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复数的四则运算练习题(文理通用)

1.已知复数z 满足z +i -3=3-i ,则z 等于

( ) .

A .0 C .6

解析 z =3-i -(i-3) =6-2i. 答案 D

B .2i D .6-2i

2.A ,B 分别是复数z 1,z 2在复平面内对应的点,O 是原点,若|z 1+z 2|=|z 1-z 2|,则三角形AOB 一定是

( ) .

A .等腰三角形 C .等边三角形

B .直角三角形 D .等腰直角三角形 →→

解析 根据复数加(减) 法的几何意义,知以OA ,OB 为邻边所作的平行四边形的对角线相等,则此平行四边形为矩形,故三角形OAB 为直角三角形. 答案 B

3.已知z 1=2+i ,z 2=1+2i ,则复数z =z 2-z 1对应的点位于

( ) .

A .第一象限 C .第三象限

B .第二象限 D .第四象限

解析 z =z 2-z 1=(1+2i) -(2+i) =-1+i ,实部小于零,虚部大于零,故位于第二象限. 答案 B

1

4.若z 1=2-i ,z 22i ,则z 1,z 2在复平面上所对应的点为Z 1、Z 2,这两点之间的距

2离为________.

解析 |Z 1Z 2|= 答案

61 2

3

a +(a +1)i ,z 2=-33b +(b +2)i(a ,b ∈R ) ,若z 1-z 2=43,则a +b =2

⎛2+1⎫2+-1- 2⎪⎝⎭

2

61

2

5.已知z 1=

________. 解析 ∵z 1-z 2=43,

3⎛3⎫

a +(a +1)i -[-3b +(b +2)i]= a +33b ⎪+(a -b -1)i =2⎝2⎭

⎧⎪3a +33b =43,

由复数相等的条件知⎨2

⎪⎩a -b -1=0,

∴a +b =3. 答案 3

解得⎨

⎧a =2,⎪⎪⎩b =1.

6.已知z ,ω为复数,(1+3i) z 为纯虚数,ω,且|ω|=2,求ω.

2+i

解 设z =a +b i(a ,b ∈R ) ,则(1+3i) z =a -3b +(3a +b )i ,由题意得a =3b ≠0. ∵|ω|=⎪

z

⎪z =2,

⎪2+i ⎪

2

2

∴|z |a +b =510, 将a =3b 代入上式,得⎨

⎧⎪a =15,⎪⎩b =5,

或⎨

⎧⎪a =-15,⎪⎩b =-5.

15+5i

故ω=±(7-i) .

2+i

综合提高

限时25分钟

7.设z ∈C ,且|z +1|-|z -i|=0,则|z +i|的最小值为

( ) .

A .0 C. 2 2

B .1 1D. 2

解析 由|z +1|=|z -i|知,在复平面内,复数z 对应的点的轨迹是以(-1,0) 和(0,1)为端点的线段的垂直平分线,即直线y =-x ,而|z +i|表示直线y =-x 上的点到点(0,-1) 的距离,其最小值等于点(0,-1) 到直线y =-x 的距离.答案 C

8.复数z 1、z 2分别对应复平面内的点M 1、M 2,且|z 1+z 2|=|z 1-z 2|,线段M 1M 2的中点M 对应的复数为4+3i ,则|z 1|+|z 2|等于

( ) .

A .10 B.25 C.100 D.200

解析 根据复数加减法的几何意义,由|z 1+z 2|=|z 1-z 2|知,以OM 1、OM 2为邻边的平行四边形是矩形(对角线相等) ,即∠M 1OM 2为直角,M 是斜边M 1M 2的中点,

2

2

22

∵|O M |4+3=5,

∴|M 1M 2|=10.

2

2

2

2

2

∴|z 1|+|z 2|=|OM 1|+|OM 2|=|M 1M 2|=100. 答案 C

9.在平行四边形OABC 中,各顶点对应的复数分别为z O =0,z A =2,z B =-2a +3i ,z C

2=-b +a i ,则实数a -b 为________.

a

2-b =-2a ,⎧⎪

解析 因为OA +OC =OB ,所以2+i +(-b +a i) =-2a +3i ,所以⎨a

2a =3,⎪⎩2

→→

a

得a -b =-4. 答案 -4

10.复数z =x +y i(x ,y ∈R ) 满足条件|z -4i|=|z +2|,则2+4的最小值为________.

解析 方程|z -4i|=|z +2|表示线段Z 1Z 2(Z 1(0,4)、Z 2(-2,0)) 的中垂线, 易求其方程为x +2y =3. ∴2+4=2+22²2=2=22=2. 当且仅当2=2, 即x =2y 且x +2y =3,

33

即x =,y =42.

24答案 2

x

2y

3

x y

x y x 2y

m 2+m

11.设m ∈R ,复数z 1(m -15)i ,z 2=-2+m (m -3)i ,若z 1+z 2是虚数,求m 的取

m +2

值范围.

m 2+m

解 因为z 1=+(m -15)i ,

m +2z 2=-2+m (m -3)i ,

⎛m +m 2⎫+[(m -15) +m (m -3)]i

所以z 1+z 2= ⎪

⎝m +2⎭

m 2-m -42=+(m -2m -15)i.

m +2

因为z 1+z 2是虚数,

2

所以m -2m -15≠0且m ≠-2, 所以m ≠5且m ≠-3且m ≠-2, 所以m 的取值范围是

(-∞,-3) ∪(-3,-2) ∪(-2,5) ∪(5,+∞).

12.设z 1、z 2∈C ,已知|z 1|=|z 2|=1,|z 1+z 2|2,求|z 1-z 2|.

解 法一 设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R ) ,由题设知a +b =1,c +d =1,(a +c ) +(b +d ) =2,

又由(a +c ) +(b +d ) =a +2ac +c +b +2bd +d ,可得2ac +2bd =0. |z 1-z 2|=(a -c ) +(b -d ) =a +c +b +d -(2ac +2bd ) =2, ∴|z 1-z 2|2.

法二 ∵|z 1+z 2|+|z 1-z 2|=2(|z 1|+|z 2|) , ∴将已知数值代入,可得|z 1-z 2|=2, ∴|z 1-z 2|2.

法三 作出z 1、z 2对应的向量OZ 1、OZ 2,

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

使OZ 1+OZ 2=O Z .

∵|z 1|=|z 2|=1,又OZ 1、OZ 2不共线(若OZ 1、OZ 2共线,则|z 1+z 2|=2或0与题设矛盾) , ∴平行四边形OZ 1ZZ 2为菱形. 又∵|z 1+z 2|2, ∴∠Z 1OZ 2=90°, 即四边形OZ 1ZZ 2为正方形, 故|z 1-z 2|2.

1.(1-2i)(3+4i)(-2+i) 等于

( ) .

A .20+15i C .-20-15i

B .20-15i D .-20+15i

解析 (1-2i)(3+4i)(-2+i) =(3+4i -6i +8)(-2+i) =(11-2i)(-2+i) =-22+11i +4i +2=-20+15i. 答案 D

2.(1+i) -(1-i) 的值是

( ) .

A .-1 024

B .1 024

20

20

C .0

20

20

D .512

210

210

解析 (1+i) -(1-i) =[(1+i) ]-[(1-i) ]= (2i)-(-2i) =(2i)-(2i)=0. 答案 C -133.

36

10

10

10

10

-2+i 的值是 1+2i

( ) .

A .0 B.1 C.i D.2i

-1+3

23++]

3

解析 原式==2i ,故选D. 答案 D

-2+

⎛-1

3i ⎫3 2³⎪

2⎝⎭

3

-2+

-2+i 1+i

i

4.设复数z =1+2i ,则z -2z =________.

解析 ∵z =1+2i

∴z -2z =z (z -2) =(1+2i)(12i -2) =(1+2i)(-12i) =-3. 答案 -3

5.若z 1=a +2i ,z 2=3-4i ,且为纯虚数,则实数a 的值为________.

解析

2

2

z 1z 2

z 1a +2i a ++=z 23-4i 9+16a -

25

3a +4a i +6i -825

a +

⎧⎪3a -8=0,,∴⎨

⎪4a +6≠0,⎩

8

∴a 3

8答案

36.计算(1)

⎛1+i 6+2+3i

⎝1-i ⎭3-2i

3⎫4⎛1

(2) +⎪. ⎝22⎭解 (1)原式=i =-1+i.

3⎫2⎤2⎛13⎫2⎡⎛1

(2)法一 原式=⎢ i ⎪⎥= -i ⎪

⎣⎝22⎭⎦⎝22⎭

6

233-2

=i 2

2+32+3i

13

=-i.

223⎫3⎛1

法二 ∵ -⎪=1,

⎝22⎭

3⎫4⎛13⎫3⎛13⎫⎛1

∴原式= -⎪= -i ⎪ -⎪

⎝22⎭⎝22⎭⎝22⎭13 =-i.

22

综合提高

7.复数z 满足(1+2i) z =4+3i ,那么z =

( ) .

A .2+i C .1+2i

4+3i 4+3i

解析 z 1+2i 1+2i ∴z =2+i. 答案 A

1-3i 1

8.若x =,那么2=

2x -x

( ) .

A .-2 B.-1 C.1+3i D.1 解析 ∵x -x =x (x -1) =i)(1+3i) =-1, 所以

1

=-1,故选B. x -x

2

2

限时25分钟

B .2-i D .1-2i

1-2i 1

=(10-5i) =2-i ,

1-2i 5

13i ⎛13i ⎫1-3i -1-3i 1

. ²=-(1-31⎪=2224⎝2⎭

答案 B

9.对任意复数z =x +y i(x ,y ∈R ) ,i 为虚数单位,则下列结论正确的是________.

①|z -z |=2y ;②z =x +y ; ③|z -z |≥2x ;④|z |≤|x |+|y |.

解析 ∵z =x -y i(x ,y ∈R ) ,|z -z |=|x +y i -x +y i|=|2y i|=|2y |,∴①不正确;对于②,z =x -y +2xy i ,故不正确;∵|z -z |=|2y |≥2x 不一定成立,∴③不正确;对于④,|z |=x +y ≤|x |+|y |,故④正确.

2

2

22

2

2

答案 ④

⎛11⎫10.设f (z +i) =1-z ,z 1=1+i ,z 2=1-i ,则f ⎪=________.

⎝z 1z 2⎭

解析 令z +i =t ,得z =t -i ,

f (t ) =1-(t -i ) =1-i -t ,

111

++z 1z 21+i 1-i 1

1-i +1+i +

2

1. 2

⎛11⎫∴f ⎪=f (1)=1-i -1=-i. ⎝z 1z 2⎭

答案 -i 11.复数z =

2

2+i

2

2

z +

2

a z

解 由z

a z a z

z =

+2+i

2

2i +3-3i 3-i

=1-i.

2+i 2+i

∵a 为纯虚数,∴设a =m i(m ≠0),则

a m i m i -m

z 2+(1-i) 2+=-2i +

z 1-i 2

⎛⎫=- -2⎪i

m -,⎧⎪2∴⎨m ⎪⎩2-2=0,

m m

32

∴m =4,∴a =4i.

12.复数z +a +b

且|z |=4,z 对应的点在第一象限,若复数0,z ,z 对应

1-i

的点是正三角形的三个顶点,求实数a 、b 的值. 解 z =

1-i

a +b i)

=2i²i(a +b i) =-2a -2b i. 由|z |=4,得a +b =4,

∵复数0,z ,z 对应的点构成正三角形,

2

2

-∴|z -z |=|z |.

把z =-2a -2b i 代入化简得|b |=1. 又∵z 对应的点在第一象限,∴a

⎧a =-3,

⎩b =-1.

故所求值为a 3,b =-1