内容正文:
专题19 复数的加、减运算及其几何意义
1.复数加法与减法的运算法则
(1)加、减法的运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,则
①z1+z2=(a+c)+(b+d)i;②z1-z2=(a-c)+(b-d)i.
(2)加法运算律
对任意z1,z2,z3∈C,有
①交换律:z1+z2=z2+z1.②结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
2.复数加、减法的几何意义
如图所示,设复数z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)对应的向量分别为,,
四边形OZ1ZZ2为平行四边形,则与z1+z2对应的向量是,与z1-z2对应的向量是.
题型一 复数的加、减法运算
1.计算
(1)+;
(2)(3+2i)+(-2)i;
(3)(1+2i)+(i+i2)+|3+4i|;
(4)(6-3i)+(3+2i)-(3-4i)-(-2+i).
解析:(1)原式=-i=-i.
(2)原式=3+(2+-2)i=3+i.
(3)原式=(1+2i)+(i-1)+=(1-1+5)+(2+1)i=5+3i.
(4)原式=[6+3-3-(-2)]+[-3+2-(-4)-1]i=8+2i.
2.(1)计算:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i);
(2)设z1=x+2i,z2=3-yi(x,y∈R),且z1+z2=5-6i,求z1-z2.
解析:(1)原式=(5-2-3)+(-6-1-4)i=-11i.
(2)因为z1=x+2i,z2=3-yi,z1+z2=5-6i,
所以(3+x)+(2-y)i=5-6i,所以所以
所以z1-z2=(2+2i)-(3-8i)=(2-3)+[2-(-8)]i=-1+10i.
3.(1)计算:+(2-i)-;
(2)已知复数z满足z+1-3i=5-2i,求z.
解析:(1)+(2-i)-=+i=1+i.
(2)法一:设z=x+yi(x,y∈R),因为z+1-3i=5-2i,
所以x+yi+(1-3i)=5-2i,即x+1=5且y-3=-2,解得x=4,y=1,所以z=4+i.
法二:因为z+1-3i=5-2i,所以z=(5-2i)-(1-3i)=4+i.
4.已知复数z满足z+(1+2i)=5-i,则z=____________.
解析:z=(5-i)-(1+2i)=4-3i.
5.若(-3a+bi)-(2b+ai)=3-5i,a,b∈R,则a+b=( )
A. B.- C.- D.5
解析:(-3a+bi)-(2b+ai)=(-3a-2b)+(b-a)i=3-5i,
所以解得a=,b=-,故有a+b=-.
6.若复数z满足z+(3-4i)=1,则z的虚部是( )
A.-2 B.4 C.3 D.-4
解析:z=1-(3-4i)=-2+4i,故选B.
7.复数(1+2i)+(3-4i)-(-5-3i)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
解析:复数(1+2i)+(3-4i)-(-5-3i)=(1+3+5)+(2-4+3)i=9+i,
其对应的点为(9,1),在第一象限.
8.(6-3i)-(3i+1)+(2-2i)的结果为( )
A.5-3i B.3+5i
C.7-8i D.7-2i
解析:选C.(6-3i)-(3i+1)+(2-2i)=(6-1+2)+(-3-3-2)i=7-8i.
9.已知复数z1=(a2-2)-3ai,z2=a+(a2+2)i,若z1+z2是纯虚数,则实数a的值为____________.
解析:由z1+z2=a2-2+a+(a2-3a+2)i是纯虚数,得⇒a=-2.
10.已知复数z1=(a2-2)+(a-4)i,z2=a-(a2-2)i(a∈R),且z1-z2为纯虚数,则a= .
解析:z1-z2=(a2-a-2)+(a-4+a2-2)i(a∈R)为纯虚数,∴解得a=-1.
11.若复数z1=1+3i,z2=-2+ai,且z1+z2=b+8i,z2-z1=-3+ci,则实数a=________,b=________,c=________.
解析:z1+z2=(1-2)+(3+a)i=-1+(3+a)i=b+8i,
z2-z1=(-2-1)+(a-3)i=-3+(a-3)i=-3+ci,所以解得
答案:5 -1 2
12.已知z1=m2-3m+m2i,z2=4+(5m+6)i(m∈R).若z1-z2=0,则m=________.
解析:z1-z2=m2-3m+m2i-[4+(5m+6)i]=m2-3m-4+(m2-5m-6)i.
∵z1-z2=0,∴解得m=-1.
13.已知复数z1=1+3i,z2=3+i(i为虚数单