内容正文:
专题7 复数及其四则运算
(一)复数的概念
1.虚数单位为i,规定:i2=-1,且实数与它进行四则运算时,原有的加法、乘法的运算律仍然成立.
2.复数的概念
形如:a+bi(a,b∈R)的数叫复数,其中a叫做复数的实部,b叫做复数的虚部.
①当b=0时,复数a+bi为实数;
②当b≠0时,复数a+bi为虚数;
③当a=0且b≠0时,复数a+bi为纯虚数.
3.复数相等的充要条件
a+bi=c+di(a,b,c,d∈R)⇔ a=c且b=d,特别地,a+bi=0⇔ a=b=0.
4.共轭复数:一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数,复数z的共轭复数记作.
5. 复数的模
向量的模r叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模,记作|z|或.即==r= (r≥0,r∈R).
6.共轭与模是复数的重要性质,运算性质有:
(1);(2);(3);(4);
(5);(6).
(二)复数的几何意义
1.z=a+bi(a,b∈R)与复平面上的点Z(a,b)、平面向量都可建立一一对应的关系(其中O是坐标原点).
2.复平面内,实轴上的点都表示实数;虚轴上的点除原点外都表示纯虚数.
(三)复数的四则运算
1.复数的加、减、乘、除的运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
(1)z1±z2=(a±c)+(b±d)i;
(2)z1·z2=(ac-bd)+(ad+bc)i;
(3) (z2≠0).
2. .
一、单选题
1.已知,其中为虚数单位,则( )
A.5 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】由复数的除法运算,化简求复数的代数形式,再利用复数模的计算公式,即可求解.
【详解】由复数满足,则,
则,
故选:B.
2.若i为虚数单位,复数z满足,则z的实部为( ).
A. B.3 C. D.2
【答案】D
【分析】通过条件计算出复数z的代数形式,即可得实部.
【详解】,
则,
则z的实部为.
故选:D.
3.若复数(其中i是虚数单位),则( )
A.5 B.12 C.13 D.17
【答案】C
【分析】根据复数的模的性质、模长公式和共轭复数的模的性质可求出结果.
【详解】因为,
所以.
故选:C.
4.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】A
【分析】利用复数乘方及除法求出复数,再求出对应点的坐标作答.
【详解】依题意,,
所以复数在复平面内对应的点位于第一象限.
故选:A
5.设,则( )
A. B. C.1 D.0
【答案】A
【分析】先根据条件求出的代数形式,再求出,代入计算即可.
【详解】由得,
故选:A.
6.已知,若复数为纯虚数,则复数在复平面内对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】根据已知列式解出,即可根据复数的运算得出答案.
【详解】复数是纯虚数,
,且,故,
.
故复数在复平面内对应的点在第一象限,
故选:A.
7.已知复数z满足3z-1=(z+2)i,则z=( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】复数,代入已知等式,利用复数相等求解未知数.
【详解】设复数,代入,有,
则,解得,∴.
故选:D
8.是虚数单位,设复数满足,则的共轭复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】先利用模长公式和复数除法计算,再根据共轭复数的定义即可知其对应的点所在象限.
【详解】因为,
所以,
所以,
所以的共轭复数对应的点位于第一象限,
故选:A
9.已知复数满足,是的共轭复数,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化简等式得到,计算得到共轭复数,即可得到的值.
【详解】解:由题意
在中,
∴
∴
故选:B.
10.若,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】设,利用复数相等求出,即可求解.
【详解】设,(为虚数单位).
因为,
所以,所以,解得:.
所以,
所以
故选:A
11.已知为虚数单位,若复数为纯虚数,则复数在复平面上对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】利用纯虚数化简,求出参数,得复数在复平面上对应点的坐标即可.
【详解】因为复数为纯虚数,
由,可知,
所以,则,
所以复数在复平面上对应的点为,
位于第四象限.
故选:D
12.已知在复平面内,复数z所对应的点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先得复数,再进行除法运算即可.
【详解】依题意,.
故选:A.
13.已知复数,则的值为