7.2复数的四则运算 学案2023-2024学年高一数学人教A版2019必修第二册

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7.2复数的四则运算 学案2023-2024学年高一数学人教A版2019必修第二册

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7.2复数的四则运算
知识点:1.复数的四则运算
设,
(1)加法:,即实部与实部相加,虚部与虚部相加;
(2)减法:,即实部与实部相减,虚部与虚部相减;
(3)乘法: , 特别;
(4)除法(是均不为0的实数)的化简就是通过分母实数化的方法将分母化为实数,即分子分母同时乘以分母的共轭复数,然后再化简:;
(5)四则运算的交换率、结合率;分配率都适合于复数的情况。即对有:
, ,
2. 共轭复数
若两个复数的实部相等,而虚部是互为相反数时,这两个复数叫互为共轭复数;特别地,虚部不为的两个共轭复数也叫做共轭虚数;【注:两个共轭复数之差是纯虚数.(×)[之差可能为零,此时两个复数是相等的]】
若z=a+bi,则的共轭复数记作;
为实数,为纯虚数(b≠0).
共轭复数的性质:⑴ ;⑵;⑶;⑷; (5);(6)若,则.
3. 复数的摸
若向量表示复数,则称的模为复数的模,
4.一些常用的结论
1两个复数不能比较大小,只能由定义判断它们相等或不相等(两个复数,如果不全是实数,就不能比较大小.)。
⑴若为复数
:当时,则(×)[为复数,而不是实数];
:当时,则.(√)
⑵若,则是的必要不充分条件.(当, 时,上式成立)
2 性质:T=4;;
3复数相等的充要条件:两个复数实部和虚部分别对应相等。
4复数z是实数的充要条件是z=;z是纯虚数的充要条件是:z+=0(且z≠0).
考点01:复数加减法的代数运算
1.已知复数,,则的实部与虚部分别为( )
A., B., C., D.,
2.计算:
(1);(2);
(3);(4).
考点02:复数加减法几何意义的运用
3.复数与分别表示向量与,则表示向量的复数为( )
A. B. C. D.
4.已知,,,则( )
A. B. C. D.
考点03:根据复数的加减运算结果求参数
5.设z1=2+b,z2=a+,当z1+z2=0时,复数a+b为( )
A.1+ B.2+
C.3 D.
6.已知,,其中为实数,为虚数单位,若,则的值为 .
考点04:根据复数加减运算结果求复数特征.
7.复数对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.如果一个复数的实部和虚部相等,则称这个复数为“等部复数”,若复数(其中)为“等部复数”,则复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
考点05:复数代数形式的乘法运算
9.(多选)若,且,则( )
A. B. C. D.
10.(多选)已知是虚数单位,是复数,且,则下列说法正确的是( )
A.在复平面上对应的点位于第一象限 B.在复平面上对应的点位于第二象限
C. D.
考点06:复数的乘方
11.(多选)若复数,下列说法正确的是( )
A.若z在复平面内对应点位于第二象限,则
B.若z为纯虚数,则
C.若,则
D.若,则
12.(多选)设n是正整数,当一个数的n次乘方等于1时,称此数为n次“单位根”;在复数范围内,n次单位根有n个,例如,是的四个根;1,,是的三个根,则下列式子正确的是( )
A. B. C. D.
考点07:复数范围内分解因式
13.已知是关于的方程的一个根,则实数的值为( )
A.8 B. C.4 D.
14.已知复数z满足,则( )
A.1 B. C. D.
考点08:复数范围内方程的根
15.在复数范围内分解因式= .
16.在复数范围内因式分解: .
考点09:共轭复数的概念及计算
17.已知为虚数单位,且,则( )
A.1 B. C. D.2
18.已知复数满足,其中为的共轭复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.1
考点10:复数的除法运算
19.已知为虚数单位,则复数的虚部为( )
A. B. C.0 D.1
20.计算复数( )
A. B.
C. D.
考点11:复数的平方根与立方根
21.(多选)在代数史上,代数基本定理是数学中最重要的定理之一,它说的是:任何一元次复系数多项式 在复数集中有个复数根(重根按重数计).在复数集范围内,若是的一个根,则=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
22.的平方根为
考点12:根据复数乘法运算结果求复数的特征
23.复数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
24.已知复数,则的虚部为( )
A.2 B. C. D.
考点13:根据复数乘法运算结果求参数
25.若,其中,则(  )
A.3 B.2 C.-2 D.-3
26.设,其中,是实数,是虚数单位,则( )
A.1 B. C. D.2
考点14:根据除法运算结果求参数
27.已知(,为虚数单位),则( )
A. B.3 C.1 D.2
28.已知为虚数单位,若,则( )
A.1 B. C. D.2
考点15:根据除法运算结果求复数特征
29.若复数z满足z(1+i)=2(i为虚数单位),则在复平面内复数z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
30.复数满足,则在复平面内对应的点位于( )
A.实轴 B.虚轴 C.第一象限 D.第四象限
考点16:求共轭复数的复数特征
31.设复数,则的共轭复数在复平面内对应的点在第( )
A.一象限 B.二象限
C.三象限 D.四象限
32.若复数满足,则复数的虚部是( )
A. B. C. D.7.2复数的四则运算
知识点:1.复数的四则运算
设,
(1)加法:,即实部与实部相加,虚部与虚部相加;
(2)减法:,即实部与实部相减,虚部与虚部相减;
(3)乘法: , 特别;
(4)除法(是均不为0的实数)的化简就是通过分母实数化的方法将分母化为实数,即分子分母同时乘以分母的共轭复数,然后再化简:;
(5)四则运算的交换率、结合率;分配率都适合于复数的情况。即对有:
, ,
2. 共轭复数
若两个复数的实部相等,而虚部是互为相反数时,这两个复数叫互为共轭复数;特别地,虚部不为的两个共轭复数也叫做共轭虚数;【注:两个共轭复数之差是纯虚数.(×)[之差可能为零,此时两个复数是相等的]】
若z=a+bi,则的共轭复数记作;
为实数,为纯虚数(b≠0).
共轭复数的性质:⑴ ;⑵;⑶;⑷; (5);(6)若,则.
3. 复数的摸
若向量表示复数,则称的模为复数的模,
4.一些常用的结论
1两个复数不能比较大小,只能由定义判断它们相等或不相等(两个复数,如果不全是实数,就不能比较大小.)。
⑴若为复数
:当时,则(×)[为复数,而不是实数];
:当时,则.(√)
⑵若,则是的必要不充分条件.(当, 时,上式成立)
2 性质:T=4;;
3复数相等的充要条件:两个复数实部和虚部分别对应相等。
4复数z是实数的充要条件是z=;z是纯虚数的充要条件是:z+=0(且z≠0).
考点01:复数加减法的代数运算
1.已知复数,,则的实部与虚部分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】A
【分析】应用复数加法求,根据实部、虚部定义得答案.
【详解】因为,,所以,其实部与虚部分别为,.
故选:A
2.计算:
(1);(2);
(3);(4).
【详解】(1)
(2)
(3)
(4)
考点02:复数加减法几何意义的运用
3.复数与分别表示向量与,则表示向量的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据及向量的复数表示,运算得到答案.
【详解】复数与分别表示向量与,
因为,所以表示向量的复数为.
故选:D.
4.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数加减运算的几何意义运算求解.
【详解】在复平面中,设分别与向量对应,
由题意可得,,
因为,
即,解得,即.
故选:B.
考点03:根据复数的加减运算结果求参数
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.
6.已知,,其中为实数,为虚数单位,若,则的值为 .
【答案】
【分析】根据复数相等的充要条件列出方程组解出即可.
【详解】由题意可得,即,
根据两个复数相等的充要条件可得,解得,
故答案为:.
考点04:根据复数加减运算结果求复数特征.
7.复数对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】根据复数的运算法则,求得复数为,结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】由复数,可得复数在复平面内对应的点位于第二象限.
故选:B.
8.如果一个复数的实部和虚部相等,则称这个复数为“等部复数”,若复数(其中)为“等部复数”,则复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】根据题意求得,得到,化简,结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】因为复数(其中)为“等部复数,可得,
即,可得,
则在复平面内对应的点为位于第一象限.
故选:A.
考点05:复数代数形式的乘法运算
9.(多选)若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据复数的乘法运算和复数相等的定义计算即可.
【详解】因为,
所以.
故选:AD.
10.(多选)已知是虚数单位,是复数,且,则下列说法正确的是( )
A.在复平面上对应的点位于第一象限 B.在复平面上对应的点位于第二象限
C. D.
【答案】BD
【分析】根据复数的乘除运算求出,利用复数的几何意义可判断A、B;利用复数模的求法可判断C、D.
【详解】由,
则,
所以在复平面上对应的点为,
即在复平面上对应的点位于第二象限.
所以.
故选:BD
考点06:复数的乘方
11.(多选)若复数,下列说法正确的是( )
A.若z在复平面内对应点位于第二象限,则
B.若z为纯虚数,则
C.若,则
D.若,则
【答案】ABC
【分析】求出a,b正负判断A;利用纯虚数判断B;利用复数的乘法结合复数是实数的条件判断C;计算复数的乘方判断D作答.
【详解】对于A,z在复平面内对应点位于第二象限,则,有,A正确;
对于B,z为纯虚数,则且,B正确;
对于C,,而,则,C正确;
对于D,,则,D错误.
故选:ABC
12.(多选)设n是正整数,当一个数的n次乘方等于1时,称此数为n次“单位根”;在复数范围内,n次单位根有n个,例如,是的四个根;1,,是的三个根,则下列式子正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】根据复数模运算法则计算判断A;根据通过因式分解进而判断B;通过复数的计算即可判断C和D.
【详解】对于A选项,,故A正确;
对于B选项,因为,而是的一个根,则,故B正确;
对于C选项,,,故C错误;
对于D选项,,故D正确.
故选:ABD
考点07:复数范围内分解因式
13.已知是关于的方程的一个根,则实数的值为( )
A.8 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】利用复数的四则运算即可得解.
【详解】因为是关于的方程的一个根,
所以,则.
故选:A.
14.已知复数z满足,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【分析】根据原式求出再求模即可.
【详解】由,得,
则,
所以,则.
故选:A
考点08:复数范围内方程的根
15.在复数范围内分解因式= .
【答案】
【分析】先求得的根,然后进行因式分解.
【详解】由得,
解得,
所以.
故答案为:
16.在复数范围内因式分解: .
【答案】或
【分析】将式子变形,构造出平方差形式在因式分解.
【详解】因为,
所以
①,
②,
故答案为:或.
考点09:共轭复数的概念及计算
17.已知为虚数单位,且,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】D
【分析】根据复数的乘法运算可得,结合共轭复数的概念可得,相乘即可求解.
【详解】由题意知,,即,
所以,所以.
故选:D
18.已知复数满足,其中为的共轭复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】先设出复数;再利用复数的运算法则得出;最后根据复数相等的充要条件即可求解.
【详解】设.
所以
因为,
所以,
所以,解得.
故选A.
考点10:复数的除法运算
19.已知为虚数单位,则复数的虚部为( )
A. B. C.0 D.1
【答案】D
【分析】利用复数的除法运算,得到复数的代数形式,由此求得复数的虚部.
【详解】因为,所以虚部为1.
故选:D.
20.计算复数( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用复数的除法运算法则求解即可.
【详解】,
故选:A.
考点11:复数的平方根与立方根
21.(多选)在代数史上,代数基本定理是数学中最重要的定理之一,它说的是:任何一元次复系数多项式 在复数集中有个复数根(重根按重数计).在复数集范围内,若是的一个根,则=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】AD
【分析】分解因式,求解的值,分别代入计算.
【详解】解:因为,所以,即,所以或.即或.
当时,;
当时,.
故选:AD
22.的平方根为
【答案】或
【分析】设的平方根为(为实数),根据平方根的定义得到,然后根据复数相等的条件求出的值,即可求出平方根.
【详解】设的平方根为(为实数),则
,即,
所以,解得 或 ,
所以的平方根为或.
故答案为:或.
考点12:根据复数乘法运算结果求复数的特征
23.复数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】根据复数的乘法运算求得z,然后根据复数与对应点的关系,可得结果.
【详解】因为,
所以复数z在复平面内对应的点位于第四象限.
故选:D.
24.已知复数,则的虚部为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数乘除法运算法则得到,再结合虚部的定义判断即可.
【详解】,则的虚部为-2.
故选:C.
考点13:根据复数乘法运算结果求参数
25.若,其中,则(  )
A.3 B.2 C.-2 D.-3
【答案】D
【分析】等式左侧展开,应用两个复数相等(实部等于实部且虚部等于虚部)列方程组求解即可.
【详解】∵
∴ 解得
故选:D.
26.设,其中,是实数,是虚数单位,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】D
【分析】利用复数的乘法运算法则化简后,根据复数相等的条件即可得解.
【详解】,
为实数,所以,
故选:D.
考点14:根据除法运算结果求参数
27.已知(,为虚数单位),则( )
A. B.3 C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据复数的四则运算、复数相等的概念即可求得的值,可得结果.
【详解】由,
可得,,
因此.
故选:B.
28.已知为虚数单位,若,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【分析】由复数的除法运算公式将其化为可求得a,b的值,再由分数指数幂与根式互化公式 可求得结果.
【详解】∵


故选:B.
考点15:根据除法运算结果求复数特征
29.若复数z满足z(1+i)=2(i为虚数单位),则在复平面内复数z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】根据复数的乘除法运算,求得,再求其对应点即可判断.
【详解】∵,∴,
∴在复平面内复数z对应的点位于第四象限.
故选:D.
30.复数满足,则在复平面内对应的点位于( )
A.实轴 B.虚轴 C.第一象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】利用复数的乘除运算可解.
【详解】解:由题意得:
所以复平面内对应的点位于虚轴上
故选:B
考点16:求共轭复数的复数特征
31.设复数,则的共轭复数在复平面内对应的点在第( )
A.一象限 B.二象限
C.三象限 D.四象限
【答案】A
【分析】利用共轭复数的定义结合复数的几何意义可得出结论.
【详解】由题意可知,复数的共轭复数为,
则复数在复平面内对应的点的坐标为,位于第一象限.
故选:A.
32.若复数满足,则复数的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数模和四则运算,即可得到答案;
【详解】

复数的虚部是,
故选:C.

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