内容正文:
第十章 复数
10.1 复数及其几何意义
10.1.1 复数的概念
知识梳理
1.复数的概念及分类
(1)数系的扩充及对应的集合符号表示
(2)复数的有关概念
复数为
(3)复数的分类
①实数b=0
②虚数b≠0;其中a=0纯虚数;非纯虚数a≠0
2.两个复数相等的充要条件
在复数集C={a+bi|a,b∈R}中,任取两个复数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),规定a+bi与c+di相等的充要条件是a=c且b=d
常见考点
考点一 复数的实部与虚部
典例1.复数(为虚数单位)的虚部为( )
A. B.6 C.3 D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用复数的相关概念求解.
【详解】
因为复数,
所以其虚部为-6,
故选:A
变式1-1.已知复数的实部与复数的虚部相等,则实数a等于( )
A.-3 B.3
C.-1 D.1
【答案】C
【解析】
【分析】
根据给定条件,利用复数的相关概念直接列式计算作答.
【详解】
复数的实部为1,复数的虚部为-a,则-a =1,解得,
所以实数a等于-1.
故选:C
变式1-2.复数i的实部和虚部分别是( )
A.0,0 B.0,1 C.1,1 D.1,0
【答案】B
【解析】
【分析】
根据复数的实部和虚部定义进行判断即可.
【详解】
复数i的实部和虚部分别是0,1.
故选:B.
变式1-3.复数,则复数的虚部是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用特殊角的三角函数值以及复数的概念求解.
【详解】
解:因为复数,
所以复数的虚部是,
故选:A
考点二 复数的概念与分类
典例2.下列命题正确的是( )
A.实数集与复数集的交集是空集
B.任何两个复数都不能比较大小
C.任何复数的平方均非负
D.虚数集与实数集的并集为复数集
【答案】D
【解析】
【分析】
利用复数的基本概念与性质,结合反例判断选项的正误即可.
【详解】
解:实数集与复数集的交集是实数集,所以A不正确;
任何两个复数都不能比较大小,不正确,当两个复数是实数时,可以比较大小,所以B不正确;
任何复数的平方均非负,反例,所以C不正确;
虚数集与实数集的并集为复数集,所以D正确
故选:D.
变式2-1.如图所示的是一个结构图,在框①②③中应分别填入( )
A.虚数,整数,分数 B.复数,虚数,整数
C.虚数,复数,纯虚数 D.复数,虚数,纯虚数
【答案】D
【解析】
【分析】
根据复数的分类和虚数的分类,结合结构图的意义得到答案.
【详解】
复数分为实数和虚数,虚数又分为纯虚数和非纯虚数,
故选:D
变式2-2.设集合,,,则,,间的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据复数的定义、复数的分类判断.
【详解】
根据复数的定义,复数包含虚数和实数,虚数包含纯虚数和非纯虚数的虚数.
因此只有B正确.
故选:B.
变式2-3.在,,,,0.618,这几个数中,纯虚数的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】
【分析】
利用纯虚数的定义逐个判定即可.
【详解】
解:为实数,为纯虚数,为虚数,为纯虚数,0.618为实数,为实数,
纯虚数只有2个,
故选:.
考点三 虚数单位i及其性质
典例3.复数的虚部是( )
A.i B. C.1 D.-1
【答案】C
【解析】
【分析】
利用复数的的性质进行运算求解即可
【详解】
,所以虚部为1
故答案选:C
变式3-1.已知为虚数单位,那么下列的取值中,能使成立是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】
【分析】
根据虚数单位的性质,有,进而可知时n的值.
【详解】
由,则.
故选:B
变式3-2.若复数z满足,则z的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由复数的运算求出,进而得出虚部.
【详解】
,则z的虚部6,
故选:D.
变式3-3.若复数,则z的虚部是( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用,化简复数z,再求复数z的虚部.
【详解】
因为,所以,,
所以复数z的虚部是.
故选:A.
考点四 复数相等
典例4.已知,i为虚数单位,若,则( )
A. B.1 C. D.3
【答案】C
【解析】
【分析】
先化简,再根据复数相等的等价条件得解.
【详解】
解:由,得,所以.
故选:C.
变式4-1.,则实数的值为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】C
【解析】
【分析】
由复数相等的定义可构造方程组解得结果.
【详解】
由得:,解得:.
故选:C.
变式4-2.已知,,