内容正文:
第十章 复数
10.2 复数的运算
10.2.2复数的乘法与除法
知识梳理
一、复数的乘法
1.定义
一般地,设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)称z1z2(或z1×z2)为z1与z2的积,并规定:
z1z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i
2.运算律
对任意z1,z2,z3∈C,有
交换律
z1·z2=z2·z1
结合律
(z1·z2)·z3=z1·(z2·z3)
乘法对加法的分配律
z1·(z2+z3)=z1·z2+z1·z3
3.运算性质
zm·zn=zm+n,(zm)n=zmn,(z1z2)n=zz.(其中m,n∈N+).
4.i的乘方运算性质
i4n+1=i;i4n+2=-1;i4n+3=-i;i4n=1.
5.两个共轭复数的乘积等于这个复数(或其共轭复数) 模的平方.
二、复数的除法
1.定义;如果复数z2≠0,则满足zz2=z1的复数z称为z1除以z2的商,并记作z=
(或z= ),z1称为被除数,z2称为除数.
2.意义
一般地,给定复数z≠0,称为z的导数,z1除以z2的商也可以看成z1与z2的倒数之积,因此可以利用“分母实数化”可以求出任意一个非零复数的倒数,以及任意两个复数的商(除数不能为0).当z为非零复数且n是正整数时,规定z0=1,z-n=
3.复数倒数运算
设z=a+bi,则=,且=.
4.复数的除法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(c+di≠0),==+i.
三、实系数一元二次方程在复数范围内的解集
一元二次方程ax2+bx+c=0(a ,b,c∈R且a≠0)在复数范围内总有解,而且
(1)当Δ=b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根.
(2)当Δ=b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根;
(3)当Δ=b2-4ac<0时,方程有两个互为共轭复数的虚数根.
常见考点
考点一 复数的乘法运算
典例1.复平面内表示复数的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【解析】
【分析】
由复数运算可得对应的点的坐标,由此可得结果.
【详解】
,对应的点为,位于第三象限.
故选:C.
变式1-1.已知i为虚数单位,复数在复平面内对应点的坐标为,则( )
A.1 B.2
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由题可得,然后利用复数的乘法运算即得.
【详解】
由题可得,
∴.
故选:B.
变式1-2.复数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】D
【解析】
【分析】
得出运算结果由复数的几何意义判断
【详解】
,在复平面内对应的点位于第四象限.
故选:D
变式1-3.已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据共轭复数的定义求出,进而利用复数运算法则进行计算.
【详解】
由题意可知,,所以.
故选:B
考点二 复数的除法运算
典例2.复数(其中为虚数单位)在复平面内对应的点在( )
A.第四象限 B.第三象限 C.第二象限 D.第一象限
【答案】D
【解析】
【分析】
化简 ,即可得到答案
【详解】
易知,所以复数对应的点为在第一象限,
故选:D
变式2-1.复数,则在复平面内对应的点是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先计算求出,即可求出答案.
【详解】
因为,所以在复平面内对应的点是.
故选:B.
变式2-2.若i是虚数单位,则的虚部为( ).
A.2 B.0.6 C.0.8 D.1
【答案】B
【解析】
【分析】
先化简复数,再求虚部即可.
【详解】
,故虚部为0.6.
故选:B.
变式2-3.已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
应用复数的除法运算化简,进而写出其共轭复数.
【详解】
,则.
故选:C.
考点三 根据复数的乘法运算结果求参数
典例3.已知i是虚数单位,若复数,其中,则等于( )
A.1 B.5 C. D.13
【答案】B
【解析】
【分析】
根据复数相等求得的值,接着求解即可.
【详解】
因为复数,
所以即,
根据复数相等得到,解得,
所以,
故选:B.
变式3-1.已知复数的实部与虚部的和为12,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】
【分析】
利用复数的乘法运算化简复数,然后根据实部和虚部的定义求解即可.
【详解】
由复数的乘法运算可知,,
因为复数的实部与虚部的和为12,所以,解得,.
故选:B.
变式3-2.若复数(a,)满足,则( )
A., B., C. D