内容正文:
第10讲 复数的概念
【学习目标】
1. 了解从实数系到复数系的扩充过程和方法。
2. 研究复数的表示、运算及其几何意义。
【基础知识】
一、复数的有关概念
1、复数的概念:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a,b分别是它的实部和虚部.
2、复数的分类:z=a+bi
注意:
(1)若一个复数是实数,仅注重虚部为0是不够的,还要考虑它的实部是否有意义.
(2)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.
(3)两个不全为实数的复数不能比较大小.
3、复数相等:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).
4、共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
5、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|=
二、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.
【考点剖析】
考点一:数系的扩充和复数的概念
例1. 若复数
为纯虚数,则
( )
A.
B.13
C.10
D.
【答案】A
【详解】
复数
为纯虚数,故需要
故选:A
考点二:复数的几何意义
例2. 在复平面内,复数
对应的点的坐标是
,则
的共轭复数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】
解:由题知,
,则
,所以
,
故选:D.
【真题演练】
1. 若
(
)为实数,
(
)是纯虚数,则复数
为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】
由题意
,
,
,
,
所以
.
故选:C.
2. 已知
,
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【详解】
,
,
,
,
,
故选:AD.
3. 已知
是虚数单位,若
,则
的值为______.
【答案】0
【详解】
因为
EMBED Equation.DSMT4 ,
所以
,
.
故答案为:
4. 设复数
,当
取何实数时:
(1)复数z为纯虚数;
(2)在复平面上表示z的点位于第三象限;
(3)表示z的点在直线
上.
【答案】
(1)由
为纯虚数,则
该组条件无解,所以复数
不可能为纯虚数;
(2)由表示
的点位于第三象限,则
解得
;
(3)由表示
的点在直线
上,则
,解得
.
5. 在复平面内,若复数z对应的点为(1,1),则
( )
A.﹣1
B.1
C.2
D.
【答案】B
【详解】
由已知复数z对应的点为(1,1),则
,
因此
,所以
故选:B.
6. 在复平面内,若复数
对应的点的坐标为
,则实数
( )
A.1
B.
C.2
D.
【答案】D
【详解】
复数
对应的点的坐标为
由题干得到
故选:D.
7. 已知复数z满足
,且z的共轭复数为
,则
( )
A.
B.2
C.4
D.3
【答案】B
【详解】
因为
,所以
,所以
.
故选:B.
8. 若复数
为纯虚数,则
的共轭复数是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
由题意知:
且
,
∴
,即
,故
的共轭复数是
.
故选:A.
【过关检测】
1. 以下命题中,正确的是( )
A.如果两个复数互为共轭复数,那么它们的差是纯虚数
B.如果a+bi=c+di,那么a=c,b=d
C.复平面上,虚轴上的点与纯虚数一一对应
D.复平面上,实轴上的点与实数一一对应
【答案】D
【详解】
A:
,当
时,
不是纯虚数,故A错误;
B:如果a+bi=c+di,当且仅当a、b、c、d∈R时,a=c,b=d,故B错误;
C:复平面上,虚轴上的点除原点外与纯虚数一一对应,故C错误;
D:复平面上,实轴上的点与实数一一对应,故D正确.
故选:D.
2. 已知复数z满足实部为
,虚部为
,则复数z在复平面上对应的点关于虚轴对称的点所对应的复数是______.
【答案】
【详解】
由题可得
,
∴复数z在复平面上对应的点关于虚轴对称的点所对应的复数为
.
故答案为:
.
3. 复数
,当m取何实数时:
(1)z为实数;
(2)z为纯虚数;
(3)z对应的点在复平面上实轴的上半部分.
【答案】
(1)因为z为实数,所以
,解得
或
(2)由z为纯虚数,则
解得
(3)由z对应的点在复平面上实轴的上半部分,则
,解得
或
4. 已知z为复数,
和
均为实数,其中i是虚数单位.
(1)求复数
;
(2)若复数
对应的点在第四象限,求m的取值范围.
【答案】
(1)设
,则
,
,
因为
和
均为实数,所以
,解得
,
所以
,则
;
(2)
,
因为
对应的点在第四象限,所以
,解得