内容正文:
第二节 数系的扩充与复数的引入
高考要求
考向规律
1.理解复数的基本概念.
2.理解复数相等的充要条件.
3.了解复数的代数表示法及其几何意义.
4.能进行复数代数形式的四则运算.
5.了解复数代数形式的加、减运算的几何意义.
1.从近三年的高考试题来看,复数是高考考查的热点之一,题目处在试卷的前三个题的位置,难度较小.
2.重点考查复数的基本概念、复数的模、复数的几何意义、复数相等、复数的四则运算以及共轭复数,其中复数的乘、除运算是高考考查的热点.
3.考查题型:选择题.
知识点一 复数的有关概念
1.定义:复数z=a+bi(a,b∈R),实部a,虚部b.
2.复数z=a+bi(a,b∈R)的分类:
复数z
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.模:|z|=.
[微提醒] (1)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.
(2)利用复数相等a+bi=c+di列方程时,注意a,b,c,d∈R的前提条件.
知识点二 复数的运算
1.复数的加、减、乘、除运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
(1)加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=__(a+c)+(b+d)i__ .
(2)减法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=__(a-c)+(b-d)i__ .
(3)乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=__(ac-bd)+(ad+bc)i__ .
(4)除法:=== +i (c+di≠0).
2.复数加法的运算定律
设z1,z2,z3∈C,则复数加法满足以下运算律:
(1)交换律:z1+z2=__z2+z1__ .
(2)结合律:(z1+z2)+z3=__z1+(z2+z3)__ .
知识点三 复数的几何意义
[微提醒] 复数z=a+bi(a,b∈R)的对应点的坐标为(a,b),而不是(a,bi).
1.i的乘方的周期性
in=(k∈Z)
2.复数的模与共轭复数的关系
z·=|z|2=||2.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)中,虚部为bi.( )
(2)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小,如4+3i>3+3i,3+4i>3+3i等.( )
(3)原点是实轴与虚轴的交点.( )
(4)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.( )
(5)复数z=-1+2i的共轭复数对应的点在第四象限.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2.复数的虚部是( )
A.- B.-
C. D.
解析 ===+i,所以虚部为.
答案 D
3.(教材改编)=( )
A.--i B.-+i
C.--i D.-+i
解析 ===-+i.
答案 D
4.(易错)已知z=(m+1)+(m-1)i在复平面内对应的点在第四象限,则实数m的取值范围是( )
A.(-1,1) B.(-1,3)
C.(1,+∞) D.(-∞,-1)
解析 要使复数z对应的点在第四象限,应满足解得-1<m<1.
答案 A
5.(2021·全国乙卷)设iz=4+3i,则z=( )
A.-3-4i B.-3+4i
C.3-4i D.3+4i
解析 由题意结合复数的运算法则即可求得z的值.由题意可得z====3-4i.故选C.
答案 C
考点一 复数的有关概念(师生共研)
[例1] (1)(2021·南京模拟)若为实数,则实数a的值为( )
A.2 B.-
C. D.-2
(2)(2021·贵阳四校联考)已知z(1+i)=1+ai,i为虚数单位,若z为纯虚数,则实数a=( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
(3)已知a+bi(a,b∈R)是的共轭复数,则a+b等于( )
A.-1 B.-
C. D.1
[解析] (1)==+i,
因为为实数,所以=0,解得a=-.故选B.
(2)法一 因为z(1+i)=1+ai,所以z===,因为z为纯虚数,
所以=0且≠0,解得a=-1,故选A.
法二 设z=x+yi(x∈R,y∈R),因为z(1+i)=1+ai,所以(x+yi)(1+i)=1+ai,即(x-y)+(x+y)i=1+ai,由复数相等的充要条件可得
解得因为z为纯虚数,
所以x=0且y≠0,解得a=-1,故选A.
法三 因为z为纯虚数,
所以可设z=bi(b∈R,且b≠0),则z(1+i)=1+ai,即
bi(1+i)=1+ai,所以-b+bi=1+ai,所以
解得a=b=-1,故选A.
(3)由=i