内容正文:
第11讲 复数的四则运算
【学习目标】
1、掌握复数集中的运算问题.
【考点目录】
考点一:复数的加减运算
考点二:复数的乘除运算
考点三:复数代数形式的四则运算
考点四:复数方程
考点五:复数的几何意义
【基础知识】
知识点一、复数的加减运算
1、复数的加法、减法运算法则:
设,(),我们规定:
知识点诠释:
(1)复数加法中的规定是实部与实部相加,虚部与虚部相加,减法同样.很明显,
两个复数的和(差)仍然是一个复数,复数的加(减)法可以推广到多个复数相加(减)的情形.
(2)复数的加减法,可模仿多项式的加减法法则计算,不必死记公式.
2、复数的加法运算律:
交换律:z1+z2=z2+z1
结合律::(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)
知识点二、复数的加减运算的几何意义
1、复数的表示形式:
代数形式:()
几何表示:
①坐标表示:在复平面内以点表示复数();
②向量表示:以原点为起点,点为终点的向量表示复数.
知识点诠释:
复数复平面内的点平面向量
2、复数加、减法的几何意义:
如果复数、分别对应于向量、,那么以、为两边作平行四边形,对角线表示的向量就是的和所对应的向量.对角线表示的向量就是两个复数的差所对应的向量.
设复数z1=a+bi,z2=c+di,在复平面上所对应的向量为、,即、的坐标形式为=(a,b),=(c,d)以、为邻边作平行四边形OZ1ZZ2,则对角线OZ对应的向量是,
由于,所以和的和就是与复数(a+c)+(b+d)i对应的向量
知识点诠释:
要会运用复数运算的几何意义去解题,利用几何意义可以把几何图形的变换转化成复数运算去处理
知识点三、复数的乘除运算
1、乘法运算法则:
设,(),我们规定:
知识点诠释:
(1)两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把换成,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.
(2)在进行复数除法运算时,通常先把除式写成分式的形式,再把分子与分母都乘以分母的共轭复数(分母实数化),化简后写成代数形式.
2、乘法运算律:
(1)交换律:
(2)结合律:
(3)分配律:
【考点剖析】
考点一:复数的加减运算
例1.(2022·黑龙江·大庆中学高三期中(理))设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
设,则,则,
所以,,解得,因此,.
故选:C.
例2.(2022·黑龙江·齐齐哈尔市第八中学校高一期中)若复数,,,则___________.
【答案】
【解析】
解:由题意得,
则,
故答案为:.
考点二:复数的乘除运算
例3.(2022·山西怀仁·高三期末(文))复数z满足,则对应复平面内的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
不妨设复数,则有:
则有:
故有:
解得:
故选:B
考点三:复数代数形式的四则运算
例4.(2022·云南·高三期中(理))已知复数满足(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
解:由,得,
所以虚部为.
故选:A.
例5.(2022·新疆·一模(文))已知复数,则( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【解析】
∵,∴.
故选:C
例6.(2022·福建龙岩·高三期中)已知复数满足,,则正数( )
A.-2 B.-1 C.4 D.2
【答案】C
【解析】
因为,所以,
又因为,所以,解得正数.
故选:C
考点四:复数方程
例7.(2022·江苏·扬州中学高二期中)已知是复数,和都是实数.
(1)求复数;
(2)设关于的方程有实根,求纯虚数.
【解析】
(1)设,
,所以,,
,所以,,
所以;
(2)设,又,
,
所以,解得.所以.
例8.(2022·福建·泉州五中高一期中)已知复数是方程的一个解.
(1)求、的值;
(2)若复数满足,求的最小值.
【解析】
(1)依题意得,,即,
所以,解得,;
(2)由(1)可得,设,
则,,
因为,所以,整理得.
,
故当时,取得最小值.
考点五:复数的几何意义
例9.(2022·全国·高一课时练习)如图所示,平行四边形OABC的顶点O,A,C分别对应复数0,3+2i,-2+4i.求:
(1)向量对应的复数;
(2)向量对应的复数;
(3)向量对应的复数.
【解析】
(1)因为,所以向量对应的复数为-3-2i;
(2)因为=-,所以向量对应的复数为(3+2i)-(-2+4i)=5-2i;
(3)因为=+,所以向量对应的复数为(3+2i)+(-2+4i)=1+6i.
例10.(2022·全国·高一课时练习)已知四边形是复平面内的平行四边形,是原点,点分别表示复数,是,的交点,如图所示,求点表示的复数.
【解析】
因为,分别表示复数,,
所以表示的复数为,即点表示的复数