内容正文:
第03讲 复数的加、减运算及其几何意义
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课程标准
课标解读
1.熟练掌握复数代数形式的加、减运算法则.
2.理解复数加减法的几何意义,能够利用“数形结合”的思想解题.
通过本节课的学习,要求熟练掌握复数的加减运算,并能与向量相结合,用数形结合的思想解决与复数相关的综合问题.
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知识精讲
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知识点
复数代数形式的加减法
(1)运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,那么(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i,(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
(2)加法运算律
对任意,有,.
复数加减法的几何意义
梳理
复数加法的几何意义
复数z1+z2是以,为邻边的平行四边形的对角线所对应的复数
复数减法的几何意义
复数z1-z2是从向量的终点指向向量的终点的向量所对应的复数
【微点拨】
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.复数加法的几何意义就是向量加法的平行四边形法则,复数减法的几何意义就是向量减法的三角形法则.
【即学即练1】复数等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
按照复数的加法和减法法则进行求解.
【详解】
故选:A.
【即学即练2】已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据共轭复数的定义,结合复数的减法运算法则进行求解即可.
【详解】
,
故选:B
【即学即练3】若|z|+z=3+i,则z=( )
A.1-i B.1+i
C.+i D.-+i
【答案】C
【分析】
设复数z=x+yi(x,y∈R),代入方程得:+ x+yi=3+i,从而求出答案.
【详解】
设复数z=x+yi(x,y∈R),
依题意有+x+yi=3+i,
因此解得故z=+i.
故选:C.
【即学即练4】设z1=2+b,z2=a+,当z1+z2=0时,复数a+b为( )
A.1+ B.2+
C.3 D.
【答案】D
【分析】
由已知可得(2+a)+(b+1)=0,即可求,写出复数a+b即可.
【详解】
因为z1+z2=(2+b)+(a+)=(2+a)+(b+1)=0,
所以于是
故.
故选:D.
【即学即练5】若且,则最大值是_______________.
【答案】3
【分析】
先分析出z的轨迹可看成圆,根据几何法可以得到表示圆上的点到原点的距离,即可求出最大值.
【详解】
的几何意义为复平面动点到定点距离为1的点的轨迹,可看成圆,表示圆上的点到原点的距离,所以最大值为圆O1到原点距离加上半径1,即 .
故答案为:3.
【即学即练6】复数,,,它们所对应的点分别为、、,若,则________.
【答案】
【分析】
根据已知条件可得出,根据复数相等可得出关于、,解出这两个未知数的值,即可得解.
【详解】
由题意知,
由复数相等知,解得,因此,.
故答案为:.
【即学即练7】复数z=(2m2+3i)+(m-m2i)+(-1+2mi),m∈R,若z为纯虚数,则m等于________.
【答案】
【分析】
由已知条件,得到复数z的代数形式,根据z为纯虚数,求m.
【详解】
由题设,知:z=(2m2+m-1)+(3-m2+2m)i是纯虚数,
∴,解得.
故答案为:.
【即学即练8】已知z1=1+i,z2=cos θ+(sin θ-1)i,且z1+z20,则θ=________.
【答案】2kπ,k∈Z.
【分析】
根据z1+z2=1+cos θ+isin θ,由z1+z20求解.
【详解】
∵z1+z2=1+cos θ+isin θ0,
∴
∴,k∈Z.
故答案为:2kπ,k∈Z.
【即学即练9】若复数,(其中为虚数单位)所对应的向量分别为与,则的周长为________.
【答案】16
【分析】
由已知可得,,,再求出复数的模,从而可得的周长
【详解】
因为,,,
所以,,.
所以的周长为.
故答案为:16
【点睛】此题考查复数的模的运算.
【即学即练10】已知z1=a+(a+1)i,z2=-3b+(b+2)i(a,b∈R),若z1-z2=4,求z1,z2.
【答案】z1=+3i,z2=-3+3i.
【分析】
根据复数的运算得到(a+3b)+(a-b-1)i=4,求出,从而求出答案.
【详解】
z1-z2=a+(a+1)i-[-3b+(b+2)i]
=a-(-3b)]+[(a+1) -(b+2)]i
=(a+3b)+(a-b-1)i=4,
所以解得
所以z1=+3i,z2=-3+3i.
【即学即练11】已知,,为实数,若,求
【答案】.
【分析】
先化简,再利用复数相等可求出,从而得到,再用复数的模长公式求解即可
【详解】
,
所以,
解得, ,
所以,,