资源简介 7.2.2 复数的乘、除运算1.复数z=i(2-i)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2.已知复数z=+5i,则|z|=( )A. B.5C.3 D.23.(2024·新高考Ⅰ卷2题)若=1+i,则z=( )A.-1-i B.-1+iC.1-i D.1+i4.(1+i)20-(1-i)20=( )A.-1 024 B.1 024C.0 D.5125.(多选)在复平面内,复数z对应的点与复数对应的点关于实轴对称,则( )A.复数z=1+iB.||=C.复数z对应的点位于第一象限D.复数的实部是-16.(多选)若复数z满足z(1-i)=|1-i|,则( )A.z=-1+iB.z的实部为1C.=1+iD.z2=2i7.(4-i)(6+2i)-(7-i)(4+3i)= .8.在复数范围内,方程x2+6x+10=0的根x= .9.(2024·绍兴月考)若z=(a-)+ai为纯虚数,其中a∈R,则= .10.计算:(1)( -+i)(2-i)(3+i);(2).11.(2024·莆田月考)已知复数z满足z(1+i)=2ti(t∈R),若|z|=2,则t=( )A.-2 B.-1C.±2 D.±112.(多选)2022年1月,中科大潘建伟团队和南科大范靖云团队发表学术报告,分别独立通过实验验证了虚数i在量子力学中的必要性,再次说明了虚数i的重要性.对于方程x3=1,它的两个虚数根分别为( )A. B.C. D.13.方程z2-4|z|+3=0在复数集内解的个数为 .14.已知复数z=2+i(i是虚数单位)是关于x的实系数方程x2+px+q=0的根.(1)求p+q的值;(2)复数w满足zw是实数,且|w|=2,求复数w的值.15.(多选)下面四个命题中真命题为( )A.若复数z满足z2∈R,则z∈RB.若复数z满足z∈R,则z2∈RC.若复数z1,z2满足z1·z2=0,则z1=0或z2=0D.若复数z满足|z|2=z2,则z∈R16.已知复数z满足z+2i,均为实数,复数(z+xi)2(x∈R)在复平面内对应的点在第一象限,其中i为虚数单位.(1)求复数z;(2)求实数x的取值范围.7.2.2 复数的乘、除运算1.A z=i(2-i)=2i-i2=1+2i,∴复数对应的点的坐标为(1,2),位于第一象限.2.B z=+5i=+5i=-1+7i,故|z|=5,故选B.3.C 法一 因为==1+=1+i,所以z=1+=1-i.故选C.法二 由=1+i,得z=(z-1)·(1+i),即zi=1+i,z==1-i.4.C ∵(1+i)2=2i,∴(1+i)4=-4,又(1-i)2=-2i,∴(1-i)4=-4,∴(1+i)20-(1-i)20=(-4)5-(-4)5=0.5.BD 复数===-1-i对应的点的坐标为(-1,-1).因为复数z对应的点与复数对应的点关于实轴对称,所以复数z对应的点的坐标为(-1,1),所以复数z=-1+i.故A、C均错.=-1-i,||=,的实部是-1,B、D正确.6.BD 由z(1-i)=|1-i|,得z(1-i)=2,所以z===1+i,A错误;实部为1,B正确;=1-i,C错误;z2=(1+i)2=1+2i+i2=2i,D正确.故选B、D.7.-5-15i 解析:(4-i)(6+2i)-(7-i)(4+3i)=(24+8i-6i+2)-(28+21i-4i+3)=(26+2i)-(31+17i)=-5-15i.8.-3±i 解析:x==-3±i.9.-i 解析:∵z为纯虚数,∴∴a=,∴====-i.10.解:(1)( -+i)(2-i)(3+i)=( -+i)·(7-i)=+i.(2)=====-2-2i.11.C 由z(1+i)=2ti(t∈R),得z===ti(1-i)=t+ti,因为|z|=2,所以t2+t2=(2)2,解得t=2或t=-2.12.CD 对于方程x3=1,移项因式分解可得:(x-1)(x2+x+1)=0,x=1为实数根,要求虚数根,解方程x2+x+1=0即可,解得x=. 故选C、D.13.6 解析:令z=a+bi(a,b∈R),则a2-b2+2abi-4+3=0,得当b=0时,a2-4|a|+3=0,a=±1或a=±3;当a=0时,b2+4|b|-3=0,|b|=-2+或|b|=-2-(舍).综上共有6个解:z=±1,z=±3,z=±(-2)i.14.解:(1)关于x的实系数方程x2+px+q=0的虚根互为共轭复数,所以它的另一根是2-i,根据根与系数的关系可得p=-4,q=5,p+q=1.(2)设w=a+bi(a,b∈R).由(a+bi)(2+i)=(2a-b)+(a+2b)i∈R,得a+2b=0.又|w|=2,则a2+b2=20,解得a=4,b=-2或a=-4,b=2,因此w=4-2i或w=-4+2i.15.BCD 当z=i,则z2=-1∈R,而z=i R,故A错误;当z∈R时,z2∈R,故B正确;复数z1,z2满足z1·z2=0,不妨设z1=a+bi(a,b∈R),z2=c+di(c,d∈R),则z1·z2=ac-bd+(ad+bc)i=0,则两式平方后相加得:a2c2+b2d2+a2d2+b2c2=(a2+b2)·(c2+d2)=0,故a2+b2=0或c2+d2=0,即z1=0或z2=0,C正确;设z=m+ni(m,n∈R),则|z|2=m2+n2,z2=m2-n2+2mni,则m2+n2=m2-n2+2mni,整理得:n2=mni,故n=0,m∈R,所以z∈R,D正确.故选B、C、D.16.解:(1)设z=a+bi(a,b∈R),则z+2i=a+(b+2)i,∵z+2i为实数,∴b+2=0,解得b=-2,∴===+i,∵为实数,∴=0,解得a=4.∴z=4-2i.(2)∵复数(z+xi)2=[4+(x-2)i]2=16-(x-2)2+8(x-2)i=(12+4x-x2)+(8x-16)i,且复数(z+xi)2在复平面内对应的点在第一象限,∴解得2<x<6.即实数x的取值范围是(2,6).2 / 27.2.2 复数的乘、除运算新课程标准解读 核心素养1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算 数学抽象2.理解复数乘法的运算律 数学运算 我们知道,两个实数的乘法对加法来说满足分配律,即a,b,c∈R时,有(a+b)c=ac+bc,而且,实数的正整数次幂满足aman=am+n,(am)n=amn,(ab)n=anbn,其中m,n均为正整数.【问题】 复数的运算满足上述的运算律吗? 知识点一 复数的乘法1.复数的乘法法则设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则z1z2=(a+bi)(c+di)= .2.复数乘法的运算律对于任意z1,z2,z3∈C,有交换律 z1z2= 结合律 (z1z2)z3= 分配律 z1(z2+z3)= 【想一想】1.复数的乘法与多项式乘法有何不同?2.多项式乘法的运算律在复数乘法中能否成立?知识点二 复数的除法 复数代数形式的除法法则(a+bi)÷(c+di)== (a,b,c,d∈R,且c+di≠0).提醒 对复数除法的两点说明:①实数化:分子、分母同乘以分母的共轭复数c-di,化简后即得结果,这个过程实际上就是把分母实数化,这与根式除法的分母“有理化”类似;②代数式:注意最后结果要将实部、虚部分开.1.已知i为虚数单位,复数z=(3-i)(2+i),则z的虚部为( )A.i B.1C.7i D.72.复数z=-i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3.(2024·烟台月考)设复数z满足(1+i)z=2-2i(i为虚数单位),则|z|= .题型一 复数代数形式的乘法运算【例1】 计算下列各题:(1)(1-i)(1+i)+(-1+i);(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i.通性通法复数的乘法运算法则的应用(1)复数的乘法运算可以把i看作字母,类比多项式的乘法进行,注意要把i2化为-1,进行最后结果的化简;(2)对于能够使用乘法公式计算的两个复数的乘法,用乘法公式更简便.例如平方差公式、完全平方公式等.【跟踪训练】1.(2024·安阳月考)复数z=(1-i)(1+i)+(-1+i)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2.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,+∞)题型二 复数代数形式的除法运算【例2】 计算:(1)(1-2i)÷(2+i);(2);(3).通性通法1.两个复数代数形式的除法运算的步骤(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)=-i;(2)=i;(3)=-i.【跟踪训练】1.已知i为虚数单位,则的实部与虚部之积是( )A. B.- C.i D.-i2.(2022·北京高考2题)若复数z满足i·z=3-4i,则|z|=( )A.1 B.5C.7 D.25题型三 i幂值的周期性及应用【例3】 (1)复数z=i2 025的模是( )A.i B.-1C.0 D.1(2)计算:1+i+i2+i3+…+i100(i为虚数单位)的结果是 .通性通法利用i幂值的周期性解题的技巧(1)熟记i的幂值的4个结果,当幂指数除以4所得的余数是0,1,2,3时,相应的幂值分别为1,i,-1,-i;(2)对于n∈N,有in+in+1+in+2+in+3=0.【跟踪训练】 计算:+.题型四 在复数范围内解方程【例4】 在复数范围内解下列方程:(1)x2+5=0;(2)x2+4x+6=0.通性通法 在复数范围内,实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求解方法(1)求根公式法:①当Δ≥0时,x=;②当Δ<0时,x=.(2)利用复数相等的定义求解:设方程的根为x=m+ni(m,n∈R),代入方程ax2+bx+c=0(a≠0),化简后利用复数相等的定义求解;(3)一元二次方程根与系数的关系仍成立,即x1+x2=-,x1x2=.【跟踪训练】1.(2024·厦门月考)已知2i-3是关于x的方程x2+6x+q=0(q∈R)的一个根,则该方程的另一个根为( )A.2i+3 B.-2i-3C.2i-3 D.-2i+32.已知关于x的方程x2+(k+2i)x+2+ki=0有实根,求这个实根及实数k的值.1.已知m∈R,i为虚数单位,若(m+i)(2-3i)=5-i,则m=( )A.1 B.-1C.2 D.-22.(2024·深圳月考)已知复数z=i+2i2+3i3+4i4(其中i为虚数单位),则|z|=( )A.2 B.2C.4 D.103.(2024·济宁月考)若复数z满足方程i=1-i,则z= .4.计算:(1)(1+i)2 024;(2)(-2+3i)÷(1+2i).7.2.2 复数的乘、除运算【基础知识·重落实】知识点一1.(ac-bd)+(ad+bc)i 2.z2z1 z1(z2z3) z1z2+z1z3想一想1.提示:复数的乘法与多项式乘法是类似的,有一点不同即必须在所得结果中把i2换成-1,再把实部、虚部分别合并.2.提示:仍然成立,乘法公式也适用.知识点二 +i自我诊断1.B ∵z=(3-i)(2+i)=7+i,∴z的虚部为1.故选B.2.C 因为z=-i=-i=-i=--i,所以z在复平面内对应的点为(-,-),位于第三象限.故选C.3.2 解析:由已知可得z===-2i,因此,|z|=2.【典型例题·精研析】【例1】 解:(1)(1-i)(1+i)+(-1+i)=1-i2-1+i=1+i.(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i=(-2+10i+i-5i2)(3-4i)+2i=(3+11i)(3-4i)+2i=(9-12i+33i-44i2)+2i=53+21i+2i=53+23i.跟踪训练1.A z=(1-i)(1+i)+(-1+i)=1-i2-1+i=1+i,所以复数z在复平面内对应的点位于第一象限.2.B 因为(1-i)(a+i)=a+1+(1-a)i,所以它在复平面内对应的点为(a+1,1-a),又此点在第二象限,所以解得a<-1.【例2】 解:(1)(1-2i)÷(2+i)====-i.(2)===-2+i.(3)====+i.跟踪训练1.A 因为==+i,所以的实部与虚部之积是.2.B 依题意可得z===-4-3i,所以|z|==5,故选B.【例3】 (1)D (2)1 解析:(1)因为z=i2 025=i4×506+1=i,所以复数z的模是1.故选D.(2)由复数的运算法则可知:1+i+i2+i3+…+i100=1+(i+i2+i3+i4)+…+(i97+i98+i99+i100)=1+0+…+0=1.跟踪训练 解:∵===i,==-i,而i4=(-i)4=1,∴+=i2 024+(-i)2 025=i2024+(-i)2024·(-i)1=1-i.【例4】 解:(1)因为x2+5=0,所以x2=-5,又因为(i)2=(-i)2=-5,所以x=±i,所以方程x2+5=0的根为x=±i.(2)法一 因为x2+4x+6=0,所以(x+2)2=-2,因为(i)2=(-i)2=-2,所以x+2=i或x+2=-i,即x=-2+i或x=-2-i,所以方程x2+4x+6=0的根为x=-2±i.法二 由x2+4x+6=0知Δ=42-4×6=-8<0,所以方程x2+4x+6=0无实数根.在复数范围内,设方程x2+4x+6=0的根为x=a+bi(a,b∈R且b≠0),则(a+bi)2+4(a+bi)+6=0,所以a2+2abi-b2+4a+4bi+6=0,整理得(a2-b2+4a+6)+(2ab+4b)i=0,所以又因为b≠0,所以解得a=-2,b=±.所以x=-2±i,即方程x2+4x+6=0的根为x=-2±i.跟踪训练1.B 根据题意,方程的另一个根为-6-(2i-3)=-3-2i.故选B.2.解:设x=x0是方程的实根,代入方程并整理得(+kx0+2)+(2x0+k)i=0.由复数相等的条件得+kx0+2=2x0+k=0,解得或∴方程的实根为x=或-,相应的k的值为-2或2.随堂检测1.A 由(m+i)(2-3i)=(2m+3)+(2-3m)i=5-i,得解得m=1.2.B 依题意,z=i+2×(-1)+3(-i)+4=2-2i,所以|z|==2.故选B.3.-1+i 解析:由题意可得===-i(1-i)=-1-i,所以z=-1+i.4.解:(1)原式=[(1+i)2]1 012=(1+2i+i2)1 012=(2i)1 012=21 012·i1 012=21 012·i4×253=21 012.(2)原式====+i.4 / 4(共38张PPT)7.2.2 复数的乘、除运算新课程标准解读 核心素养1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算 数学抽象2.理解复数乘法的运算律 数学运算目录基础知识·重落实01典型例题·精研析02基础知识·重落实01课前预习 必备知识梳理 我们知道,两个实数的乘法对加法来说满足分配律,即a,b,c∈R时,有(a+b)c=ac+bc,而且,实数的正整数次幂满足aman=am+n,(am)n=amn,(ab)n=anbn,其中m,n均为正整数.【问题】 复数的运算满足上述的运算律吗?知识点一 复数的乘法1. 复数的乘法法则设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则z1z2=(a+bi)(c+di)= .(ac-bd)+(ad+bc)i 2. 复数乘法的运算律对于任意z1,z2,z3∈C,有交换律 z1z2= 结合律 (z1z2)z3= 分配律 z1(z2+z3)= z2z1 z1(z2z3) z1z2+z1z3 1. 复数的乘法与多项式乘法有何不同?提示:复数的乘法与多项式乘法是类似的,有一点不同即必须在所得结果中把i2换成-1,再把实部、虚部分别合并.2. 多项式乘法的运算律在复数乘法中能否成立?提示:仍然成立,乘法公式也适用.【想一想】知识点二 复数的除法 复数代数形式的除法法则(a+bi)÷(c+di)= = + i (a,b,c,d∈R,且c+di≠0).提醒 对复数除法的两点说明:①实数化:分子、分母同乘以分母的共轭复数c-di,化简后即得结果,这个过程实际上就是把分母实数化,这与根式除法的分母“有理化”类似;②代数式:注意最后结果要将实部、虚部分开.+ i 1. 已知i为虚数单位,复数z=(3-i)(2+i),则z的虚部为( )A. i B. 1C. 7i D. 7解析: ∵z=(3-i)(2+i)=7+i,∴z的虚部为1.故选B.2. 复数z= -i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. 第四象限解析: 因为z= -i= -i= -i=- -i,所以z在复平面内对应的点为(- ,- ),位于第三象限.故选C.3. (2024·烟台月考)设复数z满足(1+i)z=2-2i(i为虚数单位),则|z|= .解析:由已知可得z= = =-2i,因此,|z|=2.2典型例题·精研析02课堂互动 关键能力提升题型一 复数代数形式的乘法运算【例1】 计算下列各题:(1)(1-i)(1+i)+(-1+i);解:(1-i)(1+i)+(-1+i)=1-i2-1+i=1+i.(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i.解:(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i=(-2+10i+i-5i2)(3-4i)+2i=(3+11i)(3-4i)+2i=(9-12i+33i-44i2)+2i=53+21i+2i=53+23i.通性通法复数的乘法运算法则的应用(1)复数的乘法运算可以把i看作字母,类比多项式的乘法进行,注意要把i2化为-1,进行最后结果的化简;(2)对于能够使用乘法公式计算的两个复数的乘法,用乘法公式更简便.例如平方差公式、完全平方公式等.【跟踪训练】1. (2024·安阳月考)复数z=(1-i)(1+i)+(-1+i)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. 第四象限解析: z=(1-i)(1+i)+(-1+i)=1-i2-1+i=1+i,所以复数z在复平面内对应的点位于第一象限.2. 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,+∞)解析: 因为(1-i)(a+i)=a+1+(1-a)i,所以它在复平面内对应的点为(a+1,1-a),又此点在第二象限,所以解得a<-1.题型二 复数代数形式的除法运算【例2】 计算:(1)(1-2i)÷(2+i);解:(1-2i)÷(2+i)= = = =-i.(2) ;解: = = =-2+i.(3) .解: = = = = + i.通性通法1. 两个复数代数形式的除法运算的步骤(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) =-i;(2) =i;(3) =-i.【跟踪训练】1. 已知i为虚数单位,则 的实部与虚部之积是( )解析: 因为 = = + i,所以 的实部与虚部之积是 .2. (2022·北京高考2题)若复数z满足i·z=3-4i,则|z|=( )A. 1 B. 5C. 7 D. 25解析: 依题意可得z= = =-4-3i,所以|z|= =5,故选B.题型三 i幂值的周期性及应用【例3】 (1)复数z=i2 025的模是( D )A. i B. -1C. 0 D. 1解析:因为z=i2 025=i4×506+1=i,所以复数z的模是1.故选D.(2)计算:1+i+i2+i3+…+i100(i为虚数单位)的结果是 .D解析:由复数的运算法则可知:1+i+i2+i3+…+i100=1+(i+i2+i3+i4)+…+(i97+i98+i99+i100)=1+0+…+0=1.1通性通法利用i幂值的周期性解题的技巧(1)熟记i的幂值的4个结果,当幂指数除以4所得的余数是0,1,2,3时,相应的幂值分别为1,i,-1,-i;(2)对于n∈N,有in+in+1+in+2+in+3=0.【跟踪训练】计算: + .解:∵ = = =i, = =-i,而i4=(-i)4=1,∴ + =i2 024+(-i)2 025=i2024+(-i)2024·(-i)1=1-i.题型四 在复数范围内解方程【例4】 在复数范围内解下列方程:(1)x2+5=0;解:因为x2+5=0,所以x2=-5,又因为( i)2=(- i)2=-5,所以x=± i,所以方程x2+5=0的根为x=± i.(2)x2+4x+6=0.解:法一 因为x2+4x+6=0,所以(x+2)2=-2,因为( i)2=(- i)2=-2,所以x+2= i或x+2=- i,即x=-2+ i或x=-2- i,所以方程x2+4x+6=0的根为x=-2± i.法二 由x2+4x+6=0知Δ=42-4×6=-8<0,所以方程x2+4x+6=0无实数根.在复数范围内,设方程x2+4x+6=0的根为x=a+bi(a,b∈R且b≠0),则(a+bi)2+4(a+bi)+6=0,所以a2+2abi-b2+4a+4bi+6=0,整理得(a2-b2+4a+6)+(2ab+4b)i=0,所以又因为b≠0,所以解得a=-2,b=± .所以x=-2± i,即方程x2+4x+6=0的根为x=-2± i.通性通法 在复数范围内,实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求解方法(1)求根公式法:①当Δ≥0时,x= ;②当Δ<0时,x= .(2)利用复数相等的定义求解:设方程的根为x=m+ni(m,n∈R),代入方程ax2+bx+c=0(a≠0),化简后利用复数相等的定义求解;(3)一元二次方程根与系数的关系仍成立,即x1+x2=- ,x1x2= .【跟踪训练】1. (2024·厦门月考)已知2i-3是关于x的方程x2+6x+q=0(q∈R)的一个根,则该方程的另一个根为( )A. 2i+3 B. -2i-3C. 2i-3 D. -2i+3解析:根据题意,方程的另一个根为-6-(2i-3)=-3-2i.故选B.2. 已知关于x的方程x2+(k+2i)x+2+ki=0有实根,求这个实根及实数k的值.解:设x=x0是方程的实根,代入方程并整理得( +kx0+2)+(2x0+k)i=0.由复数相等的条件得 +kx0+2=2x0+k=0,解得或∴方程的实根为x= 或- ,相应的k的值为-2 或2 .1. 已知m∈R,i为虚数单位,若(m+i)(2-3i)=5-i,则m=( )A. 1 B. -1 C. 2 D. -2解析: 由(m+i)(2-3i)=(2m+3)+(2-3m)i=5-i,得解得m=1.2. (2024·深圳月考)已知复数z=i+2i2+3i3+4i4(其中i为虚数单位),则|z|=( )A. 2 C. 4 D. 10解析: 依题意,z=i+2×(-1)+3(-i)+4=2-2i,所以|z|= =2 .故选B.3. (2024·济宁月考)若复数z满足方程 i=1-i,则z= .解析:由题意可得 = = =-i(1-i)=-1-i,所以z=-1+i.-1+i4. 计算:(1)(1+i)2 024;解:原式=[(1+i)2]1 012=(1+2i+i2)1 012=(2i)1 012= 21 012·i1 012=21 012·i4×253=21 012.(2)(-2+3i)÷(1+2i).解:原式= == = + i.谢 谢 观 看! 展开更多...... 收起↑ 资源列表 7.2.2 复数的乘、除运算.docx 7.2.2 复数的乘、除运算.pptx 7.2.2 复数的乘、除运算(练习,含解析).docx