专题7.2 复数的四则运算(高效培优讲义)数学人教A版高一必修第二册

2026-01-28
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版必修第二册
年级 高一
章节 7.2 复数的四则运算
类型 教案-讲义
知识点 复数代数形式的四则运算
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.53 MB
发布时间 2026-01-28
更新时间 2026-01-28
作者 数理化精进工作室
品牌系列 学科专项·举一反三
审核时间 2026-01-28
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来源 学科网

内容正文:

专题7.2 复数的四则运算 教学目标 1.理解复数的基本概念(虚数单位i、复数、实部、虚部),掌握复数的代数形式z=a+bi(a,b∈R);能区分实数、虚数、纯虚数,掌握其判定条件;理解复数相等的充要条件并能应用求解简单问题。 2.虚数单位i的引入及规定(i^2=-1,实数与i的运算律); 3.实数、虚数、纯虚数的分类判定条件; 4.复数相等充要条件的应用前提(必须将复数化为标准代数形式,且a,b,c,d∈R); 教学重难点 1.重点 复数的代数形式z=a+bi(a,b∈R})及实部、虚部的识别; 2.难点 纯虚数的判定条件(a=0且b≠0),避免忽略b≠0的易错点; 知识点01 复数的加减运算 1、复数的加法、减法运算法则: 设,(),我们规定: 知识点诠释: (1)复数加法中的规定是实部与实部相加,虚部与虚部相加,减法同样.很明显, 两个复数的和(差)仍然是一个复数,复数的加(减)法可以推广到多个复数相加(减)的情形. (2)复数的加减法,可模仿多项式的加减法法则计算,不必死记公式. 2、复数的加法运算律: 交换律: 结合律: 【即学即练】 1.(1)化简求值:; (2);求满足上述条件的实数x,y的值; (3).求满足上述条件的实数x,y的值. 【答案】(1);(2);(3)或1,或2. 【分析】(1)利用复数加减运算法则计算出答案; (2)利用复数相等的条件得到方程组,求出答案; (3)利用复数相等的条件得到方程组,求出答案. 【详解】(1); (2),故,解得, (3),故, 解得或1,或2. 2.已知复数满足,且,则= . 【答案】 【分析】先设根据给定条件,结合复数相等和复数模公式计算作答. 【详解】设, 又,所以, 又,所以, 所以, 所以, 所以. 故答案为:. 知识点02 复数的加减运算的几何意义 1、复数的表示形式: 代数形式:() 几何表示: ①坐标表示:在复平面内以点表示复数(); ②向量表示:以原点为起点,点为终点的向量表示复数. 2、复数加、减法的几何意义: 如果复数、分别对应于向量、,那么以、为两边作平行四边形,对角线表示的向量就是的和所对应的向量.对角线表示的向量就是两个复数的差所对应的向量. 设复数,,在复平面上所对应的向量为、,即、的坐标形式为,以、为邻边作平行四边形,则对角线对应的向量是, 由于,所以和的和就是与复数对应的向量. 【即学即练】 1.设复数满足,求: (1)的取值范围; (2)的最大值. 【答案】(1) (2)6 【分析】(1)满足不等式的复数所对应的点在以为圆心,1为半径的圆上及圆内,利用几何图形求解该圆上点到原点距离的范围即为的取值范围; (2)代表满足已知圆及圆内点到的距离,利用几何图形求解即可. 【详解】(1)满足不等式的复数所对应的点在以为圆心,1为半径的圆上及圆内,如图所示. (1)解法代表满足已知圆及圆内点到原点的距离,因此距离最大值为圆心到原点的距离5加半径1,最小值为圆心到原点的距离5减半径1,即. 解法2:由不等式,得,即,解得. (2)(2)代表满足已知圆及圆内点到的距离,所以点到点的距离为,所以,即最大值为6. 2.已知复数,满足且,则对于任意的复数, 的最小值为 . 【答案】 【分析】根据题意可得,简化运算,不妨设,利用复数的几何意义转化为,根据加权费马定理求最小值即可. 【详解】设,因为, 所以,, 根据对称性,不妨取, 则,,的几何意义为复平面中到点的距离, , 如图,将顺时针旋转得到,, 则,所以, 又,所以, 所以. 故答案为:. 知识点03 复数的乘除运算 1、乘法运算法则: 设,(),我们规定: 知识点诠释: (1)两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把换成,并且把实部与虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个复数. (2)在进行复数除法运算时,通常先把除式写成分式的形式,再把分子与分母都乘以分母的共轭复数(分母实数化),化简后写成代数形式. 2、乘法运算律: (1)交换律: (2)结合律: (3)分配律: 【即学即练】 1.已知复数所对应的向量分别为,,其中为坐标原点,则下列说法正确的有(    ) A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则 【答案】CD 【分析】举例说明AB是错误的;根据复数模的概念,判断C的真假;利用复数乘法的运算法则,判断D的真假. 【详解】对A:设,,则,但复数,不能比较大小,故不成立,所以A错误; 对B:取,,则,,但,所以不成立,所以B错误; 对C:由,所以,故C正确; 对D:设,,. . 由,当时,有,代入得: . 结合,所以, 所以,所以; 当时,或. 若,则,所以,所以,可得; 若,则,因为,,所以,可得. 综上可知,D正确. 故选:CD 2.若,则的虚部为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用复数的运算化简等式可得,结合可得结果. 【详解】因为,所以,即,故, 所以复数的虚部为. 故选:B. 题型01 复数代数形式的加、减运算 【典例1】设复数满足,且,则 . 【答案】 【分析】设,根据题意列方程组即可计算. 【详解】设,所以,由, 所以, 因为, 所以, 故答案为:. 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). 【变式1】设复数,满足,则(    ) A.1 B. C. D.2 【答案】C 【分析】用参数设出两个复数,根据复数模长的计算公式,用参数表示出所有模长,求出结果. 【详解】设,, 因为,所以, 由可得, 带入解得,则. 故选:C. 【变式2】已知复数是虚数单位). (1)若复数在复平面上对应点落在第一象限,求实数的取值范围; (2)设,分别记复数在复平面上对应的点为,求与的夹角. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)求出,再利用其对应的点所在象限得不等式组,故可求参数的范围; (2)利用夹角公式可求夹角. 【详解】(1)由题意, , 第一象限需满足:,解得 . (2)当 时,点 , , 设的夹角为,则, 且. 【变式3】已知复数,. (1)若是纯虚数,求; (2)若在复平面内对应的点位于第二象限,求的取值范围. 【答案】(1); (2). 【分析】(1)根据纯虚数的定义列方程求出,再利用复数的模长公式计算即可; (2)根据复数的几何意义列不等式组,求解即可. 【详解】(1)因为是纯虚数,所以,解得, 则,所以,故. (2)由题意可得,解得, 所以的取值范围为. 题型02 复数加减法的几何意义 【典例1】已知复数,,在复平面内对应的点分别为,,,且点,,连接后构成三角形.若复数满足,则在复平面内对应的点为的 .(填“外心”“重心”或“垂心”) 【答案】外心 【分析】设对应点为,根据复数的向量表示及向量减法的几何意义得,即可得结论. 【详解】设对应点为,且, 根据向量减法的几何意义知,即到三角形三个顶点的距离相等, 所以在复平面内对应的点为的外心. 故答案为:外心 复数与向量的对应关系的两个关注点 (1)复数()是与以原点为起点,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. 【变式1】设复数满足,且,则(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】C 【分析】根据复数加减的几何意义可求. 【详解】设在复平面内对应的向量分别为. 由题意可知,, 由于,则以为邻边的平行四边形为矩形, 由于矩形的对角线相等,故. 故选:C. 【变式2】已知复数满足,则的取值范围是 . 【答案】 【分析】利用复数的几何意义,将转化为点到圆上的距离问题,进而利用圆心到点距离可得的取值范围. 【详解】表示对应的点是以原点为圆心,半径的圆上的点, 的几何意义表示圆上的点和之间的距离, 于是,的最大值为, 最小值为, 所以的取值范围是. 故答案为:. 【变式3】已知复数z满足,则的最小值为(      ) A.1 B.2 C. D. 【答案】B 【分析】设复数z在复平面内对应的点为Z,由复数的几何意义可知点的轨迹为轴,则问题转化为轴上的动点到定点距离的最小值,从而即可求解. 【详解】解:设复数z在复平面内对应的点为Z, 因为复数z满足,所以由复数的几何意义可知,点到点和的距离相等, 所以在复平面内点的轨迹为轴, 又表示点到点的距离, 所以问题转化为轴上的动点到定点距离的最小值, 所以的最小值为2, 故选:B. 题型03 复数模的综合问题 【典例1】设O为坐标原点,已知向量,分别对应复数,,且,(其中),若可以与任意实数比较大小. (1)求向量对应的复数; (2)设中点为Z,求. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)先求出的表达式,根据为实数的条件求出的值,进而得到和,再根据向量与复数的对应关系求出向量对应的复数; (2)利用中点坐标公式求出中点对应的复数,最后根据复数的模的计算公式求出 【详解】(1). 可与任意实数比较大小,为实数, ,解得.,, 向量对应的复数为. (2)的中点Z对应的复数为,. 表示复平面内,对应的两点间的距离.利用此性质,可把复数模的问题转化为复平面内两点间的距离问题,从而进行数形结合,把复数问题转化为几何图形问题求解. 【变式1】已知x为实数,复数. (1)当x为何值时,复数z的模最小? (2)当复数z的模最小时,复数z在复平面内对应的点Z位于函数的图象上,其中,,求的最小值及取得最小值时m,n的值. 【答案】(1) (2)的最小值为,,. 【分析】(1) 利用复数的模的计算公式,结合二次函数的性质求最值. (2) 先求出模最小时复数对应的点,代入函数得到关系式,再利用均值定理求最值. 【详解】(1), 当且仅当时,复数z的模最小,为. (2)当复数z的模最小时,. 又点Z位于函数的图象上,所以. 又,,所以, 当且仅当时等号成立.又,,, 所以,.所以的最小值为, 此时,. 【变式2】已知复数. (1)若m = 0,求|z|; (2)若z是纯虚数,求m的值; (3)若z对应复平面上的点在第四象限,求m的范围. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)根据时,可求出复数,再根据复数模的概念求模; (2)根据纯虚数的概念,可求出m 的值; (2)实部大于零且虚部小于零得出m的范围. 【详解】(1)因为,所以;则; (2)若是纯虚数,则,解得或且且,即; (3)若z对应复平面上的点在第四象限,则,解得, 所以m的取值范围是. 【变式3】在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中的横线上,并解答: 已知复数,,满足,________________. (1)若为实数,求复数; (2)若复数,在复平面内的对应点为,,且,求复数. 【答案】(1)或 (2)或. 【分析】(1)选择①,设,由条件可得,由条件为实数,结合复数运算可得,解方程可求结论; 选择②,由为实数,结合复数运算可得,解方程可得结论, 选择③,设,由条件可得,由条件为实数,结合复数运算可得,解方程可求结论; (2)选择①或③,设,由条件可得,,解方程求可得结论. 选择②,由条件可得,解方程求可得结论. 【详解】(1)选择条件①,设,,, 又为实数, ,,即,,解得或, 故或. 选择条件②,,为实数,, 即,, 则,解得, 当为偶数时, ; 当为奇数时, 故或. 选择条件,为实数,设, ,则,解得或, 故或. (2)选择条件①、,,, 设,则, 又,,即, 又,, 解得或, 故或. 选择条件②,,,, ,即, 化简得,又, 则,解得, 当为偶数时,; 当为奇数时, , 故或. 题型04 复数代数形式的乘法运算 【典例1】若复数在复平面上所对应的向量分别是、,则与的大小关系是(   ) A. B. C. D.无法判定 【答案】C 【分析】由题可得, ,然后由基本不等式结合题意可判断选项正误. 【详解】, 则 , 则. 由基本不等式,. 当,且时,等号成立,则. 故选:C (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再将换成. ③然后再讲行复数的加、减运簯. (2)常用公式 ①. ②. ③. 【变式1】,是复数,下列说法正确的是(   ) A.若,则是纯虚数 B.若,互为共轭虚数,则,在复平面内对应的点关于实轴对称 C.若,则 D.若,则 【答案】AB 【分析】对于A,设,由可得是纯虚数;对于B,由,互为共轭虚数可得,在复平面内对应的点关于实轴对称;对于C、D选项,举出反例即可判断. 【详解】对于A,设,则,则,解得且,所以是纯虚数,故A正确; 对于B,设,因为,互为共轭虚数,则,在复平面内对应的点,在复平面内对应的点,则,在复平面内对应的点关于实轴对称; 对于C,假设,,则,,,即,故C选项错误; 对于D, 假设,,则,,,即,但不都是实数,不能比较大小,不能得到,故D选项错误; 故选:AB 【变式2】已知复数,满足,且的虚部比的虚部大. (1)求,; (2)设,在复平面内,将复数逆时针旋转得到复数,求复数. 【答案】(1), (2) 【分析】(1)设,,根据题意列出方程组,求解即可; (2)找出复数在复平面内对应的点,再将其绕着原点逆时针旋转得到新的点的坐标,即可求出复数.. 【详解】(1)设,,, 则, 则,得或, 因的虚部比的虚部大,则, 则, (2), 则复数在复平面内对应的点为, 将点绕着原点逆时针旋转,得, 则将复数逆时针旋转得到复数. 【变式3】已知复数的实部为-1,则下列说法正确的是(   ) A.复数z的虚部为5 B.复数z的共轭复数 C. D.z在复平面内对应的点位于第四象限 【答案】C 【分析】首先展开复数的乘积,利用实部为求出的值,再代入计算虚部、模、共轭复数和对应点的象限,逐一验证选项即可. 【详解】由的实部为可得,, 解得,则. 复数的虚部为,故A错误; 复数的共轭复数,故B错误; ,故C正确; z在复平面内对应的点为,在第三象限,故D错误. 故选:C. 题型05 复数代数形式的除法运算 【典例1】已知复数z对应复平面内的点. (1)设,求的模; (2)如果,求实数a,b的值. 【答案】(1); (2). 【分析】(1)根据复数几何意义得,再结合共轭复数概念、复数乘方运算以及复数模的计算公式即可得到答案; (2)根据复数的乘方和除法运算即可得到方程组,解出即可. 【详解】(1)由题设知, 则, 故. (2)由, 有, 由题设条件,知, 根据复数相等的定义,得,解得. (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;②;③. 【变式1】已知,,若复数z满足条件,则 . 【答案】 【分析】先根据题意,求出,再结合复数运算法则即可求解. 【详解】由,得, 因,所以. 故答案为:. 【变式2】已知复数,其中为虚数单位. (1)若是纯虚数,求实数的值; (2)若,设,试求的值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据纯虚数的定义求解即可; (2)由,则,再通过复数的乘除法计算即可. 【详解】(1)由题意可得:,且, 解得, 所以的值为; (2)若m=2,则, 所以, 所以,, 所以. 【变式3】已知复数满足,其中i为虚数单位,则复数的共轭复数的虚部为 . 【答案】 【分析】由复数的乘法、除法运算求得,再结合共轭复数的概念即可求解. 【详解】由, 得, 故, 则复数的虚部为, 故答案为: 题型06 在复数范围内解方程 【典例1】设关于的方程是. (1)若方程有实数根,求锐角和实数根; (2)证明:对任意,方程无纯虚数根. 【答案】(1); (2)证明见解析 【分析】(1)先将原方程可化为,再根据复数相等的条件得出左边复数的实部与虚部都为0得到关于的方程组,解之即得. (2)利用反证法证明方程有纯虚数根,推出矛盾即可. 【详解】(1)原方程可化为,方程有实数根,设为, ∴. 又θ是锐角,故. (2)假设方程有纯虚数根,可设根为,,, 则化为, 即,可得, 因为,所以方程无实根. 故假设不成立,所以方程无纯虚数根. 当一元二次方程中时,在复数范围内有两根且互为共轭复数. 【变式1】已知方程有两个虚根,且则实数的值为(    ) A. B. C. D.2 【答案】B 【分析】根据方程有两个虚根得出判别式的范围,再利用求根公式求出两根,最后根据求出实数的值. 【详解】因为方程有两个虚根,所以,解不等式可得, 由求根公式可得方程的两个虚根为:, 设,, 则, 根据复数的模的计算公式可得, 已知,即,解得,满足. 故选:B. 【变式2】已知复数的实部为1,且,若是关于的方程的根,则 . 【答案】1 【分析】根据复数模求出复数,再由根与系数的关系求解即可. 【详解】设, 则,解得, 所以或, 由题意可知,. 故答案为:1 【变式3】设,复数. (1)若为纯虚数,求实数a的值; (2)若复数是关于x的方程的一个根,求的值. 【答案】(1)或. (2)1或-1 【分析】(1)根据复数的乘法和虚数的概念进行求解即可. (2)将复数代入方程中得到关于的等式,然后可求得,进而求出结果. 【详解】(1)由题意知, 又为纯虚数,所以,解得或. (2)因为复数是关于的方程的一个根, 所以,整理得, 所以,解得,或, 所以,或. 1.设复数,,其中. (1)若,求的值; (2)探究是否存在,使得,并说明理由. 【答案】(1) (2)不存在,理由见解析 【分析】(1)根据复数模的公式,列方程求解; (2)先计算,再根据复数的性质,列方程求解. 【详解】(1),, ,, ,,即,解得,即. (2), , ,的虚部为0,,该方程无实数解, 不存在实数,使得. 2.计算 . 【答案】 【分析】根据复数的乘方运算法则求解即可. 【详解】因为, 所以. 因为 , 所以. 所以 . 故答案为:. 3.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:. 4.已知复数,则(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据复数的除法与加法运算计算即可. 【详解】因为,所以. 故选:A 5.已知复数,下列命题中正确的是(    ) A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则 【答案】BC 【分析】举例说明判断AD;利用复数运算及共轭复数、复数模的意义计算判断BC. 【详解】对于A,取,,而,A错误; 对于B,设, ,由, 得,,B正确; 对于C,由及,设,, ,解得, 则,C正确; 对于D,取,,而,D错误.故选:BC 6.已知复数,则(    ) A. B.在复平面上,对应的向量与对应的向量的夹角为 C. D.若,则的最大值为3 【答案】ACD 【分析】根据复数的运算法则、复数的模、复数的几何意义和向量夹角的计算等知识,分别对各选项进行计算分析判断. 【详解】因为,所以, ,, 所以,A选项正确; ,,C选项正确; 对应向量,对应向量,,故夹角不是,B选项错误; 即,在复平面上所对应点为到所对应点的距离为2的点,即圆心为,半径为2的圆,所以当时,的最大值为3,D选项正确; 故选:ACD. 7.已知复数是方程的一个根,且在复平面内对应的点位于第四象限.复数,若为纯虚数,则为(    ). A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由求根公式求出,由为纯虚数求出,确定. 【详解】由已知,因为在复平面内对应的点位于第四象限, 所以. 所以, 因为为纯虚数,所以,解得, 所以,所以.故选:C. 8.已知复数(为虚数单位). (1)若,求复数的共轭复数及; (2)若是关于的方程的一个虚根,求实数的值. 【答案】(1), (2)2 【分析】(1)结合已知条件,根据复数的四则运算法则计算即可; (2)将z代入二次方程即可求出m的值. 【详解】(1)复数为虚数单位, , ∴复数的共轭复数; (2)是关于的方程的一个虚根, ,整理得:, 则,且,解得:. 9.已知关于的方程有两个复数根. (1)若,求的取值范围; (2)若,求的值. 【答案】(1) (2)或4 【分析】(1)已知方程,结合讨论判别式的情况,得出关于的不等式组求解. (2)分和两种情况讨论,当,通过韦达定理得到,,结合得到关于的方程求解;当时,两虚数根与是共轭虚数,根据求解. 【详解】(1)已知,则. 若,根为实数,虚部为0,不满足. 若,根为虚数,由求根公式得:. 由可知,,. 所以 (2)i)当,即时,由韦达定理知:,. 若,两根异号,. 由或(,故舍去). 若,两根同号为负,, 由,矛盾,舍去. ii)当,即时,与是共轭虚数,则,结合,得, 综上,或4. 10.代数基本定理是数学中最重要的定理之一,其内容为:任何一元次复系数多项式方程至少有一个复数根.由代数基本定理可以得到:任何一元次复系数多项式在复数集中可以分解为n个一次因式的乘积.进而,一元次复系数多项式方程有n个复数根(重根按重数计). (1)在复数集中解方程:; (2)写出一个以为根的一元六次实系数多项式方程;(不需要写证明过程) (3)已知一元十次实系数多项式满足,求的值. 【答案】(1),,, (2)(答案不唯一) (3) 【分析】(1)将方程因式分解得,再利用一元二次方程求根公式进行求解即可. (2)根据代数基本定理可写出满足条件的一元六次多项式方程,化简可得结果; (3)设,分析的根,根据代数基本定理表示出,令列方程求解a,最后令求解. 【详解】(1)由题意得,, 即,解得、1或, 所以方程在复数集中的解为,,,. (2)以为根的一元六次实系数多项式为: 所以, 所以, 所以, 所以以为根的一个一元六次实系数方程为: . (3)设, 因为是一元十次实系数多项式,所以是一元十一次实系数多项式, 因为,所以, 所以有11个根, 根据代数基本定理,得, 即, 令,则, 所以,解得. 令,得, 所以,解得. 11.已知复数z满足,则的取值范围为 . 【答案】 【分析】根据复数模的几何意义,转化为点到圆心的距离加半径可得最大值,减半径可得最小值即可. 【详解】表示对应的点是单位圆上的点, 的几何意义表示单位圆上的点和之间的距离, 的取值范围转化为点到圆心的距离加上半径可得最大值, 减去半径可得最小值, 所以最大距离为,最小距离为, 所以的取值范围为. 故答案为:. 2 / 20 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题7.2 复数的四则运算 教学目标 1.理解复数的基本概念(虚数单位i、复数、实部、虚部),掌握复数的代数形式z=a+bi(a,b∈R);能区分实数、虚数、纯虚数,掌握其判定条件;理解复数相等的充要条件并能应用求解简单问题。 2.虚数单位i的引入及规定(i^2=-1,实数与i的运算律); 3.实数、虚数、纯虚数的分类判定条件; 4.复数相等充要条件的应用前提(必须将复数化为标准代数形式,且a,b,c,d∈R); 教学重难点 1.重点 复数的代数形式z=a+bi(a,b∈R})及实部、虚部的识别; 2.难点 纯虚数的判定条件(a=0且b≠0),避免忽略b≠0的易错点; 知识点01 复数的加减运算 1、复数的加法、减法运算法则: 设,(),我们规定: 知识点诠释: (1)复数加法中的规定是实部与实部 ,虚部与虚部 ,减法同样.很明显, 两个复数的和(差)仍然是一个复数,复数的加(减)法可以推广到多个复数相加(减)的情形. (2)复数的加减法,可模仿多项式的加减法法则计算,不必死记公式. 2、复数的加法运算律: 交换律: 结合律: 【即学即练】 1.(1)化简求值:; (2);求满足上述条件的实数x,y的值; (3).求满足上述条件的实数x,y的值. 2.已知复数满足,且,则= . 知识点02 复数的加减运算的几何意义 1、复数的表示形式: 代数形式:() 几何表示: ①坐标表示:在复平面内以点表示复数 (); ②向量表示:以原点为起点,点为终点的向量表示复数 . 2、复数加、减法的几何意义: 如果复数、分别对应于向量、,那么以、为两边作平行四边形,对角线表示的向量就是的和所对应的向量.对角线表示的向量就是两个复数的差所对应的向量. 设复数,,在复平面上所对应的向量为、,即、的坐标形式为,以、为邻边作平行四边形,则对角线对应的向量是, 由于,所以和的和就是与复数对应的向量. 【即学即练】 1.设复数满足,求: (1)的取值范围; (2)的最大值. 2.已知复数,满足且,则对于任意的复数, 的最小值为 . 知识点03 复数的乘除运算 1、乘法运算法则: 设,(),我们规定: 知识点诠释: (1)两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把换成,并且把实部与虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个 . (2)在进行复数除法运算时,通常先把除式写成分式的形式,再把分子与分母都乘以分母的 (分母实数化),化简后写成代数形式. 2、乘法运算律: (1)交换律: (2)结合律: (3)分配律: 【即学即练】 1.已知复数所对应的向量分别为,,其中为坐标原点,则下列说法正确的有(    ) A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则 2.若,则的虚部为(  ) A. B. C. D. 题型01 复数代数形式的加、减运算 【典例1】设复数满足,且,则 . 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). 【变式1】设复数,满足,则(    ) A.1 B. C. D.2 【变式2】已知复数是虚数单位). (1)若复数在复平面上对应点落在第一象限,求实数的取值范围; (2)设,分别记复数在复平面上对应的点为,求与的夹角. 【变式3】已知复数,. (1)若是纯虚数,求; (2)若在复平面内对应的点位于第二象限,求的取值范围. 题型02 复数加减法的几何意义 【典例1】已知复数,,在复平面内对应的点分别为,,,且点,,连接后构成三角形.若复数满足,则在复平面内对应的点为的 .(填“外心”“重心”或“垂心”) 复数与向量的对应关系的两个关注点 (1)复数()是与以原点为起点,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. 【变式1】设复数满足,且,则(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【变式2】已知复数满足,则的取值范围是 . 【变式3】已知复数z满足,则的最小值为(      ) A.1 B.2 C. D. 题型03 复数模的综合问题 【典例1】设O为坐标原点,已知向量,分别对应复数,,且,(其中),若可以与任意实数比较大小. (1)求向量对应的复数; (2)设中点为Z,求. 表示复平面内,对应的两点间的距离.利用此性质,可把复数模的问题转化为复平面内两点间的距离问题,从而进行数形结合,把复数问题转化为几何图形问题求解. 【变式1】已知x为实数,复数. (1)当x为何值时,复数z的模最小? (2)当复数z的模最小时,复数z在复平面内对应的点Z位于函数的图象上,其中,,求的最小值及取得最小值时m,n的值. 【变式2】已知复数. (1)若m = 0,求|z|; (2)若z是纯虚数,求m的值; (3)若z对应复平面上的点在第四象限,求m的范围. 【变式3】在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中的横线上,并解答: 已知复数,,满足,________________. (1)若为实数,求复数; (2)若复数,在复平面内的对应点为,,且,求复数. 题型04 复数代数形式的乘法运算 【典例1】若复数在复平面上所对应的向量分别是、,则与的大小关系是(   ) A. B. C. D.无法判定 (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再将换成. ③然后再讲行复数的加、减运簯. (2)常用公式 ①. ②. ③. 【变式1】,是复数,下列说法正确的是(   ) A.若,则是纯虚数 B.若,互为共轭虚数,则,在复平面内对应的点关于实轴对称 C.若,则 D.若,则 【变式2】已知复数,满足,且的虚部比的虚部大. (1)求,; (2)设,在复平面内,将复数逆时针旋转得到复数,求复数. 【变式3】已知复数的实部为-1,则下列说法正确的是(   ) A.复数z的虚部为5 B.复数z的共轭复数 C. D.z在复平面内对应的点位于第四象限 题型05 复数代数形式的除法运算 【典例1】已知复数z对应复平面内的点. (1)设,求的模; (2)如果,求实数a,b的值. (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;②;③. 【变式1】已知,,若复数z满足条件,则 . 【变式2】已知复数,其中为虚数单位. (1)若是纯虚数,求实数的值; (2)若,设,试求的值. 【变式3】已知复数满足,其中i为虚数单位,则复数的共轭复数的虚部为 . 题型06 在复数范围内解方程 【典例1】设关于的方程是. (1)若方程有实数根,求锐角和实数根; (2)证明:对任意,方程无纯虚数根. 当一元二次方程中时,在复数范围内有两根且互为共轭复数. 【变式1】已知方程有两个虚根,且则实数的值为(    ) A. B. C. D.2 【变式2】已知复数的实部为1,且,若是关于的方程的根,则 . 【变式3】设,复数. (1)若为纯虚数,求实数a的值; (2)若复数是关于x的方程的一个根,求的值. 1.设复数,,其中. (1)若,求的值; (2)探究是否存在,使得,并说明理由. 2.计算 . 3.已知是虚数单位,是关于的方程(其中)的一个根,则= . 4.已知复数,则(   ) A. B. C. D. 5.已知复数,下列命题中正确的是(    ) A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则 6.已知复数,则(    ) A. B.在复平面上,对应的向量与对应的向量的夹角为 C. D.若,则的最大值为3 7.已知复数是方程的一个根,且在复平面内对应的点位于第四象限.复数,若为纯虚数,则为(    ). A. B. C. D. 8.已知复数(为虚数单位). (1)若,求复数的共轭复数及; (2)若是关于的方程的一个虚根,求实数的值. 9.已知关于的方程有两个复数根. (1)若,求的取值范围; (2)若,求的值. 10.代数基本定理是数学中最重要的定理之一,其内容为:任何一元次复系数多项式方程至少有一个复数根.由代数基本定理可以得到:任何一元次复系数多项式在复数集中可以分解为n个一次因式的乘积.进而,一元次复系数多项式方程有n个复数根(重根按重数计). (1)在复数集中解方程:; (2)写出一个以为根的一元六次实系数多项式方程;(不需要写证明过程) (3)已知一元十次实系数多项式满足,求的值. 11.已知复数z满足,则的取值范围为 . 2 / 20 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题7.2 复数的四则运算(高效培优讲义)数学人教A版高一必修第二册
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