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7.2 复数的四则运算
【学习要求】
1、复数的代数表述式的加、减运算;
2、复数代数式的乘、除法运算;
3、理解并掌握复数的除法运算的实质是分母实数化问题。
【思维导图】
【知识梳理】
1.复数代数形式的加法运算及其几何意义
(1)加法法则 设,,()是任意两个复数,那么它们的和:
显然:两个复数的和仍然是一个确定的复数
(2)复数加法满足的运算律: 对任意,有
交换律: 结合律:
(3)复数加法的几何意义
如图1,设在复平面内复数,对应的向量分别为,,以,为邻边作平行四边形,则,即:,
即对角线表示的向量就是与复数对应的向量.所以:复数的加法可以按照向量的加法来进行.
图1 图2
2.复数代数形式的减法运算及其几何意义
(1)减法法则 设,,()是任意两个复数,那么它们的差:
显然:两个复数的差仍然是一个确定的复数
(2)复数减法的几何意义
复数 向量
(3)()的几何意义
在复平面内,设复数,()对应的点分别是,,则.又复数.则,故,即表示复数在复平面内对应的点之间的距离.
3.复数代数形式的乘法运算
(1)复数的乘法法则:我们规定,复数乘法法则如下: 设,是任意两个复数,那么它们的乘积为 ,
即
(2)复数乘法满足的运算律
(交换律) (结合律) (分配律)
4.复数代数形式的乘方
(1)复数的乘方:复数的乘方就是相同复数的乘积
(2)复数乘方的运算律 根据复数乘法的运算律,实数范围内的正整数指数幂的运算律在复数范围内仍然成立,即对任意的,,有:
① ② ③
5. 共轭复数的性质
设,()
① ②为实数 ③且为纯虚数
④ ⑤,,
6.复数代数形式的除法运算
(1)定义:规定复数的除法是乘法的逆运算,即把满足(,)的复数叫做复数除以复数的商,记作或
(2)复数的除法法则
()由此可见,两个复数相除(除数不为0),所得的商是一个确定的复数.
7.求复数标准代数式形式的两种方法
1、直接法:将复数用已知复数式表示出来,利用复数的四则运算化简为复数的标准代数式;
2、待定系数法:将复数设为标准式,代入已知的等式中,利用复数相等的条件列出关于复数实部和虚部的方程(组),通过解方程(组)求出复数的实部与虚部。
【高频考点】
高频考点1. 复数的加减法运算
【方法点拨】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,两个复数相减,也可以看成是加上这个复数的相反数.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).
【例1】(2022春·广西桂林·高一统考期末)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】.故选:A
2、(2022秋·河南鹤壁·高一校考开学考试)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,则,则,
所以,,解得,因此,.故选:C.
3.(2022·山东高一课时练习)若,则=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设复数z=x+yi(x,y∈R),依题意有+x+yi=3+i,
因此解得故z=+i.故选:C.
4.(2022春·云南保山·高二统考期中)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,则.由得,则,所以,,所以.故选:B.
5.(2022·重庆高一课时练习)已知为虚数单位,计算下列各式.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1);(2);(3);(4).
【解析】(1);
(2);
(3);
(4).
高频考点2 . 复数加减法几何意义的运用
【方法点拨】(1)向量加、减运算的平行四边形法则和三角形法则是复数加、减法几何意义的依据.
(2)利用向量的加法“首尾相接”和减法“指向被减向量”的特点,在三角形内可求得第三个向量及其对应的复数.
1.(2022·高一)已知复数,试在复平面上作出下列运算结果对应的向量:
(1); (2).
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析
【解析】(1)设复数对应的向量为. 设复数对应的向量为,
则两个复数的差对应两个向量的差,如图①所示,即为
(2)设复数对应的向量为,则两个复数的差对应两个向量的差,
如②所示,即为.
2、(2022·浙江高一课时练习)已知四边形是复平面内的平行四边形,是原点,点分别表示复数,是,的交点,如图所示,求点表示的复数.
【答案】,
【解析】因为,分别表示复数,,
所以表示的复数为,即点表示的复数为,
又,所以表示的复数为,即点表示的复数为
3、(2022春·上海宝山·高一校考期中)已知复数,满足,,,则在复平面所对应的点组成的图形的面积为______.
【答案】
【解析】,是以复平面内点为圆心,以为半径的圆,
, ,
即:复数与复数在复平面内所对应的点之间的距离为,
复数以复平面内点为圆心,以为半径的圆,
则在复平面所对应的点组成的图形的面积为:
4.(2022春·北京西城·高一北京市第十三中学校考阶段练习)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
【详解】因为O为原点,四边形OABC是复平面内的平行四边形,
又因为,
所以由复数加法的几何意义可得,.故选:C.
5.(2022·高一课前预习)在复平面内,分别对应复数,以AB,AC为邻边作一个平行四边形,求点对应的复数及的长.
【答案】z4=7+3i,
【详解】如图所示:
对应复数z3-z1,对应复数z2-z1,对应复数z4-z1.由复数加减运算的几何意义,
得,∴z4-z1=(z2-z1)+(z3-z1).
∴z4=z2+z3-z1=(5+i)+(3+3i)-(1+i)=7+3i.
∴AD的长为=.
高频考点3 . 复数的乘除法运算
【方法点拨】(1)复数的乘法可以按照多项式的乘法计算,只是在结果中要将换成-1,并将实部、虚部分别合并.(2)复数的除法法则在实际操作中不方便使用,一般将除法写成分式形式,采用分母“实数化”的方法,即将分子、分母同乘分母的共轭复数,使分母成为实数,再计算.
1.(2022春·贵州六盘水·高一统考期末)已知复数z满足(i是虚数单位),则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【解析】由,得,
则.故选:B
2.(2023秋·北京朝阳·高三统考期末)在复平面内,复数对应的点在第三象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】 在复平面内对应的点在第三象限,
, 即 . 实数 的取值范围是 .故选:A.
3.(2023秋·江西·高三校联考期末)已知,则=( )
A.3 B. C. D.2
【答案】D
【详解】由可得,
所以解得,所以,故选:D.
4.(2023·高一课时练习)计算.(1);(2).
【答案】(1)(2)
【详解】(1);
(2)
5.(2022·高一课时练习)计算:
(1);(2);(3).
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)
(2)
(3)
高频考点4. 复数的乘方运算
【方法点拨】根据虚数单位i的幂运算的周期性,进行求解即可.
1.(2022春·湖北十堰·高一郧阳中学校考阶段练习)( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【解析】因为则故选:A
2.(2022秋·宁夏银川·高一校考期末)复数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,因此,.故选:C.
3.(2022春·吉林长春·高一长春吉大附中实验学校校考期中)已知复数z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由可得:,即故选:D.
4.(2023·全国·高三专题练习)复数满足,则复数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由可得,则,∴.故选:D.
5.(2023·高一课时练习)计算:______.
【答案】
【详解】 故答案为:
高频考点5 . 复数范围内因式分解与解方程
【方法点拨】实系数一元二次方程的虚根是成对出现的,即若复数a+bi(a,b∈R,b≠0)是实系数一元二次方程的根,则其共轭复数a-bi是该方程的另一根,据此进行求解即可.
1.(2022春·福建福州·高一统考期中)多项式在复数集中因式分解的结果是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】对于方程,因为,
所以有两个虚根,即,,
所以;故选:A
2.(2022春·河南信阳·高一校考阶段练习)已知方程有实根,且,则复数等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题可得,整理可得:,
所以,解得,所以,.故选:B.
3.(2023·高一课时练习)关于的一元二次方程至少有一个实根,则实数的值是______.
【答案】或
【解析】设方程有一实根和另一根,其中均为实数,
根据韦达定理,,
由①得,,,由②得,,;
故,,整理得,,,解得,
解得或故答案为:或
4、(2022春·广西南宁·高一校联考期末)已知复数,是关于x的方程的两个根,则( )
A.9 B.81 C. D.82
【答案】C
【解析】因为复数,是关于x的方程的两个根,
所以,
所以或.故选:C
5.(2022春·广东广州·高一校考阶段练习)已知方程有两个虚根,则的取值范围是________
【答案】
【详解】因为为方程两个根,所以,,方程有虚根,所以,故,故填.
高频考点6. 复数四则运算含参问题
【方法点拨】根据运算法则计算即可。
1.(2022·全国·高三专题练习)已知复数的实部与虚部的和为12,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】由复数的乘法运算可知,,
因为复数的实部与虚部的和为12,所以,解得,.故选:B.
2.(2022春·四川绵阳·高二校考阶段练习)已知为虚数单位,若复数的实部与虚部相等,则实数的值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
【答案】A
【详解】由题意可得,
故,解得 ,故选:A
3.(2022春·福建福州·高一校考期末)已知复数,,其中是正实数.
(1)若,求实数的值;(2)若是纯虚数,求的值.
【答案】(1)2(2)2
(1)解:∵,,,
∴,从而,解得,所以实数a的值为2.
(2)依题意得:,
因为是纯虚数,所以:,解得:或;又因为a是正实数,所以a=2.
4.(2022春·福建三明·高一校考期中)已知复数.
(1)若,求的值;(2)求的最小值,
【答案】(1)或 (2)
(1)解:由复数,
可得,
所以,解得或.
(2)解:由复数,
可得,
所以当时,有最小值,最小值为.
高频考点7 . 与复数的模的几何意义有关的应用
【方法点拨】
1.(2022·高一课时练习)非零复数、在复平面内分别对应向量、(为坐标原点),若,则( )
A.、、三点共线 B.是直角三角形 C.是等边三角形 D.以上都不对
【答案】B
【详解】解:设,
则,故,
因为,所以,所以,
所以或,故或,
当时,,当时,,
所以,所以是直角三角形,
故、、三点不共线且不是等边三角形.故选:B.
2.(多选)(2022春·辽宁大连·高一统考期末)设非零复数、所对应的向量分别为,,则下列选项能推出的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】A:等价于将绕原点逆时针旋转得到,即,符合;
B:等价于,即共线,不符合;
C:等价于,但不一定有,不符合;
D:等价于,两边平方并应用数量积的运算律可得,即,符合. 故选:AD
3.(2022·高一课时练习)根据复数加法的几何意义,证明:.
【答案】证明见解析.
【详解】设复数所对应的向量是,复数所对应的向量是,
若复数,有一个为0,或者均为0,不等式显然成立;
若向量,不是零向量且共线时,显然成立,
不等式左侧在两向量共线反向时等号成立,不等式右侧在两向量共线同向时等号成立;
若向量,不是零向量且不共线时,如图:
由三角形的两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,可得成立.
综上:.
高频考点8. 复数四则运算的创新应用
【方法点拨】先根据复数的四则运算法则进行化简复数,再结合复数的有关概念,进行求解即可.
1.(2023·全国·高三专题练习)在复平面内,复数对应的点为,复数对应的点为,则向量的模为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,,,
.故选:B
2.(2023·高一课时练习)现新定义两个复数(、)和(、)之间的一个新运算,其运算法则为:.
(1)请证明新运算对于复数的加法满足分配律,即求证:;
(2)设运算为运算的逆运算,请推导运算的运算法则.
【答案】(1)证明见解析;(2)当,时,,推导过程见解析.
【详解】(1)证:设(、).
左
右
左=右,证毕.
(2)因为运算为运算的逆运算,所以的运算结果是关于变量的方程的解.
设(、),则,即.
当,时,解得,,.∴,
故,当,时,.
3.(2023·高一课时练习)已知复数,,其中i是虚数单位,.
(1)若,是实系数一元二次方程的两个虚根,求m,n的值;(2)求的值域.
【答案】(1), (2)
【详解】(1),是实系数一元二次方程的两个虚根,
则,解之得则,,
则,
(2),,则,
由,可得则的值域为.
4.(2023·高一课时练习)已知关于的实系数一元二次方程.
(1)若一根为,求,的值;(2)若存在模为1的虚数根,求,满足的条件;
(3)设,是虚数根,记,, 在复平面上对应点分别为,B,,求的值.
【答案】(1),;(2),;(3).
【详解】(1)依题意可知,实系数一元二次方程的两根为,,
所以,解得,.
(2)设模为1的虚根为,,,且,
则实系数一元二次方程的两根为,,
所以,解得,.
又,所以,故,.
(3)若,则方程的根为,.
若,则,,则,,.
所以;
若,则,,则,,.
所以.故.
【课后训练】
全卷共22题 满分:150分 时间:120分钟
一 选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2022·黑龙江·校考模拟预测)当时,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
【详解】由题意得,
, ,,
复数在复平面内对应的点位于第四象限.故选:.
2.(2022·福建福州·模拟预测)在复平面内,复数对应的点在第二象限,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:依题意设,且,,所以
因为,
所以,解得或(舍去);所以;故选:A
3.(2022·安徽合肥·校考二模)复数满足:,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设,,
,解得:,.故选:D.
4.(2022·内蒙古包头·统考一模)设,则复数对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【详解】设,则,
所以,,故,,则,
因此,复数在复平面内对应的点位于第四象限. 故选:D.
5.(2022·新疆·统考一模)若复数z的共轭复数是,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意,不妨假设 ,则 ,且 ,
, , ;故选:C.
6.(2022·河南·校联考模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,则.由得,则,所以,,所以.故选:B.
7.(2022春·北京西城·高一校考阶段练习)在复平面内,O为原点,四边形OABC是复平面内的平行四边形,且A,B,C三点对应的复数分别为z1,z2,z3,若,则z2=( )
A.1+i B.1-i C.-1+i D.-1-i
【答案】C
【解析】因为O为原点,四边形OABC是复平面内的平行四边形,
又因为,
所以由复数加法的几何意义可得,.故选:C.
8.(2023·全国·高三专题练习)已知复数对应的点在第二象限,为的共轭复数,有下列关于的四个命题:甲:; 乙:; 丙:; 丁:.
如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【详解】设,由于对应点在第二象限,所以,,,
,.
甲,乙,丙,
丁,
由于“只有一个假命题”,所以乙是假命题,的值应为. 故选:B
二 选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9、(2022·黑龙江高一课时练习)若,则z可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】设,则,
由题意可得,解得或
所以或.故选:AC
10.(2022·山东高一课时练习)若,则可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】设,则,由题意可得
解得或所以或.故选:AC
11.(2022·辽宁营口·高一校考阶段练习)已知与是共轭复数,以下4个命题一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】设,
由,,所以,所以A正确;
则,,所以B不正确;由,所以C正确;
由不一定是实数,所以D不一定正确. 故选:AC
12.(2022·浙江杭州·模拟预测)已知非零复数在复平面内对应的点分别为为坐标原点,则( )
A.当时, B.当时,
C.若,则存在实数,使得 D.若,则
【答案】AC
【解答】对A,即,两边平方可得,A对;
对,取,则,当,B错;
对,即,两边平方可得,
故,故,因此存在实数,使得,C对;
对,取,但,D错.故选:AC
三 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(2022·上海普陀·校考模拟预测)已知复数为虚数单位,则_________.
【答案】
【详解】因为复数,所以,且,
所以,故答案为:
14.(2022·天津·统考高考真题)已知是虚数单位,化简的结果为_______.
【答案】##
【详解】.故答案为:
15.(2022春·上海闵行·高三校考阶段练习)若实系数方程的一个根是,则_____.
【答案】1
【详解】解:因为关于的实系数方程的一个根是,所以另一个根为,
根据韦达定理可得,所以.
又,所以,所以故答案为:.
16.(2023·上海·高三专题练习)在复平面内,复数所对应的点分别为,对于下列四个式子:(1);(2);(3);(4),其中恒成立的是____________(写出所有恒成立式子的序号)
【答案】(2)(3)
【详解】,所以(1)错误.
,,所以(4)错误.
设,
.
,所以(2)正确.
,所以(3)正确. 故答案为:(2)(3)
四 解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明 证明过程或演算步骤.
17(2021·高一课时练习)已知,,为实数,若,求
【答案】.
【解析】
,
所以,解得, ,
所以,,
则,所以.
18、(2022·高一课时练习)如图所示,平行四边形OABC的顶点O,A,C分别对应复数0,3+2i,-2+4i.求:
(1)向量对应的复数;
(2)向量对应的复数;
(3)向量对应的复数.
【答案】(1)-3-2i;(2)5-2i;(3)1+6i.
【解析】(1)因为,所以向量对应的复数为-3-2i;
(2)因为=-,所以向量对应的复数为(3+2i)-(-2+4i)=5-2i;
(3)因为=+,所以向量对应的复数为(3+2i)+(-2+4i)=1+6i.
19.(2022·高一课前预习)已知平行四边形中,与对应的复数分别是与,两对角线与相交于点.
(1)求对应的复数;
(2)求对应的复数;
(3)求的面积.
【答案】(1)-2+2i;(2)5;(3).
【详解】由题意,画出平行四边形如下图示
(1)在平行四边形ABCD中,有
∴有 = (1+4i)-(3+2i)=-2+2i
即对应的复数是-2+2i
(2)∵= (3+2i)-(-2+2i)=5
即对应的复数是5
(3)∵
∴,而,
即
∴cos∠APB=,故sin∠APB=
故
即的面积为
20.(2023·高一课时练习)计算.
(1);(2);(3).
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)原式.
(2)原式.
(3),,,
原式.
21.(2023·全国·高三对口高考)设虚数、满足.
(1)若、是一个实系数方程的两根,求、;
(2)若,,复数,求的取值范围.
【答案】(1),(2)
【详解】解:(1)因为、是一个实系数方程的两根,所以由“共轭虚根定理”知.
设,则,
因为,所以,所以,
由“复数相等的充要条件”得,所以,.
所以,;
(2)由,得,所以.
又,所以,
所以.
因为,所以,,
所以.
22.(2023·高一单元测试)设复数,满足.
(1)若,满足,求,;
(2)若,是实系数一元二次方程的两个虚根,求的值;
(3)若,是否存在常数,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),或,;(2)或;(3)存在常数满足条件,.
【详解】(1)设,由得到,
,
,
,
,解得或,
故或;
(2)若,是实系数一元二次方程的两个虚根,
则 设,则
由题意得,,
解得或,故或;
(3)设,则,
由得,
,故.
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7.2 复数的四则运算
【学习要求】
1、复数的代数表述式的加、减运算;
2、复数代数式的乘、除法运算;
3、理解并掌握复数的除法运算的实质是分母实数化问题。
【思维导图】
【知识梳理】
1.复数代数形式的加法运算及其几何意义
(1)加法法则 设,,()是任意两个复数,那么它们的和:
显然:两个复数的和仍然是一个确定的复数
(2)复数加法满足的运算律: 对任意,有
交换律: 结合律:
(3)复数加法的几何意义
如图1,设在复平面内复数,对应的向量分别为,,以,为邻边作平行四边形,则,即:,
即对角线表示的向量就是与复数对应的向量.所以:复数的加法可以按照向量的加法来进行.
图1 图2
2.复数代数形式的减法运算及其几何意义
(1)减法法则 设,,()是任意两个复数,那么它们的差:
显然:两个复数的差仍然是一个确定的复数
(2)复数减法的几何意义
复数 向量
(3)()的几何意义
在复平面内,设复数,()对应的点分别是,,则.又复数.则,故,即表示复数在复平面内对应的点之间的距离.
3.复数代数形式的乘法运算
(1)复数的乘法法则:我们规定,复数乘法法则如下: 设,是任意两个复数,那么它们的乘积为 ,
即
(2)复数乘法满足的运算律
(交换律) (结合律) (分配律)
4.复数代数形式的乘方
(1)复数的乘方:复数的乘方就是相同复数的乘积
(2)复数乘方的运算律 根据复数乘法的运算律,实数范围内的正整数指数幂的运算律在复数范围内仍然成立,即对任意的,,有:
① ② ③
5. 共轭复数的性质
设,()
① ②为实数 ③且为纯虚数
④ ⑤,,
6.复数代数形式的除法运算
(1)定义:规定复数的除法是乘法的逆运算,即把满足(,)的复数叫做复数除以复数的商,记作或
(2)复数的除法法则
()由此可见,两个复数相除(除数不为0),所得的商是一个确定的复数.
7.求复数标准代数式形式的两种方法
1、直接法:将复数用已知复数式表示出来,利用复数的四则运算化简为复数的标准代数式;
2、待定系数法:将复数设为标准式,代入已知的等式中,利用复数相等的条件列出关于复数实部和虚部的方程(组),通过解方程(组)求出复数的实部与虚部。
【高频考点】
高频考点1. 复数的加减法运算
【方法点拨】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,两个复数相减,也可以看成是加上这个复数的相反数.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).
【例1】(2022春·广西桂林·高一统考期末)( )
A. B. C. D.
2、(2022秋·河南鹤壁·高一校考开学考试)设,则( )
A. B. C. D.
3.(2022·山东高一课时练习)若,则=( )
A. B. C. D.
4.(2022春·云南保山·高二统考期中)已知,则( )
A. B. C. D.
5.(2022·重庆高一课时练习)已知为虚数单位,计算下列各式.
(1); (2);
(3); (4).
高频考点2 . 复数加减法几何意义的运用
【方法点拨】(1)向量加、减运算的平行四边形法则和三角形法则是复数加、减法几何意义的依据.
(2)利用向量的加法“首尾相接”和减法“指向被减向量”的特点,在三角形内可求得第三个向量及其对应的复数.
1.(2022·高一)已知复数,试在复平面上作出下列运算结果对应的向量:
(1); (2).
2、(2022·浙江高一课时练习)已知四边形是复平面内的平行四边形,是原点,点分别表示复数,是,的交点,如图所示,求点表示的复数.
3、(2022春·上海宝山·高一校考期中)已知复数,满足,,,则在复平面所对应的点组成的图形的面积为______.
4.(2022春·北京西城·高一北京市第十三中学校考阶段练习)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.
5.(2022·高一课前预习)在复平面内,分别对应复数,以AB,AC为邻边作一个平行四边形,求点对应的复数及的长.
高频考点3 . 复数的乘除法运算
【方法点拨】(1)复数的乘法可以按照多项式的乘法计算,只是在结果中要将换成-1,并将实部、虚部分别合并.(2)复数的除法法则在实际操作中不方便使用,一般将除法写成分式形式,采用分母“实数化”的方法,即将分子、分母同乘分母的共轭复数,使分母成为实数,再计算.
1.(2022春·贵州六盘水·高一统考期末)已知复数z满足(i是虚数单位),则( )
A.1 B. C.2 D.
2.(2023秋·北京朝阳·高三统考期末)在复平面内,复数对应的点在第三象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2023秋·江西·高三校联考期末)已知,则=( )
A.3 B. C. D.2
4.(2023·高一课时练习)计算.(1);(2).
5.(2022·高一课时练习)计算:
(1);(2);(3).
高频考点4. 复数的乘方运算
【方法点拨】根据虚数单位i的幂运算的周期性,进行求解即可.
1.(2022春·湖北十堰·高一郧阳中学校考阶段练习)( )
A. B.1 C. D.
2.(2022秋·宁夏银川·高一校考期末)复数( )
A. B. C. D.
3.(2022春·吉林长春·高一长春吉大附中实验学校校考期中)已知复数z满足,则( )
A. B. C. D.
4.(2023·全国·高三专题练习)复数满足,则复数( )
A. B. C. D.
5.(2023·高一课时练习)计算:______.
高频考点5 . 复数范围内因式分解与解方程
【方法点拨】实系数一元二次方程的虚根是成对出现的,即若复数a+bi(a,b∈R,b≠0)是实系数一元二次方程的根,则其共轭复数a-bi是该方程的另一根,据此进行求解即可.
1.(2022春·福建福州·高一统考期中)多项式在复数集中因式分解的结果是( )
A. B.
C. D.
2.(2022春·河南信阳·高一校考阶段练习)已知方程有实根,且,则复数等于( )
A. B. C. D.
3.(2023·高一课时练习)关于的一元二次方程至少有一个实根,则实数的值是______.
4、(2022春·广西南宁·高一校联考期末)已知复数,是关于x的方程的两个根,则( )
A.9 B.81 C. D.82
5.(2022春·广东广州·高一校考阶段练习)已知方程有两个虚根,则的取值范围是________
高频考点6. 复数四则运算含参问题
【方法点拨】根据运算法则计算即可。
1.(2022·全国·高三专题练习)已知复数的实部与虚部的和为12,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2022春·四川绵阳·高二校考阶段练习)已知为虚数单位,若复数的实部与虚部相等,则实数的值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
3.(2022春·福建福州·高一校考期末)已知复数,,其中是正实数.
(1)若,求实数的值;(2)若是纯虚数,求的值.
4.(2022春·福建三明·高一校考期中)已知复数.
(1)若,求的值;(2)求的最小值,
高频考点7 . 与复数的模的几何意义有关的应用
【方法点拨】
1.(2022·高一课时练习)非零复数、在复平面内分别对应向量、(为坐标原点),若,则( )
A.、、三点共线 B.是直角三角形 C.是等边三角形 D.以上都不对
2.(多选)(2022春·辽宁大连·高一统考期末)设非零复数、所对应的向量分别为,,则下列选项能推出的是( )
A. B. C. D.
3.(2022·高一课时练习)根据复数加法的几何意义,证明:.
高频考点8. 复数四则运算的创新应用
【方法点拨】先根据复数的四则运算法则进行化简复数,再结合复数的有关概念,进行求解即可.
1.(2023·全国·高三专题练习)在复平面内,复数对应的点为,复数对应的点为,则向量的模为( )
A. B. C. D.
2.(2023·高一课时练习)现新定义两个复数(、)和(、)之间的一个新运算,其运算法则为:.
(1)请证明新运算对于复数的加法满足分配律,即求证:;
(2)设运算为运算的逆运算,请推导运算的运算法则.
3.(2023·高一课时练习)已知复数,,其中i是虚数单位,.
(1)若,是实系数一元二次方程的两个虚根,求m,n的值;(2)求的值域.
4.(2023·高一课时练习)已知关于的实系数一元二次方程.
(1)若一根为,求,的值;(2)若存在模为1的虚数根,求,满足的条件;
(3)设,是虚数根,记,, 在复平面上对应点分别为,B,,求的值.
【课后训练】
全卷共22题 满分:150分 时间:120分钟
一 选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2022·黑龙江·校考模拟预测)当时,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
2.(2022·福建福州·模拟预测)在复平面内,复数对应的点在第二象限,且,则( )
A. B. C. D.
3.(2022·安徽合肥·校考二模)复数满足:,则( )
A. B. C. D.
4.(2022·内蒙古包头·统考一模)设,则复数对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.(2022·新疆·统考一模)若复数z的共轭复数是,且,,则( )
A. B. C. D.
6.(2022·河南·校联考模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
7.(2022春·北京西城·高一校考阶段练习)在复平面内,O为原点,四边形OABC是复平面内的平行四边形,且A,B,C三点对应的复数分别为z1,z2,z3,若,则z2=( )
A.1+i B.1-i C.-1+i D.-1-i
8.(2023·全国·高三专题练习)已知复数对应的点在第二象限,为的共轭复数,有下列关于的四个命题:甲:; 乙:; 丙:; 丁:.
如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
二 选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9、(2022·黑龙江高一课时练习)若,则z可能为( )
A. B. C. D.
10.(2022·山东高一课时练习)若,则可能为( )
A. B. C. D.
11.(2022·辽宁营口·高一校考阶段练习)已知与是共轭复数,以下4个命题一定正确的是( )
A. B. C. D.
12.(2022·浙江杭州·模拟预测)已知非零复数在复平面内对应的点分别为为坐标原点,则( )
A.当时, B.当时,
C.若,则存在实数,使得 D.若,则
三 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(2022·上海普陀·校考模拟预测)已知复数为虚数单位,则_________.
14.(2022·天津·统考高考真题)已知是虚数单位,化简的结果为_______.
15.(2022春·上海闵行·高三校考阶段练习)若实系数方程的一个根是,则_____.
16.(2023·上海·高三专题练习)在复平面内,复数所对应的点分别为,对于下列四个式子:(1);(2);(3);(4),其中恒成立的是____________(写出所有恒成立式子的序号)
四 解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明 证明过程或演算步骤.
17.(2021·高一课时练习)已知,,为实数,若,求
18、(2022·高一课时练习)如图所示,平行四边形OABC的顶点O,A,C分别对应复数0,3+2i,-2+4i.求:(1)向量对应的复数;(2)向量对应的复数;(3)向量对应的复数.
19.(2022·高一课前预习)已知平行四边形中,与对应的复数分别是与,两对角线与相交于点.
(1)求对应的复数;(2)求对应的复数;(3)求的面积.
20.(2023·高一课时练习)计算.
(1);(2);(3).
21.(2023·全国·高三对口高考)设虚数、满足.
(1)若、是一个实系数方程的两根,求、;
(2)若,,复数,求的取值范围.
22.(2023·高一单元测试)设复数,满足.
(1)若,满足,求,;
(2)若,是实系数一元二次方程的两个虚根,求的值;
(3)若,是否存在常数,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
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