内容正文:
§2.1 复数
一、【知识梳理】
1.复数的有关概念
(1)复数的概念:
形如a+bi(a,b∈R)的数叫复数,其中a,b分别是它的实部和虚部.若b=0,则a+bi为实数;若b≠0,则a+bi为虚数;若a=0且b≠0,则a+bi为纯虚数.
一个复数为纯虚数,不仅要求实部为0,还需要求虚部不为0.
(2)复数相等:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).
(3)共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
(4)复数的模:
向量的模r叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=.
2.复数的几何意义
(1)复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b)(a,b∈R).
(2)复数z=a+bi(a,b∈R) 平面向量.
3.复数的运算
(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:===+i (c+di≠0).
(2)复数加法的运算定律
设z1,z2,z3∈C,则复数加法满足以下运算律:
①交换律:z1+z2=z2+z1;
②结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
[常用结论]
(1)(1±i)2=±2i,=i,=-i.
(2)-b+ai=i(a+bi).
(3)i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*);
i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N*).
(4)共轭与模是复数的重要性质,运算性质有:
(1);(2);(3);(4);
(5);(6).
***数的三角形式、运算及其几何意义
1.复数的三角表示式及复数的辐角和辐角的主值
一般地,任何一个复数z=a+bi都可以表示成r(cos θ+isin θ)的形式,其中,r是复数z的模;θ是以x轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线OZ)为终边的角,叫做复数z=a+bi的辐角,我们规定在0≤θ<2π范围内的辐角θ的值为辐角的主值,通常记作arg z.r(cos θ+isin θ)叫做复数z=a+bi的三角表示式,简称三角形式.a+bi叫做复数的代数表示式,简称代数形式.
2.复数三角形式的乘、除运算
若复数z1=r1(cos θ1+isin θ1),z2=r2(cos θ2+isin θ2),且z1≠z2,则
(1)z1z2=r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)=
r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]
(2)=
= [cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)].
即:两个复数相乘,积的模等于各复数的模的积,积的辐角等于各复数的辐角的和.
两个复数相除,商的模等于被除数的模除以除数的模所得的商,商的辐角等于被除数的辐角减去除数的辐角所得的差.
二、【典例剖析】
考点一 :复数的有关概念与性质
【典例1】若复数,则下列结论正确的是( )
A. B.的虚部为 C. D.
【典例2】已知a∈R,若a–1+(a–2)i(i为虚数单位)是实数,则a=( )
A.1 B.–1 C.2 D.–2
【典例3】已知复数的实部为0,其中为虚数单位,则实数a的值是_____.
【变式探究】
1.设z=i(2+i),则=( )
A.1+2i B.–1+2i
C.1–2i D.–1–2i
2.设复数z满足(1+i)z=2i,则∣z∣=( )
A. B.
C. D.2
考点二 :复数的几何意义
【典例4】在复平面内,复数对应的点的坐标是,则( ).
A. B. C. D.
【典例5】设复数z满足,z在复平面内对应的点为(x,y),则( )
A. B. C. D.
【变式探究】
1.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,+∞)
2.设z=-3+2i,则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
考点三:复数的四则运算
【典例6】( )
A.1 B.−1
C.i D.−i
【典例7】若,则( )
A. B. C. D.
【变式探究】
1. ( )
A. B. C. D.
2. ______.
考点四:数的三角形式、运算及其几何意义**
【典例8】把下列复数的代数形式化成三角形式:
(1)+i;
(