内容正文:
7.1 复数的概念
一、复数的有关概念
1.定义:我们把形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满足i2=-1.
2.表示方法:复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R),其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部.
3.数集
(1)定义:全体复数所构成的集合叫做复数集.
(2)表示:通常用大写字母C表示.
二、复数的分类
1.复数z=a+bi(a,b∈R)
2.复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系
反思感悟 复数分类问题的求解方法与步骤
(1)化标准式:解题时一定要先看复数是否为a+bi(a,b∈R)的形式,以确定实部和虚部.
(2)定条件:复数的分类问题可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部和虚部满足的方程(不等式)即可.
(3)下结论:设所给复数为z=a+bi(a,b∈R),则:
①z为实数⇔b=0;
②z为虚数⇔b≠0;
③z为纯虚数⇔a=0且b≠0.
三、复数相等的充要条件
复数相等问题的解题技巧
(1)必须是复数的代数形式才可以根据实部与实部相等,虚部与虚部相等列方程组求解.
(2)根据复数相等的条件,将复数问题转化为实数问题,为应用方程思想提供了条件,同时这也是复数问题实数化思想的体现.
(3)如果两个复数都是实数,可以比较大小,否则是不能比较大小的.
四、复数与复平面内点的关系
1.建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
2.复数集C和复平面内所有的点组成的集合是一一对应的,即复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b),这是复数的一种几何意义.
反思感悟 利用复数与点的对应关系解题的步骤
(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数z=a+bi(a,b∈R)可以用复平面内的点Z(a,b)来表示,是解决此类问题的依据.
(2)列出方程:此类问题可建立复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程(组)或不等式(组)求解.
五、复数与复平面内向量的关系
如图所示,设复平面内的点Z表示复数z=a+bi,连接OZ,显然向量由点Z唯一确定;反过来,点Z(相对于原点来说)也可以由向量唯一确定.
六、复数的模
1.定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
2.记法:复数z=a+bi的模记作|z|或|a+bi|.
3.公式:|z|=|a+bi|=.
七、共轭复数
1.定义:当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.
2.表示:复数z的共轭复数用表示,即如果z=a+bi(a,b∈R),那么=a-bi.
反思感悟 互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于实轴对称.特别地,实数和它的共轭复数在复平面内所对应的点重合,且在实轴上.
考点一 实部虚部的辨析
【例1】(2020·上海静安区·高二期末)的平方根为______.
【练1】(2020·江西抚州市)若,其中,i为虚数单位,则复数的虚部为( )
A.1 B.i C. D.
考点二 复数的分类
【例2】(2020·江苏宿迁市·高二期中)已知复数,其中为虚数单位.
(1)若复数是实数,求实数的值;
(2)若复数是纯虚数,求实数的值.
【练2】(2021·江西景德镇市)已知复数是纯虚数,则实数( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
考点三 复数的几何意义--复平面
【例3】(2020·北京101中学高二期中)在复平面内,复数的共轭复数所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【练3】(2019·重庆市江津第六中学校高二期中)在复平面内,复数所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
考点四 复数的几何意义--模长
【例4】(2020·湖北随州市·高二月考)已知为虚数单位,实数,满足,则( )
A.10 B. C.3 D.1
【练4】(2021·浙江高二期末)已知,若有(为虚数单位),则( )
A.1 B. C. D.
课后练习
1. (2021·烟台模拟)若复数 ,则 ( )
A. B. 2 C. D.
2. (2021高二下·莆田期末)复数 在复平面内对应点位于( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
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