内容正文:
第4讲复数的概念(核心考点讲与练)
一、复数的概念
1.虚数单位:
1)满足;
2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算法则仍然成立.
3)与的关系:就是的一个平方根,即方程的一个根,方程的另一个根是.
4)i的周期性:,,,.于是就有.
2.数系的扩充:复数
3.复数的定义:
基本概念:形如()的数叫复数,称为复数的实部,称为复数的虚部.全体复数所成的集合叫做复数集,用字母表示.复数通常用字母表示,即,把复数表示成的形式,叫做复数的代数形式.
4.复数与实数、虚数、纯虚数及的关系:
对于复数,当且仅当时,复数是实数;当时,复数叫做虚数;当且时,叫做纯虚数;当且仅当时,就是实数.
5.两个复数相等的定义:
如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.这就是说,如果,,, ,那么且.特殊地,当时,.
6.复数模的性质:
1);
2);
3);
4).
7.共轭复数:
定义:若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.复数的共轭用表示.虚部不等于的两个共轭复数也叫做共轭虚数.
数的性质:设,则(1);(2);(3).
二、复数的几何意义
1.共轭复复平面、实轴、虚轴:
概念:复数与有序实数对是一一对应关系.建立一一对应的关系.点的横坐标是,纵坐标是,复数可用点表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴.实轴上的点都表示实数.对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为,它所确定的复数表示是实数.除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
2.几何表示:复数复平面内的点或向量是向量的几何表示.
注:复数、复平面内的点、向量之间的一一对应中,向量应特别注意它是以原点为起点的,否则就谈不上一一对应,因为复平面上与相等的向量有无数多个.
考点一:数系的扩充和复数的概念
例1.(2021·全国·高一课时练习)若,则实数的值为( )
A.8 B. C.0 D.8或0
例2.(2022·全国·高一)若()为实数,()是纯虚数,则复数为( )
A. B. C. D.
例3.(2021·全国·高一课时练习)请说出下列复数的实部和虚部.
(1); (2); (3);
(4); (5); (6)0.
例4.(2021·全国·高一课时练习)已知复数(),且,求k的值.
例5.(2021·重庆市江津第五中学校高一期中)当实数为何值时,复数为
(1)实数?
(2)虚数?
(3)纯虚数?
例6.(2021·全国·高一课时练习)求适合下列方程的实数x与y的值:
(1);
(2).
例7.(2021·全国·高一课时练习)当x、y为何实数时,复数等于2?
例8.(2021·河北·衡水市冀州区第一中学高一期中)当实数m分别为何值时,
(1)复数是:实数?虚数?
(2)复数纯虚数?
例9.(2021·全国·高一课时练习)设△ABC的两个内角A,B所对的边分别为a,b,复数z1=a+bi,z2=cosA+icosB,若复数z1·z2为纯虚数,试判断△ABC的形状,并说明理由.
例10.(2021·江苏·扬州大学附属中学东部分校高一期中)已知,复数.
(1)当为何值时,复数为实数?
(2)当为何值时,复数为虚数?
(3)当为何值时,复数为纯虚数?
考点二:复数的几何意义
例1.(2022·全国·高一)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
例2.(2021·广东·深圳市龙岗区德琳学校高一期中)设复数,则复数的模为( )
A. B. C. D.
例3.(2022·全国·高一)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.
例4.(2022·全国·高一)若复数为纯虚数,则( )
A. B.13 C.10 D.
例5.(2022·全国·高一)复数的模为1,其中为虚数单位,,则这样的一共有( )个.
A.9 B.10 C.11 D.无数
例6.(2021·全国·高一课时练习)设复数,x,,且,则满足的复数z共有______个.
例7.(2021·全国·高一课时练习)已知复数的实部为1,,则______.
例8.(2021·全国·高一课时练习)若复数,则的最大值为______.
例9.(2022·全国·高一)已知复数z的虚部为1,且,则z在复平面内所对应的点z到虚轴的距离为___________.
例10.(2