7.2 复数的四则运算
1、复数的加、减、乘、除运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
①加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
②减法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
③乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
④除法:
2、复数加法的运算定律
复数的加法满足交换律、结合律,即对任何z1,z2,z3∈C,有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
题型一 加减运算
例 1 复数等于( )
A. B. C.i D.-i
【答案】A
【分析】
按照加法和减法法则进行求解.
【详解】
故选:A.
计算:
原式
题型二 复数乘除
例 2
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
分析:根据复数除法法则化简复数,即得结果.
详解:选D.
计算=
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
分析:根据复数乘法法则求结果.
详解:
选B.
题型三 四则运算
例 3 计算:;
【答案】
【分析】
先计算,再计算得到答案.
【详解】
计算:.
【答案】(2).
【分析】
化简得到,再计算得到答案.
【详解】
.
题型四 模长的计算
例 4 设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据复数运算法则求得,根据模长的定义求得结果.
【详解】
本题正确选项:
已知i为虚数单位,若,则( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】B
【分析】
由已知条件,结合复数的运算可得,由模长公式可得答案.
【详解】
∵,
∴,
故.
故选:B.
题型五 复数的几何意义
例 5 如图,在复平面内,复数对应的向量分别是,则复数( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由图可得,,进而求解即可
【详解】
由图,,,
所以,,则,,
所以,
故选:B
如图,在复平面内,复数,对应的向量分别是,,则( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】B
【分析】
根据向量的坐标,写出复数,再求加法及模.
【详解】
由题图可知,,
所以,
.
故选:B.
题型六 解方程
例 6 在复数范围内解下列方程:
(1);
(2).
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)利用配方法得到方程的根;
(2)利用公式法得到方程的根.
【详解】
解:(1)因为,所以方程的根为.
(2)因为,所以方程的根为,即.
在复数范围内解下列方程:
(1);
(2).
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)先判断一元二次方程根的判别式,再利用求根公式求解即可;
(2)先判断一元二次方程根的判别式,再利用求根公式求解即可.
【详解】
解:(1),
∴方程的根为,即.
(2),
∴方程的根为,即.
1、已知,则__________,__________.
【答案】
【分析】
先根据复数除法法则化简再根据共轭复数概念得第一空,根据复数模的性质求解第二空.
【详解】
∵,则,
故答案为:,
2、在复平面内,复数对应的点位于第__________象限;__________.
【答案】四
【分析】
先根据复数运算法则化简,再根据复数几何意义确定点所在象限,最后根据共轭复数概念以及模的定义求结果.
【详解】
由,
∴对应的点的坐标为,位于第四象限,,∴.
故答案为:四,
3、已知复数满足(其中是虚数单位),则复数的虚部为_______.
【答案】
【解析】
由题得,所以复数的虚部为.故填.
4、已知,为虚数单位,若为实数,则的值为__________.
【答案】-2
【解析】
为实数,
则.
5、复数的值是______.
【答案】0
【分析】
先利用复数的除法运算计算,再计算,相加即得解.
【详解】
.
6、已知复数满足,则复数的实部与虚部的和为__________.
【答案】4
【分析】
设出复数,根据复数相等,列方程进行计算即可.
【详解】
设,则,
∴,
即,
∴,
解得,
∴,
即复数的实部与虚部的和是4.
故答案为:4.
7、已知复数(i为虚数单位)是实系数一元二次方程的一个根,则_____.
【答案】1
【分析】
的共轭复数是实系数一元二次方程的一个根,利用一元二次方程的根与系数的关系求、.
【详解】
解:因为是实系数一元二次方程的一个根,
所以是实系数一元二次方程的一个根,
所以,,
因此.
故答案为:1.
8、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】,
【分析】
利用求得点表示的复数,利用求得点表示的复数
【详解】
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
9、如图所示,平行四边形OABC的顶点O,A,C对应的复数分别为0,,,其中i为虚数单位.
(1)求对应的复数.
(2)求对应的复数;
(3)求对应的复数.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】
(1)由点坐标,即可求解;
(2)由根据向量的减法几何意义,结合坐标,即可求解;
(3)根据向量的加法的几何意义,以及坐标,即可求解.
【详解】
(1)因为,所以表示的复数为.
(2)因为,所以表示的复数为.
(3),所以对应的复数为.
10、计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【答案】(1);(2);(3);(4);(5)
【分析】
运用复数乘法运算法则、加减法的运算法则直接运算即可.
【详解】
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
11、计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1);(2);(3);(4).
【分析】
运算复数除法的运算法则,结合复数的乘法和加减法的运算法则直接求解即可.
【详解】
(1);
(2);
(3);
(4).
12、在复数范围内解下列方程:
(1);
(2),其中,且.
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)利用配方法得到方程的根;
(2)利用配方法得到方程的根.
【详解】
解:(1)因为,所以方程的根为.
(2)将方程配方,得,
.
所以原方程的根为.