内容正文:
第五章复数(讲义+典型例题)
1. 数系的扩充和复数的概念
1.复数的定义:设为方程的根,称为虚数单位,形如的数,称为复数.所有复数构成的集合称复数集,通常用来表示.
a为实部,b为虚部
2.复数集
例1(1).(2021·浙江·绍兴市柯桥区教师发展中心模拟预测)已知,若复数(是虚数单位)是纯虚数,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
【解析】
【分析】
根据实部为零,虚部不为零得到方程(不等式)组,解得即可;
【详解】
解:是纯虚数,则,解得,
故选:C.
(2).(2021·全国·模拟预测)设i是虚数单位,则下列是虚数的是( )
A.f B.g C.h D.i
【答案】D
【解析】
【分析】
由复数的定义可得答案.
【详解】
由复数的定义可得答案,
故选:D.
举一反三
(1).(2021·广东佛山·模拟预测)在复数范围内方程的解为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
方程,即,开方即可求解.
【详解】
解:方程,即,开方得,
故选:C.
(2).(2021·福建泉州·一模)已知i是虚数单位,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】
根据复数定义,求得命题逻辑关系.
【详解】
i是虚数单位,则,“”是“”的充分条件;
由,得,故“”是“”的不必要条件;
故“”是“”的充分不必要条件,
故选:A
二.复数的几何意义
1. 复平面
在直角坐标系里,点z的横坐标是,纵坐标是,复数可用点来表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴为实轴,y轴出去原点的部分称为虚轴.
2.复数的坐标表示 点
3.复数的向量表示 向量.
4.复数的模
在复平面内,复数对应点,点Z到原点的距离叫做复数z的模,记作.由定义知,.
(
复数
复平面
内的点
Z(a,b)
平面向量
)
例2(1).(2021·四川自贡·一模(理))复数(,为虚数单位),在复平面内所对应的点在上,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
求出复数在复平面内所对应的点的坐标,代入,求得,再根据复数的模的公式即可得解.
【详解】
解:复数在复平面内所对应的点的坐标为,
因为点在上,
所以,解得,
所以,
所以.
故选:B.
(2).(2021·全国·模拟预测)已知是虚数单位,复数的共轭复数在复平面中对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】
化简复数,求出共轭复数,即可得到答案;
【详解】
,
,
对应的点位于第一象限,
故选:A
举一反三
(1)
.(山东省大教育联盟学校2021-2022学年高三下学期收心考试(开学考试)数学试题)已知,若在复平面内复数与对应的两点之间的距离为4,则( ).
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意求得,结合,列出方程,即可求解.
【详解】
由题意,复数与,
可得,
即,解得.
故选:B.
1(2).(2022·河南濮阳·高三开学考试(理))已知复数z满足,则( )
A.1 B. C. D.5
【答案】B
【解析】
【分析】
将等式两边同时取模可求解.
【详解】
将等式两边同时取模,有,
即,所以.
故选:B
(3).(2022·上海市崇明区横沙中学高一期末)若复数在复平面上对应的点在第四象限,则的取值范围是__.
【答案】
【解析】
【分析】
根据复数的代数形式及对应点在第四象限有,即可得m的范围.
【详解】
由题设,,可得.
故答案为:.
(4).(2022·江西上饶·高二期末(文))已知复数,其中i是虚数单位,m为实数.
(1)当复数z为纯虚数时,求m的值;
(2)当复数在复平面内对应的点位于第三象限时,求m的取值范围.
【答案】(1)4
(2)
【解析】
【分析】
(1)根据纯虚数,实部为零,虚部不为零列式即可;
(2)根据第三象限,实部小于零,虚部小于零,列式即可 .
(1)
因为为纯虚数,
所以
解得或,且且
综上可得,当为纯虚数时;
(2)
因为在复平面内对应的点位于第三象限,
解得或,且
即,故的取值范围为.
三. 两个复数相等的定义:且(其中)特别地,.
例3(2022·浙江·模拟预测)设(i为虚数单位),则a=( )
A.-1 B.0 C.1 D.1或-1
【答案】C
【解析】
【分析】
根据复数相等,即可求得a的值.
【详解】
因为,
所以有 ,即 ,
故选:C.
举一反三
(1).(2021江苏无锡·模拟预测)已知,且,则的值