内容正文:
专题31 复数的加法与减法
一、知识梳理
(1)复数的加法与减法
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),
则:z1+z2=__(a+c)+(b+d)i__,
z1-z2=__(a-c)+(b-d)i__.
容易验证,对任意复数z1、z2、有,
z1+z2= z2+z1;(交换律)
(z1+z2)+=z1+(z2+) .(结合律)
(2)复数加法和复数减法的几何意义
如图,设在复平面内复数z1,z2对应的向量分别为,.以OZ1,OZ2为邻边作平行四边形,则与z1+z2对应的向量是,与z1-z2对应的向量是.
二、题型精练
题型1 复数的加法与减法
【典例1】.已知复数,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的运算求解即可;
【详解】复数,,
所以,
故选:D
【典例2】.复数,,若它们的和为实数,差为纯虚数,则实数,的值为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】根据复数的加减法,再根据题意列方程求解即可.
【详解】因为复数,,它们的和为实数,差为纯虚数,
所以是实数,是纯虚数,
故解得,.
故选:A.
【典例3】.已知复数,则( )
A. B. C. D.0
【答案】A
【分析】根据共轭复数与复数的运算求解即可;
【详解】因为复数,所以,
所以,
故选:A
【典例4】.若,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据复数的代数运算可求解.
【详解】由题可知
.
故选:B
【典例5】.设z1=2+b,z2=a+,当z1+z2=0时,复数a+b为( )
A.1+ B.2+
C.3 D.
【答案】D
【分析】由已知可得(2+a)+(b+1)=0,即可求,写出复数a+b即可.
【详解】因为z1+z2=(2+b)+(a+)=(2+a)+(b+1)=0,
所以于是
故.
故选:D.
题型2 复数加法和复数减法的几何意义
【典例1】.若的和所对应的点在实轴上,则a为( )
A.3 B.2 C.1 D.
【答案】D
【分析】先进行的加法运算,再由对应的点在实轴上即可求解.
【详解】因为,
所以,
又因为的和所对应的点在实轴上,
则,即.
故选:D.
【典例2】.已知复数,则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
【答案】D
【分析】首先由复数的加法运算法则得出,再得出的坐标即可解答.
【详解】已知复数,
则,
其坐标为,为第四象限的点,
故选:D.
【典例3】.在复平面内,为原点,四边形是复平面内的平行四边形,且、、三点对应的复数分别为、、,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据已知条件,结合复数加法的几何意义,即可求解.
【详解】解:∵为原点,四边形是复平面内的平行四边形,
∴由复数加法的几何意义可得.
故选:C.
三、知识检测
1.计算( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用复数的加减法运算性质,即可求解.
【详解】.
故选:A.
2.表示( )
A.点与点之间的距离
B.点与点之间的距离
C.点与原点的距离
D.点与点之间的距离
【答案】A
【分析】根据复数的几何意义,以及表示在复平面中两点间的距离.
【详解】∵在复平面中对应的点分别为
∴表示点与点之间的距离
故选:A.
3.已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的减法运算易得答案.
【详解】由题意得.
故选:C.
4.在复平面内,复数与对应向量与,则向量对应的复数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数减法的几何意义可求出结果.
【详解】设向量与对应的复数分别为和,则,,
所以对应的复数为 ,
所以向量对应的复数是,
故选:C.
5.设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意设出,结合复数的运算及复数的相等即可得解.
【详解】设,,则,
则由,
得,
得,
得,得
即,
故选:.
6.在平行四边形ABCD中,若A,C对应的复数分别为-1+i和-4-3i,则该平行四边形的对角线AC的长度为( )
A. B.5 C.2 D.10
【答案】B
【分析】根据复数减法的几何意义求出向量对应的复数,再根据复数的模的计算公式即可求出.
【详解】依题意,对应的复数为(-4-3i)-(-1+i)=-3-4i,因此AC的长度为|-3-4i|=5.
故选:B.
7.在复平面内,O是原点,,,表示的复数分别为,,,则表示的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由向量的加法、减法运算和复数的加减运算即可求解.
,
故选:B
8.已知,,,计算_____.
【答案】
【分析】利用复数的加减运算法则即可得解.
【详解】因为,,,
所以.
故答案为:
9.已知复数,,若为纯虚数,则实数__________.
【答案】
【分析】根据复数的加法运算求出,再根据纯虚数的知识即可求解.
【详解】解:∵.
又∵为纯虚数,
∴,解得.
故答案为:.
10.已知复数的共轭复数是,若,则_________.
【答案】/
【分析】根据共轭复数的定义、复数的代数运算以及复数的模即可求解.
【详解】设复数,,则,
因为,所以,
即,所以,解得,
所以,所以.
故答案为:.
11.在复平面上,如果,对应的复数分别是,,那么对应的复数为________.
【答案】
【解析】由,得对应的复数为对应复数的差,即可求解.
【详解】对应的复数分别是,
对应的复数为.
故答案为:.
12.复数(其中为虚数单位),则__________.
【答案】
【分析】利用复数的加减运算法则求得,再利用复数的模的运算公式即可得解.
【详解】因为,所以.
则.
故答案为:.
13.若,,复数所对应的点在第四象限内,则实数a的取值范围是________.
【答案】(-∞,2)
【分析】利用复数减法化简,根据复数所在象限有,即可求参数范围.
【详解】由题设在第四象限,
所以,即.
故答案为:
14.已知i是虚数单位,计算下列各式.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据复数的加减运算求解(1)、(2)、(3)即可.
【详解】(1).
(2).
(3).
15.已知复数,,且为纯虚数.
(1)求a;
(2)若,且为实数,求z.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据复数的减法运算求出,再根据纯虚数的知识求出即可;
(2)设出复数的代数形式,根据已知条件写出方程组求解即可.
【详解】(1)复数,,
又 为纯虚数
解得:
(2)由(1)知 ,
设
即:
为实数
解得:
或.
16.已知复数z在复平面内对应的点在第二象限,,且,求z.
【答案】
【分析】根据复数的模及共轭复数的概念,结合复数的几何意义,根据题意即可求解.
【详解】设,则,
由题意知,解得,,
∵复数z在复平面内对应的点在第二象限,
∴,
∴.
17.如图所示,平行四边形的顶点,对应复数分别为0,,,试求
(1)所表示的复数,所表示的复数;
(2)对角线所表示的复数;
(3)对角线所表示的复数及的长度.
【答案】(1)所表示的复数为,所表示的复数为
(2)
(3),
【分析】(1)根据向量的表示方法及复数的几何意义求解.
(2)根据向量的表示方法及复数的几何意义求解.
(3)根据向量的表示方法及复数的几何意义,以及复数的模的公式求解即可.
【详解】(1),所表示的复数为.
,所表示的复数为.
(2),所表示的复数为.
(3)对角线,它所对应的复数,.
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专题31 复数的加法与减法
一、知识梳理
(1)复数的加法与减法
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),
则:z1+z2=__(a+c)+(b+d)i__,
z1-z2=__(a-c)+(b-d)i__.
容易验证,对任意复数z1、z2、有,
z1+z2= z2+z1;(交换律)
(z1+z2)+=z1+(z2+) .(结合律)
(2)复数加法和复数减法的几何意义
如图,设在复平面内复数z1,z2对应的向量分别为,.以OZ1,OZ2为邻边作平行四边形,则与z1+z2对应的向量是,与z1-z2对应的向量是.
二、题型精练
题型1 复数的加法与减法
【典例1】.已知复数,,则( )
A. B. C. D.
【典例2】.复数,,若它们的和为实数,差为纯虚数,则实数,的值为( )
A., B.,
C., D.,
【典例3】.已知复数,则( )
A. B. C. D.0
【典例4】.若,则等于( )
A. B.
B. D.
【典例5】.设z1=2+b,z2=a+,当z1+z2=0时,复数a+b为( )
A.1+ B.2+
C.3 D.
题型2 复数加法和复数减法的几何意义
【典例1】.若的和所对应的点在实轴上,则a为( )
A.3 B.2 C.1 D.
【典例2】.已知复数,则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
【典例3】.在复平面内,为原点,四边形是复平面内的平行四边形,且、、三点对应的复数分别为、、,若,,则( )
A. B. C. D.
三、知识检测
1.计算( )
A. B. C. D.
2.表示( )
A.点与点之间的距离
B.点与点之间的距离
C.点与原点的距离
D.点与点之间的距离
3.已知,,则( )
A. B. C. D.
4.在复平面内,复数与对应向量与,则向量对应的复数是( )
A. B. C. D.
5.设,则( )
A. B. C. D.
6.在平行四边形ABCD中,若A,C对应的复数分别为-1+i和-4-3i,则该平行四边形的对角线AC的长度为( )
A. B.5 C.2 D.10
7.在复平面内,O是原点,,,表示的复数分别为,,,则表示的复数为( )
A. B. C. D.
8. 已知,,,计算_____.
9. 已知复数,,若为纯虚数,则实数__________.
10. 已知复数的共轭复数是,若,则_________.
11. 在复平面上,如果,对应的复数分别是,,那么对应的复数为________.
12. 复数(其中为虚数单位),则__________.
13. 若,,复数所对应的点在第四象限内,则实数a的取值范围是________.
14.已知i是虚数单位,计算下列各式.
(1);
(2);
(3) .
15.已知复数,,且为纯虚数.
(1)求a;
(2)若,且为实数,求z.
16. 已知复数z在复平面内对应的点在第二象限,,且,求z.
17.如图所示,平行四边形的顶点,对应复数分别为0,,,试求
(1)所表示的复数,所表示的复数;
(2)对角线所表示的复数;
(3)对角线所表示的复数及的长度.
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