内容正文:
12.2 复数的运算
内容导航——预习三步曲
第一步:导
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标明确内容掌握
第二步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练考点 强知识:核心题型举一反三精准练
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1:复数的加减运算
1、 复数的加法与减法
设, 是任意两个复数,那么
复数的加法:.
复数的减法:.
由此可见,两个复数相加(相减)就是把实部与实部、虚部与虚部分别相加(相减)。
2、 复数的加法满足的运算律
交换律 结合律
注意:两个复数的和(差)仍是一个复数,复数的减法是加法的逆运算。
(2025高二上·河南·学业考试)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用复数的运算即可求解.
【详解】,
故选:D.
知识点2:复数的乘除运算
1、 复数的乘法与除法
设, 是任意两个复数,那么
复数的乘法:.
复数的除法:.
2、 复数的乘法满足的运算律
交换律 结合律 分配律
3、 复数的乘方
在复数范围内,正整数指数幂的运算律成立()
4、 的乘方的周期性
虚数单位的乘方有周期性,
注意:两个复数的积仍是一个复数。两个复数的商(除数不为0)也是复数
(25-26高三上·湖北黄冈·期末)若复数,则( )
A. B.3i C. D.3
【答案】A
【分析】根据复数的乘方运算以及除法运算即可计算出结果.
【详解】易知,所以复数,
可得,所以.
故选:A
知识点3:共轭复数的性质
1、 定义:把实部相等、虚部互为相反数的两个复数叫做互为共轭复数。如果复数,那么它的共轭复数为
2、 共轭复数的一些性质:
(1);;
(2)若,则z为实数,反之也成立
(3) 若则z为纯虚数或者0
(4)
(2016·河北衡水·一模)设,则是为纯虚数的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】B
【分析】根据共轭复数的特征,复数的概念,以及充分条件与必要条件的判断方法,即可得出结果.
【详解】对于复数,若,则不一定为纯虚数,可以为;
反之,若为纯虚数,则,
所以是为纯虚数的必要非充分条件.
故选:B.
知识点4:复数范围内方程的解
若一元二次方程,
当时,方程有两个不相等的实根;
当时,方程有两个相等的实根;
当时,方程有两个虚根,且两个虚数根互为共轭复数.
注意:无论是实根还是虚根,方程的两个根都满足。
(24-25高一下·甘肃定西·期末)已知是虚数单位,是关于的方程(其中)的一个根,则= .
【答案】
【分析】根据题意,得到,列出方程组,求得,结合复数模的计算公式,即可求解.
【详解】由是关于的方程的一个根,
可得,整理得,
所以,解得,所以,
则.
故答案为:.
复数的加减运算
例1.
(2025高二上·贵州·学业考试)已知复数(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用复数的加法计算.
【详解】,
.
故选:C.
【变式1-1】
(25-26高三上·江西南昌·月考)已知复数,则( )
A.为实数 B.
C.的虚部为2 D.为纯虚数
【答案】D
【分析】直接计算复数的和,逐项判断.
【详解】根据题意,,其虚部为,A、C错误,D正确;
,B错误.
故选:D
【变式1-2】
(25-26高三上·湖北武汉·月考)已知复数z满足,则的虚部为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】设出复数,利用共轭复数的意义及复数相等,列式求出即可.
【详解】设,由,得,
则,因此,所以复数的虚部为.
故选:A
【变式1-3】
(25-26高三上·河北·期末)已知复数,则( )
A.的实部大于的实部 B.为纯虚数
C.的虚部小于的虚部 D.
【答案】D
【分析】根据复数的概念、复数的乘法运算一一判定即可.
【详解】对于A选项:的实部2小于的实部3,A错误;
对于B选项:,不是纯虚数,B错误;
对于C选项:的虚部大于的虚部,C错误;
对于D选项:,D正确.
故选:D.
复数的乘除运算
例2.
(天津市红桥区2025-2026学年高三上学期期末考试数学试卷)已知i是虚数单位,若复数 则
【答案】
【分析】根据复数除法运算化简,再利用共轭复数的定义即可求得结果.
【详解】因为,
所以.
故答案为:.
【变式2-1】
(2025·广东·模拟预测)的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据复数混合运算得,进而可得解.
【详解】依题意,,故所求虚部为.
故选:A.
【变式2-2】
(江苏省扬州市2026届高三上学期期末考试数学试题)已知复数满足,则等于( ).
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】根据复数的除法化简,再根据复数模的计算公式计算即可求解.
【详解】因为,所以.
故选:A
【变式2-3】
(内蒙古呼和浩特市2025-2026学年高三上学期期末数学试题)若复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据共轭复数的定义先求,再求复数的模,最后即可求解.
【详解】由题意有:,,
所以,
故选:A.
复数的乘方运算
例3.
(25-26高三上·江苏·期末)已知复数,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用复数的除法求出,再利用复数乘方及复数模的意义求得答案.
【详解】依题意,复数,
所以.
故选:C
【变式3-1】
(2026·湖北·模拟预测)复数的虚部为( )
A. B. C. D.i
【答案】B
【分析】应用复数的乘方及除法运算化简,再应用虚部的定义求解.
【详解】,
所以复数的虚部为.
故选:B.
【变式3-2】
(2026·河北·一模)已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用复数的乘方及除法运算求出,进而求出该复数的模.
【详解】依题意,,
所以.
故选:B
【变式3-3】
(2025高三上·江苏南通·专题练习)若复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据复数的运算法则确定复数,再根据复数虚部的概念确定复数的虚部.
【详解】由题意,,
故复数z的虚部为
故选:B
共轭复数的特征
例4.
(24-25高一下·安徽·月考)设z是复数,是其共轭复数,则下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.必是实数
【答案】CD
【分析】对于AB,举反例即可判断;对于CD,由模的计算公式、复数加法和乘法验算即可.
【详解】对A,取,则,A错.
对B,取,则,B错.
对C,设,则,因此,C对.
对D,设,则,因此为实话,D对.
故选:CD.
【变式4-1】
(2024·上海长宁·一模)已知复数z和,则下列说法正确的是( )
A.一定是实数 B.一定是虚数
C.若,则是纯虚数 D.若,则是纯虚数
【答案】A
【分析】根据复数的加减法,结合虚数和纯虚数的定义即可逐一求解.
【详解】设,则故为实数,故A正确,
对于B,,当时,此时为实数,故B错误,
对于C,则,当时,此时为实数,C错误,
对于D, ,则,则是实数,故D错误,
故选:A
【变式4-2】
(25-26高三上·福建福州·月考)设,均为复数,下列命题中正确的有( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
【答案】ABC
【分析】根据复数的加法、减法、乘法运算及复数的共轭复数的模对选项逐一分析,举反例可判断D.
【详解】对于A:设,,其中,,,,
则,,,
所以,故A正确;
对于B:设,,其中,,,,
则,
,
所以,故B正确;
对于C:若,则,
同理可得,故C正确;
对于D:若,取,,满足条件,
但,故D错误.
故选:ABC.
【变式4-3】
(25-26高三上·安徽·期中)设,均为非零复数,下列命题中正确的有( )
A.
B.
C.若,则
D.若,则
【答案】ABC
【分析】根据复数的加法、减法、除法运算及复数的共轭复数的模对选项逐一分析即可.
【详解】对于A:设,,,,,,
则,,,
所以,故A正确;
对于B:,故B正确;
对于C:若,则,,故C正确;
对于D:若,取,,满足条件,但,故D错误.
故选:ABC.
复数的复合运算
例5.
(25-26高三上·福建厦门·期中)已知复数,,则下列复数为纯虚数的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】利用复数的四则运算逐一分析四个选项得答案.
【详解】,,
,,
,
.
故选:BD
【变式5-1】
(25-26高二上·湖南长沙·月考)若复数,满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】由题意,根据复数的加减乘以及模长公式,可得答案.
【详解】因为,,所以,,
所以,.
故选:ABD.
【变式5-2】
(25-26高二上·湖北十堰·开学考试)已知,,则()
A. B.的共轭复数是
C.的虚部是 D.是纯虚数
【答案】ACD
【分析】对于A,根据复数的加法运算及复数的模的计算公式求解即可;对于B,根据复数的减法运算及费轭复数的概念即可求解;对于C,根据复数的乘法运算即可求出,连而可求虚部;对于D,根据复数的除法运算即可求出,进而判断是不是纯虚数.
【详解】对于A,,,故A正确;
对于B,,的共轭复数为,故B错误;
对于C,,的虚部为3,故C正确;
对于D,,故为纯虚数,故D正确.
故选:ACD
【变式5-3】
(25-26高二上·浙江·开学考试)已知复数,其中,为虚数单位,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若为实数,则 D.若为纯虚数,则
【答案】AC
【分析】根据给定条件,利用复数模、复数的乘除法运算,结合复数的概率逐项求解.
【详解】对于A,当时,,
,A正确;
对于B,,无解,B错误;
对于C,,由为实数,得,C正确;
对于D,,
由为纯虚数,得且,解得,D错误.
故选:AC
复数范围内分解因式
例6.
(24-25高一上·上海·随堂练习)在复数范围内分解因式:.
【答案】.
【分析】在复数集内求出方程,再求出因式分解结果.
【详解】由,得,则或,解得或,
所以.
【变式6-1】 (24-25高一上·上海·课后作业)在复数范围内分解因式:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据,利用平方差公式即可得解;
(2)将原式配成完全平方式,再根据,利用平方差公式即可得解;
【详解】(1)
(2)
.
【变式6-2】 (24-25高一上·上海·课堂例题)在复数范围内分解因式:
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【分析】将原式配成完全平方式,再根据,即可得解;
【详解】(1)
.
(2).
【变式6-3】 (24-25高一上·上海·课堂例题)在复数范围内分解因式:
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)先应用求根公式再写成两个因式相乘;
(2)先应用求根公式再写成两个因式相乘.
【详解】(1)由方程可知,
所以方程有两个共轭虚根为,
故.
(2)由方程可知,
所以方程有两个共轭虚根为,
复数范围内方程的根
例7.
(24-25高一下·全国·课后作业)若,则 .
【答案】或
【分析】利用求根公式计算.
【详解】,
或.
故答案为:或.
【变式7-1】
(24-25高二下·广东广州·期末)已知复数满足,则( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】根据一元二次方程的配方法求根得,进而求解复数模长得结论.
【详解】复数满足,
即,可得,
则.
故选:B.
【变式7-2】
(25-26高三上·重庆沙坪坝·月考)已知关于 的方程 的根为复数 ,其中 为虚数单位,则 .
【答案】
【分析】令,代入方程,利用复数相等,求出,即可求得.
【详解】由题意,令,
则,
展开并整理得,
所以,解得或,
则或,
当时,;当时,,
所以.
故答案为:
【变式7-3】
(25-26高三上·全国·月考)若虚数i是关于的方程的一个根,则( )
A. B.1 C.0 D.不能确定
【答案】B
【分析】根据复数相等计算即可.
【详解】因为i是方程,,的一个根,
所以,即,
所以,,所以,,
因此.
故选:B.
1.(25-26高三上·江苏无锡·月考)已知复数的模长为1,且,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】B
【分析】设,,再用待定系数方法,结合复数相等得解.
【详解】设,,
因为复数的模长为1,所以,
所以,,
因为,所以,
所以,
所以,
所以,,
所以.
故选:B.
2.(北京市西城区2026届高三上学期期末考试数学试题)复数的模等于( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】先将复数化简为代数形式,再根据复数模的计算公式求解.
【详解】因为,
所以复数的模为.
故选:B.
3.(北京市石景山区2026届高三上学期期末考试数学试题)已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用复数的除法运算先求共轭复数,再求得,利用公式求解模长即可.
【详解】,,
,故.
故选:D.
4.(25-26高三上·天津滨海新·月考)已知是虚数单位,则 .
【答案】
【分析】根据复数的运算求解即可.
【详解】因为
所以
故答案为:
5.(25-26高三上·河北保定·月考)已知复数满足,则( )
A.与的实部相等 B.
C. D.
【答案】BD
【分析】通过反例可说明AC错误;根据复数模长的性质可知BD正确.
【详解】对于A,若,,满足,此时实部不相等,A错误;
对于B,,,,,B正确;
对于C,若,,,则,,
此时,C错误;
对于D,设复数,,则,
,
,,,,D正确.
故选:BD.
6.(2026·河北沧州·一模)已知为复数,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若,则
D.若是方程的两根,则
【答案】ABD
【分析】设,,应用复数的相关概念及共轭复数的运算判断A、B;取,判断C,由方程复数根的性质、韦达定理判断D.
【详解】A,设,,
,
,
所以,正确;
B,设,则,
由,得,所以,正确;
C,若,不妨取,,
此时,但不成立,错误;
D,若是方程的两根,
根据韦达定理可知,
则,正确.
故选:ABD
7.(25-26高三上·福建福州·月考)设为复数的共轭复数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】解方程求出,逐项判断.
【详解】由方程得,
对于A:显然不对,A错误;
对于B:若,则;若,则;B错误;
对于C:法1,若,,则;
若,,则;C错误;
法2,是实系数二次方程的两根,所以,C错误;
对于D:法1,若,,则;
若,,则;D正确;
法2,是实系数二次方程的两根,所以,D正确;
故选:D.
8.(24-25高一下·上海浦东新·期末)在复数范围内分解因式 .
【答案】
【分析】利用平方差公式以及复数运算来求得正确答案.
【详解】
.
故答案为:
9.(25-26高三上·安徽·月考)记方程的三个不相等的复数根分别为,其中,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】利用因式分解可求三个复数根,再逐项计算后可得正确的选项.
【详解】因为,故,
故或,故或,
故或,而,故,故A正确;
不妨设,则,故B正确;
,故C正确;
,而,
故,故D错误.
故选:ABC.
10.(25-26高三上·湖北·期中)若为复数,则下列选项一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】通过反例可说明BD错误;设,,根据复数和运算与共轭复数的定义可知A正确;根据复数乘法、共轭复数定义和模长运算可求得C正确.
【详解】对于A,设,,
则,;
,,A正确;
对于B,若,则,,则,B错误;
对于C,设,则,
,,C正确;
对于D,若,,则,
,,D错误.
故选:AC.
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
12.2 复数的运算
内容导航——预习三步曲
第一步:导
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标明确内容掌握
第二步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练考点 强知识:核心题型举一反三精准练
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1:复数的加减运算
1、 复数的加法与减法
设, 是任意两个复数,那么
复数的加法:.
复数的减法:.
由此可见,两个复数相加(相减)就是把实部与实部、虚部与虚部分别相加(相减)。
2、 复数的加法满足的运算律
交换律 结合律
注意:两个复数的和(差)仍是一个复数,复数的减法是加法的逆运算。
(2025高二上·河南·学业考试)( )
A. B. C. D.
知识点2:复数的乘除运算
1、 复数的乘法与除法
设, 是任意两个复数,那么
复数的乘法:.
复数的除法:.
2、 复数的乘法满足的运算律
交换律 结合律 分配律
3、 复数的乘方
在复数范围内,正整数指数幂的运算律成立()
4、 的乘方的周期性
虚数单位的乘方有周期性,
注意:两个复数的积仍是一个复数。两个复数的商(除数不为0)也是复数
(25-26高三上·湖北黄冈·期末)若复数,则( )
A. B.3i C. D.3
知识点3:共轭复数的性质
1、 定义:把实部相等、虚部互为相反数的两个复数叫做互为共轭复数。如果复数,那么它的共轭复数为
2、 共轭复数的一些性质:
(1);;
(2)若,则z为实数,反之也成立
(3) 若则z为纯虚数或者0
(4)
(2016·河北衡水·一模)设,则是为纯虚数的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
知识点4:复数范围内方程的解
若一元二次方程,
当时,方程有两个不相等的实根;
当时,方程有两个相等的实根;
当时,方程有两个虚根,且两个虚数根互为共轭复数.
注意:无论是实根还是虚根,方程的两个根都满足。
(24-25高一下·甘肃定西·期末)已知是虚数单位,是关于的方程(其中)的一个根,则= .
复数的加减运算
例1.
(2025高二上·贵州·学业考试)已知复数(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【变式1-1】
(25-26高三上·江西南昌·月考)已知复数,则( )
A.为实数 B.
C.的虚部为2 D.为纯虚数
【变式1-2】
(25-26高三上·湖北武汉·月考)已知复数z满足,则的虚部为( )
A. B. C.2 D.
【变式1-3】
(25-26高三上·河北·期末)已知复数,则( )
A.的实部大于的实部 B.为纯虚数
C.的虚部小于的虚部 D.
复数的乘除运算
例2.
(天津市红桥区2025-2026学年高三上学期期末考试数学试卷)已知i是虚数单位,若复数 则
【变式2-1】
(2025·广东·模拟预测)的虚部为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】
(江苏省扬州市2026届高三上学期期末考试数学试题)已知复数满足,则等于( ).
A.1 B. C.2 D.
【变式2-3】
(内蒙古呼和浩特市2025-2026学年高三上学期期末数学试题)若复数,则( )
A. B. C. D.
复数的乘方运算
例3.
(25-26高三上·江苏·期末)已知复数,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【变式3-1】
(2026·湖北·模拟预测)复数的虚部为( )
A. B. C. D.i
【变式3-2】
(2026·河北·一模)已知复数,则( )
A. B. C. D.
【变式3-3】
(2025高三上·江苏南通·专题练习)若复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
共轭复数的特征
例4.
(24-25高一下·安徽·月考)设z是复数,是其共轭复数,则下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.必是实数
【变式4-1】
(2024·上海长宁·一模)已知复数z和,则下列说法正确的是( )
A.一定是实数 B.一定是虚数
C.若,则是纯虚数 D.若,则是纯虚数
【变式4-2】
(25-26高三上·福建福州·月考)设,均为复数,下列命题中正确的有( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
【变式4-3】
(25-26高三上·安徽·期中)设,均为非零复数,下列命题中正确的有( )
A.
B.
C.若,则
D.若,则
复数的复合运算
例5.
(25-26高三上·福建厦门·期中)已知复数,,则下列复数为纯虚数的是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】
(25-26高二上·湖南长沙·月考)若复数,满足,,则( )
A. B. C. D.
【变式5-2】
(25-26高二上·湖北十堰·开学考试)已知,,则()
A. B.的共轭复数是
C.的虚部是 D.是纯虚数
【变式5-3】
(25-26高二上·浙江·开学考试)已知复数,其中,为虚数单位,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若为实数,则 D.若为纯虚数,则
复数范围内分解因式
例6.
(24-25高一上·上海·随堂练习)在复数范围内分解因式:.
【变式6-1】 (24-25高一上·上海·课后作业)在复数范围内分解因式:
(1);
(2).
【变式6-2】 (24-25高一上·上海·课堂例题)在复数范围内分解因式:
(1);
(2).
【变式6-3】 (24-25高一上·上海·课堂例题)在复数范围内分解因式:
(1);
(2).
复数范围内方程的根
例7.
(24-25高一下·全国·课后作业)若,则 .
【变式7-1】
(24-25高二下·广东广州·期末)已知复数满足,则( )
A.2 B. C.3 D.
【变式7-2】
(25-26高三上·重庆沙坪坝·月考)已知关于 的方程 的根为复数 ,其中 为虚数单位,则 .
【变式7-3】
(25-26高三上·全国·月考)若虚数i是关于的方程的一个根,则( )
A. B.1 C.0 D.不能确定
1.(25-26高三上·江苏无锡·月考)已知复数的模长为1,且,则( )
A. B.1 C. D.
2.(北京市西城区2026届高三上学期期末考试数学试题)复数的模等于( )
A.1 B. C.2 D.
3.(北京市石景山区2026届高三上学期期末考试数学试题)已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三上·天津滨海新·月考)已知是虚数单位,则 .
5.(25-26高三上·河北保定·月考)已知复数满足,则( )
A.与的实部相等 B.
C. D.
6.(2026·河北沧州·一模)已知为复数,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若,则
D.若是方程的两根,则
7.(25-26高三上·福建福州·月考)设为复数的共轭复数,且,则( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一下·上海浦东新·期末)在复数范围内分解因式 .
9.(25-26高三上·安徽·月考)记方程的三个不相等的复数根分别为,其中,则( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高三上·湖北·期中)若为复数,则下列选项一定正确的是( )
A. B.
C. D.
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$