内容正文:
10. 2. 2 复数的乘法与除法
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学习目标 核心素养
1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算,并会简单应用.
2.理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分
配律.
通过复数的乘法、除法运算法则及运
算性质的学习,提升数学运算、逻辑推
理素养.
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知识点1 复数的乘法
1.复数乘法的定义
一般地,设z1 = a + bi,z2 = c + di(a,b,c,d∈R),称z1 z2(或z1 × z2)为z1
与z2的积,并规定:
z1 z2 =(a + bi)(c + di)= . [思考]
2.复数乘法的运算律
对任意z1,z2,z3∈C,有
交换律 z1 z2 =
结合律 (z1 z2)z3 =
乘法对加法的分配律 z1(z2 + z3)=
3.复数乘法的运算性质
zm·zn = ,(zm)n = ,(z1 z2)n = zn1 zn2 .(其
中m,n∈N +)
提醒:
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(1)(a ± bi)2 = a2 ± 2abi - b2(a,b∈R);
(2)(a + bi)(a - bi)= a2 + b2(a,b∈R);
(3)(1 ± i)2 = ± 2i.
4. i的乘方运算性质
i4 n +1 = ;i4 n +2 = ;i4 n +3 = ;i4 n
= .
提醒:(1)
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i0 = 1
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i - m = 1
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(m
N)
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m
Z
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(2)
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i
-Ò-ÓÔ+Wd%
i
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●/012
1.已知复数z在复平面内对应的点为(3,4),复数z的共轭复数为z,那么z·z =
( )
A. 5 B. - 7 C. 12 D. 25
思考:(1)复数的乘法与
多项式的乘法有何不同?
(2)| z | 2 = z2,正确吗?
提示:(1)
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(2)
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| i | 2
= 1
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i2 = - 1
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2.(2024·全国甲卷)若z = 5 + i,则i(z + z)= ( )
A. 10i B. 2i C. 10 D. 2
3.已知复数z =(1 - i)(1 - 2i),其中i是虚数单位,则z的虚部为 ( )
A. - 3 B. 3 C. - 3i D. 3i
知识点2 复数的除法
1.复数除法的定义
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.复数除法的意义
一般地,给定复数z≠0,称1z为z的 ,z1除以z2的商
z1
z2
也可以看成z1与z2的倒数之
积,显然,利用“ ”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 = 1
zn
.
3.复数倒数运算
设z = a + bi(a,b∈R),则1z = ,且
1
z =
z
| z | 2
.
4.复数的除法法则
设z1 = a + bi,z2 = c + di(c + di≠0),a,b,c,d∈R.
z1
z2
= = .
提醒:
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●/012
4.复数z1在复平面内对应的点为(2,3),复数z2 = -2 + i(i为虚数单位),则复数z1z2的虚部为 ( ) A. 85 B. -
8
5 C.
8
5 i D. -
8
5 i
5.已知i是虚数单位,复数z = 2 + i3 - i,则复数z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
知识点3 实系数一元二次方程在复数范围内的解集
(1)当a,b,c都是实数且a≠0时,关于x的方程ax2 + bx + c = 0称为实系数一元二次方程,这
个方程在复数范围内总有解,而且
当①Δ = b2 - 4ac > 0时,方程有 ;
②当Δ = b2 - 4ac = 0时,方程有 ;
③当Δ = b2 - 4ac < 0时,方程有两个 .
(2)如果x1,x2为实系数一元二次方程ax2 + bx + c =0(a≠0)的解,那么x1 + x2 = ,
x1x2 = .
●/012
6.若1 +槡2i是关于x的实系数方程x2 + bx + c = 0的一个复数根,则 ( )
A. b = 2,c = 3 B. b = - 2,c = 3
C. b = - 2,c = - 1 D. b = 2,c = - 1
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3456%789
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1.(1)若z = 1 + i,则| z2 - 2z | = ( )
A. 0 B. 1 C.槡2 D. 2
(2)(2 + 2i)(1 - 2i)= ( )
A. - 2 + 4i B. - 2 - 4i
C. 6 + 2i D. 6 - 2i
(3)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,+ ∞)
[分析] 利用乘法公式进行运算. [归纳提升]
〉
/CD1
1.(1)已知z在复平面内对应的点的坐标为(1,- 1),则z·(z + 1)
= .
(2)已知a,b∈R,i是虚数单位,若(1 + i)(1 - bi)= a,则a = ,
b = .
●:;E%¨@©P«¤¦§
2.(1)2 - i1 + 2i = ( )
A. 1 B. - 1 C. i D. - i
(2)若复数z满足z(2 - i)= 11 + 7i(i是虚数单位),则z = ( )
A. 3 + 5i B. 3 - 5i
C. - 3 + 5i D. - 3 - 5i
[分析] 复数的除法运算就是分子分母同乘分母的共轭复数,转化
为乘法进行.
[归纳提升]
〉
/CD1
2.(1)已知复数z = 1 + 3i1 - i,i为虚数单位,则| z | = ( )
A.槡2 B.槡5 C.槡10 D. 2槡5
(2)(多选题)复数z满足(z - 2)·i = z(i为虚数单位),z为复数z的共
轭复数,则下列说法错误的是 ( )
A. z2 = 2i B. z·z = 2
C. | z | = 2 D. z + z = 0
归纳提升:两个复数代
数形式乘法的一般方法
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归纳提升:1.两个复数
代数形式的除法运算
步骤
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2.常用公式
(1)1i = - i;
(2)1 + i1 - i = i;
(3)1 - i1 + i = - i.
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●:;>%¬® iP¯eP°±²
3.计算i + i2 + i3 +…+ i2 024 .
[归纳提升]
〉
/CD1
3.(1)若复数z满足z(1 + i)= i2 023 + 2i2,其中i为虚数单位,则z的实部为
( )
A. 12 B. -
1
2 C.
3
2 D. -
3
2
(2)当z = - 1 - i
槡2
时,则z2 010 + z102 = .
●:;n%w<³E´'µ¶ab·Pf:
4.已知x = 1 + i是方程x2 + bx + c = 0的一个根(b,c为实数).
(1)求b,c的值;
(2)试判断x = 1 - i是不是方程的根.
[归纳提升]
归纳提升:虚数单位i
的周期性
(1)i4n + 1 = i,i4n + 2 =
- 1,i4n + 3 = - i,i4n = 1
(n
N);
(2)in + in + 1 + in + 2 + in + 3
= 0(n
N).
归纳提升:
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a + bi(a,b
R,b
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〉
/CD1
4.(1)已知复数3 - 2i是关于x的方程2x2 - mx + n = 0的一个根,则实数m,n的值分别为( )
A. 6,5 B. 12,10 C. 12,26 D. 24,26
(2)已知关于x的方程x2 +(k + 2i)x + 2 + ki = 0有实数根,则实数k的值为 .
●QRST%m¸¹ | z | 2 = z2
5.已知复数z满足条件z2 - | z | - 6 = 0,求复数z.
[错解] 由z2 - | z | - 6 = 0(| z | - 3)(| z | + 2)= 0.
因为| z | + 2≠0,所以| z | = 3.
则在复平面内以原点为圆心,3为半径的圆上的所有点对应的复数均符合要求.
[错因分析] 本题将复数z的模等同于实数的绝对值,误认为| z | 2 = z2 .
[正解]
[误区警示] 设复数z = a + bi(a,b∈R),则z2 =(a + bi)2 = a2 - b2 + 2abi,| z | 2 = a2 + b2,即z2≠
| z | 2,二者不可混淆.
〉
/CD1
5.已知复数z满足z = - | z |,则z的实部 ( )
A.不小于0 B.不大于0 C.大于0 D.小于0
XYZ[%\]^
1.如图,若向量→OZ对应的复数为z,且| z | =槡5,则
1
珋z
= ( )
A. 15 +
2
5 i
B. - 15 -
2
5 i
C. 15 -
2
5 i
D. - 15 +
2
5 i
2.已知i是虚数单位,则化简1 + i( )1 - i
2 022
的结果为
( )
A. i B. - i C. - 1 D. 1
3.(2024·北京卷)已知zi = - 1 - i,则z =
( )
A. - 1 - i B. - 1 + i
C. 1 - i D. 1 + i
4.若21 - i = a + bi(i为虚数单位,a,b∈R),则a +
b = .
5.设z1 = a + 2i,z2 = 3 - 4i,且z1z2为纯虚数,则实数
a的值为 .
请同学们认真完成练案[8
]
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(-+i5-.所以,a解得:对点做
4.A由复数模及复数减法运算的几问意义,结合条件可知复数
=1,y=0,
z的对应点P到△ABC的顶点A、B,C距离相等,.P为△ABC
所以=3-2i,=-2+i,则+为=1-i,
的外心
所以1,+=2
课堂检测固双基
对点训练
1.Dx=4+i+(3+2i)=7+3i
1.(1)C(2)见解析(3)见解析
2.A由复数的运算法则可得1-2=(3+i)-(2-i)=1+2i,
u油618C
其在复平面内对应的点为(1,2),所以云-三在复平面内对应
lb=-1.
的点位于第一象限,故选A
∴,0+bi=-2-i.
3.A依题意,得+1=2所以=引所以=1
·复数:表示的点位于复平面内的第三象限。
L1-y=0,
ly=1.
(2)方法一:设:=x+i(x,yeR),因为:+1-3i=5-2i,所以x+
4.(4,-2)AC=BC-B,
.AC对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i.
i+(1-3i)=5-2i.即x+1=5且y-3=-2,解得x=4.y=1,所
设C(x,y),则(x+yi)-(2+i)=2-3i,
以:=4+i.
.x+yi=(2+i0+(2-3i)=4-2i,
方法二:因为z+1-3i=5-2i.所以:=(5-2i)-(1-3i)=
.x=4,y=-2
4+i.
.点C在复平面内的坐标为(4,-2).
(3)设:=x+i(x,yeR),则l=√2+7
5.-1-7i
由复数加,减法的几何意义可得=子(
又:+:=1+3i,所以√+y+x+1=1+3i,由复数相等
得V公+了+=l,解得4所以:=-4+3
励),其对应的复数为与-6-81+4-60)=-1-7元
y=3,
y=3,
例2:(1)40=-0i,.Ad所表示的复数为-3-2i
10.2.2复数的乘法与除法
B配=AdBC所表示的复数为-3-2i
必备知识探新知
(2)=0-0元
知识点11.(ac-bd)+(d+bc)i2.1()
.C1所表示的复数为(3+2i)-(-2+4)=5-2i.
2121+12
3."”24.i-1-i1
(3)对角线0亦=0+0记,它所对应的复数:=(3+2i)+对应练习
(-2+4i)=1+6i,10i1=√1+6=√37.
1.D由题意:=3+4i.则:·2=12=(√/32+4)2=25.
对点训练
2.A由:=5+i一z=5-i,:+=10,则i(:+:)=10i,故选A.
2.(1)A形对应的复数为n-=(2+i)-1=1+iB武对应的复3.A:=(1-i)(1-2i)=1-2-3i=-1-3i,则:的虚部为
数为-w=(-1+2i)-(2+i)=-3+i.AC对应的复数为
-3.故选A.
6-8w=(-1+2i)-1=-2+2i.
知识点21.1
(2)由(1)知M=√个+下=2,BC1=√(-3)+下=√0,
+2钢致分母实数化3号:法
1MC1=√(-2)+2=22,所以1A1+1AC12=1BC2,
4.ut bi ac bd be-ad.
c+di c+de+
所以△ABC为直角三角形.
对应练习
(3)sm=id=7×2x2,2=2
4.B因为复数3,在复平面内对应的点为(2,3).所以,=2+
例3:(1)B(2)见解析(1)因为:=
1则2=222=1,-3
-2+i(-2+i)(-2-i)
a+i(a,beR),则:-i=a+(b-1)i,z+
2-i=(a+2)+(b-1)i,
所以复数子的虚部为-号故选B
由1:-i1=1:+2-i1可得
√2+(b-1)=√(a+2)+(b-1),解
sD-g885+宁…子
得a=-1,则x=-1+所i.所以z-3+3i三
二复数在复平面内对应的点位于第四象限故选D.
-4+(b+3)i,
知识点3(1)两个不相等的实数根两个相等的实数根互为共
因此,1:-3+3i1=√(-4)2+(b+3)≥4,当且仅当b
轭的虚数根(2)-么二
aa
=-3时,等号成立,故1:-3+3i1的最小值为4.
对应练习
(2)设M(-5,-1),如图所示,则1Oi1=6B实系数方程虚根成对,所以1-2i也是方程2+bc+c=0的
V(-5)2+(-1)2=2.
一个根,
所以1lm=2+1=3,llm=2-1=1
由根与系数的关系得,-b=(1+2i)+(1-2i)=2,所以
对点训练
b=-2,e=(1+2i)(1-2i)=1+2=3
3.因为:=1且x∈C,作图如图:
所以b=-2.c=3.故选B.
所以1:-2-21的儿何意义为单位圆上的点
P22)
关键能力攻重难
M到复平面上的点P(2,2)的距离,所以
例1:(1)D(2)D(3)B(1)由题意可得=(1+i)2=2i.
1:-2-2i1的最小值为10P1-1=22-1.
则2-2上=2i-2(1+i)=-2故1-2=1-21=2.故选D
例4:B根据复数加(减)法的几何意
(2)(2+2i)(1-2)=2+4-4i+2i=6-2.放选D.
义,知以O,O丽为邻边所作的平行四边形的
(3):=(1-i)(a+i)=(a+1)+(1-a)i,因为对应的点在第
对角线相等,则此平行四边形为矩形,故三角形OAB为直角三
角形
二象限,所以日8新得a<-1放选且
-190
对点训练
1.(1)1-3i(2)21(1)::在复平面内对应的点的坐标为
解得-√F-6=0或广+了+6=0(无解),
Ly=0
[x=0
(1,-1),.x=1-i,∴.z·(:+1)=(1-i)(2-i)=1-3i.
(2)因为1+i)(1-i)=1+b+(1-b)i=a.
即V尽-3)(F+2)=0,解得{任±3,
ly=0.
ly=0.
又a.b∈R,所以1+b=a且1-b=0,
得a=2.b=1.
故x=3或:=-3.
对点训练
例2:(D2A-得,器-亨:-i设:a+abeR,
故选D.
:=-1l,a+i=-√a2+6
(2).“x(2-i)=11+7i.
六:-售7没295酒3+放选A
{8三。合解得化8数:的实部不大于0
(2-i)(2+i)
5
b=0」
课堂检测固双基
对点训练
1.D由题意,设z=-1+i(b>0),则1=√/个+6=5,解得
20B2A0D0:=得9=.-1+点,a
2
6:2.即:=-1+2,所以▣2
=√(-1)+2=5.故选B
-2i-2i(1+i)
-1+2i
(2)油(:-2)i=,得i-2i=,=1-)(1+5
!
1221方+号放选n
5
山,=1-沙=一21a2,=+2,2C因为复数}==1+所以
2
故B正确,A,C,D错误.故选ACD
例3:”++2+小=0,
1+i2
1-i
=四==-1,故选C
1+2++…+2=(+产+护+)+(的++7+)3.C由题意得:=(-1-i)=1-i故选C
+…+(@+2@+2m+24)=0.
2(1+i)
对点训练
42因为2=+行=1+i,所以1+i=a+i,所以a
3.(1)D(2)0(1)由复数:满足:(1+i)=2+2=
=1,b=1,所以a+b=2
0-2=-2=-2-i.可得:=品5号设26R且60.所以5i即a+
1+i
3
“一子+宁,所以复数:的实廊为-
6i(3-4)=46+3bi,所以g=4北所以a=氵
12=3b.
(2=-1-
2)=-i
°10.3
复数的三角形式及其运算
20+:m=(-i)8+(-i)列
=(-i)4·(-i)+(-i)"·(-i)3
第1课时复数的三角形式
=-i+i=0.
必备知识探新知
例4:(1)因为1+i是方程x+x+c=0的根,
所以(1+i)2+b(1+i)+e=0,即(b+c)+(2+b)i=0,
知识点1r(eos0+isin0)辐角
所以660每得22
对应练习
I1.(1)×(2)×(3)×(4)V
12+b=0.
故b的值为-2,c的值为2
2子曲到=a.…0方
又因为1+i对
(2)由(1)知方程可化为x2-2x+2=0.
把x=1-i代人方程左边得x2-2x+2=(1-i)2-2(1-i)
应的点位于第一象限,
+2=0,显然方程成立,所以x=1-i也是方程的根
对点调练
所以g1+i)=开所以:=@牙+isin牙)
4.(1)C(2)±22(1)复数3-2i是关于x的方程2x2-mx
知识点2(1)2m(2)ag:
+n=0的一个根,则复数3+2i也是关于x的方程2x2-m+
对应练习
n=0的-个根3-2i+3+2i=受,(3-2i)(3+2)=2
3.B由镉角主值的定义,知复数:=c0s平+iim牙的循角主值
∴.m=12,n=26.故选C
是牙故选B
(2)设是方程的实数根,代入方程并整理得(后+似。+2)+
(2x+k)i=0.
4.D=-血设+im设=m(受+调)+in(受+
由复数相等的充要条件得居+,+2=0。
12xm+k=0,
一)+号,故复数:的辐角主值为号放选
解得=2,。或-石.
关键能力攻重难
k=-22,k=22.
例1:(1)1-1+i1=2
所以k的值为-2,2或2v2.
点(-1,1)在第二象限,又tan0=-1,
例5:设x=x+i(x,y后R)
所以g(-1+)=平
则由条件得x2-y2+2i-√量+y-6=0.
由复数相等的充要条件得
(2)15-i1=2,点(瓦,-1)在第四象限,又m0=-
3
∫x2-y2-√+3y2-6=0.
2y=0,
所以rg(,5-i)=知
6
-191