内容正文:
解题秘籍:2023-2024学年高一数学同步知识·题型精品讲义
7.2 复数的四则运算6题型分类
一、复数加法与减法的运算法则
1.设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则
(1)z1+z2=(a+c)+(b+d)i;
(2)z1-z2=(a-c)+(b-d)i.
2.对任意z1,z2,z3∈C,有
(1)z1+z2=z2+z1;
(2)(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
二、复数加减法的几何意义
如图,设复数z1,z2对应向量分别为,,四边形OZ1ZZ2为平行四边形,向量与复数z1+z2对应,向量与复数z1-z2对应.
三、复数乘法的运算法则和运算律
1.复数的乘法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
2.复数乘法的运算律
对任意复数z1,z2,z3∈C,有
交换律
z1z2=z2z1
结合律
(z1z2)z3=z1(z2z3)
乘法对加法的分配律
z1(z2+z3)=z1z2+z1z3
四、复数除法的法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R,且c+di≠0)是任意两个复数,
则==+i(c+di≠0).
(一)
复数代数形式的加、减运算
解决复数加减运算的思路
两个复数相加(减),就是把两个复数的实部相加(减),虚部相加(减).复数的减法是加法的逆运算.当多个复数相加(减)时,可将这些复数的所有实部相加(减),所有虚部相加(减).
题型1:复数代数形式的加、减运算
1-1.(2024高二下·广东茂名·期中)若,则等于( )
A. B. C. D.
1-2.(2024高二·全国·课后作业)设m∈R,复数z1=+(m-15)i,z2=-2+m(m-3)i,若z1+z2是虚数,求m的取值范围.
1-3.(2024高一·全国·课时练习)已知为虚数单位,计算下列各式.
(1);
(2);
(3);
(4).
1-4.(2024高一·全国·专题练习)若,,复数所对应的点在第四象限内,则实数a的取值范围是 .
1-5.(2024高一下·河南安阳·期末)已知,,其中为实数,为虚数单位,若,则的值为 .
(二)
复数加减法的几何意义
如图,设复数z1,z2对应向量分别为,,四边形OZ1ZZ2为平行四边形,向量与复数z1+z2对应,向量与复数z1-z2对应.
复数与向量的对应关系的两个关注点
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)是与以原点为起点,Z(a,b)为终点的向量一一对应的.
(2)一个向量可以平移,其对应的复数不变,但是其起点与终点所对应的复数可能改变.
题型2:复数加减法的几何意义
2-1.(2024高一下·全国·课后作业)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.
2-2.(2024高一下·上海·课时练习)设复数满足,求满足条件的复数在复平面上对应点所构成的图形面积.
2-3.(2024·江苏镇江·模拟预测)若为虚数单位,复数满足,则的最大值为 .
2-4.(2024高一下·上海长宁·期末)若复数和复数满足,则 .
(三)
复数代数形式的乘法运算
(1)两个复数代数形式乘法的一般方法
①首先按多项式的乘法展开.
②再将i2换成-1.
③然后再进行复数的加、减运算.
(2)常用公式
①(a+bi)2=a2-b2+2abi(a,b∈R).
②(a+bi)(a-bi)=a2+b2(a,b∈R).
③(1±i)2=±2i.
题型3:复数代数形式的乘法运算
3-1.(2024高一·全国·专题练习)计算:等于( )
A. B.
C. D.
3-2.(2024高一·全国·课时练习) .(其中i是虚数单位)
3-3.(2024·北京)若复数(1–i)(a+i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的取值范围是
A.(–∞,1) B.(–∞,–1)
C.(1,+∞) D.(–1,+∞)
(四)
复数代数形式的除法运算
(1)两个复数代数形式的除法运算步骤
①首先将除式写为分式.
②再将分子、分母同乘以分母的共轭复数.
③然后将分子、分母分别进行乘法运算,并将其化为复数的代数形式.
(2)常用公式
①=-i;
②=i;
③=-i.
题型4:共轭复数
4-1.(2024高一·全国·课时练习)如果与(i为虚数单位)是共轭复数,则实数x= ,y= .
4-2.(2024高三上·广西南宁·阶段练习)已知复数为的共轭复数,则( )
A. B.
C. D.
4-3.(2024高一下·江苏盐城·期中)设(为虚数单位),