θ的值;若不存在,试说明理由.【答案】(1)()ππ4k k θ=+∈Z (2)不存在,理由见解析【解析】(1)设0x 是方程的一个实根,则()()200tan i i 20,x x θ-+-+=即()()2000tan 2i 10.x x x θ-⋅--+=根据复数相等的意义知2000tan 2010x x x θ⎧-⋅-=⎨+=⎩解得:()0π1,tan 1,π4x k k θθ=-==+∈Z .所以,当()ππ4k k θ=+∈Z 时,原方程有一实根01x =-.(2)假定方程有纯虚数根i b (b ∈R ,且0b ≠),代入原方程得()()()2i tan i i i 20,b b θ-+⋅-+=即()22tan 1i 0.b b b θ-+--+=由复数相等意义知220(tan 1)0b b b θ⎧-+-=⎨-+=⎩但方程220b b -+-=即220b b -+=无实数解,即实数b 不存在.所以,对任何实数θ,原方程不可能有纯虚数根.。