内容正文:
一、复数的有关概念
1.复数的概念是掌握复数的基础,如虚数、纯虚数、复数相等、复数的模等.有关复数的题目不同于实数,应注意根据复数的相关概念解答.
2.处理复数概念问题的两个注意点
(1)当复数不是a+bi(a,b∈R)的形式时,要通过变形化为a+bi的形式,以便确定其实部和虚部.
(2)求解时,要注意实部和虚部本身对变量的要求,否则容易产生增根.
当实数a为何值时,z=a2-2a+(a2-3a+2)i,
(1)为实数;
(2)为纯虚数;
(3)对应的点在第一象限内;
(4)复数z对应的点在直线x-y=0上.
解:(1)z∈R⇔a2-3a+2=0,解得a=1或a=2.
(2)z为纯虚数,则
即故a=0.
(3)z对应的点在第一象限,则
∴∴a<0,或a>2.
∴a的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞).
(4)依题设(a2-2a)-(a2-3a+2)=0,
∴a=2.
[训练1]
(1)若复数z=1+i(i为虚数单位),是z的共轭复数,则z2+2的虚部为( )
A.0 B.-1
C.1 D.-2
(2)设i是虚数单位,若复数a-(a∈R)是纯虚数,则a的值为( )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
(1)A 解析:因为z=1+i,所以=1-i,所以z2+2=(1+i)2+(1-i)2=2i+(-2i)=0.故选A.
(2)D 解析:因为a-=a-=a-=(a-3)-i,由纯虚数的定义,知a-3=0,所以a=3.故选D.
二、复数相等
复数的代数形式z=x+yi(x,y∈R),从实部、虚部来理解一个复数,把复数z满足的条件转化为实数x,y应该满足的条件,从而可以从实数的角度利用待定系数法和方程思想来处理复数问题.
已知x,y为共轭复数,且(x+y)2-3xyi=4-6i,求x,y.
解:设x=a+bi(a,b∈R),则y=a-bi.
又(x+y)2-3xyi=4-6i,∴4a2-3(a2+b2)i=4-6i,
∴∴或或或
∴或或或
[训练2]
已知复数z=(1+2i)(-2+i)-.
(1)化简复数z;
(2)若z2+(2a-1)z-(1-i)b-16=0,求实数a,b的值.
解:(1)z=(1+2i)(-2+i)-
=-4-3i-=-4-3i-(2-i)=-6-2i.
(2)∵(-6-2i)2+(2a-1)(-6-2i)-(1-i)b-16=0,
∴32+24i-6(2a-1)-2(2a-1)i-b+bi-16=0,
∴22-12a-b+(26-4a+b)i=0,
∴解得
三、复数的几何意义
1.复数运算与复数几何意义的综合是高考常见的考查题型,解答此类问题的关键是利用复数运算将复数化为代数形式,再利用复数的几何意义解题.
2.在复平面内确定复数对应点的步骤
(1)由复数确定有序实数对,即z=a+bi(a,b∈R)确定有序实数对(a,b).
(2)由有序实数对(a,b)确定复平面内的点Z(a,b).
(1)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
(2)已知复数z1=2+3i,z2=a+bi,z3=1-4i,它们在复平面上所对应的点分别为A,B,C.若=2+,则a=________,b=________.
(1)C
(2)-3 -10 解析:∵=2+,
∴1-4i=2(2+3i)+(a+bi),
即∴
[训练3]
(多选)已知i为虚数单数,下列说法中正确的是( )
A.若复数z满足|z-i|=,则复数z对应的点在以(1,0)为圆心,为半径的圆上
B.若复数z满足z+|z|=2+8i,则复数z=15+8i
C.复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模
D.复数z1对应的向量为,复数z2对应的向量为.若|z1+z2|=|z1-z2|,则⊥
CD 解析:满足|z-i|=的复数z对应的点在以(0,1)为圆心,为半径的圆上,A错误;设z=a+bi(a,b∈R),则|z|=.由z+|z|=2+8i,得a+bi+=2+8i.所以解得所以z=-15+8i,B错误;由复数的模的定义知C正确;由|z1+z2|=|z1-z2|的几何意义知,以,为邻边的平行四边形为矩形,从而两邻边垂直,D正确.故选CD.
四、复数的四则运算
进行复数代数运算的策略:
(1)复数代数形式的运算的基本思路就是应用运算法则进行计算.
①复数的加减运算类似于实数中的多项式加减运算(合并同类项);
②复数的乘除运算是复数运算的难点,在乘法运算中要注意i的幂的性质,区分(a+bi)2=a2+2abi-b2与(a+b)2=a2+2ab+b2;在除法运算中,关键是“分母实数化”(分子、分母同乘分母的共轭复数),此时要注意区分(a+bi)·(a-bi