内容正文:
第4讲 复数
课程标准:1.通过方程的解,认识复数.2.理解复数的代数表示及其几何意义,理解两个复数相等的含义.3.掌握复数代数表示的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义.
1.复数的有关概念
(1)复数的概念
形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a与b分别叫做它的实部与虚部.若b=0,则a+bi为实数,若b≠0,则a+bi为虚数,若a=0且b≠0,则a+bi为纯虚数.
(2)复数相等
a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).
(3)共轭复数
a+bi与c+di共轭⇔a=c且b=-d(a,b,c,d∈R).
(4)复数的模
向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|= (a,b∈R).
2.复数的几何意义
(1)复数z=a+bi 一一对应复平面内的点Z(a,b)(a,b∈R).
(2)复数z=a+bi 一一对应平面向量(a,b∈R).
3.复数的运算
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:z1z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
(4)除法:===+i(c+di≠0).
1.(1)i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N).
(2)i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N).
2.z=|z|2=||2,|z1z2|=|z1||z2|,||=,|zn|=|z|n(n∈N).
3.(1)复数加法的几何意义:若复数z1,z2对应的向量,不共线,则复数z1+z2是以,为邻边的平行四边形的对角线所对应的复数.
(2)复数减法的几何意义:复数z1-z2是-=所对应的复数.
1.(2022·新高考Ⅱ卷)(2+2i)(1-2i)=( )
A.-2+4i B.-2-4i
C.6+2i D.6-2i
答案 D
解析 (2+2i)(1-2i)=2+4-4i+2i=6-2i.故选D.
2.在复平面内,向量对应的复数是2+i,向量对应的复数是-1-3i,则向量对应的复数是( )
A.1-2i B.-1+2i
C.3+4i D.-3-4i
答案 D
解析 因为向量对应的复数是2+i,向量对应的复数是-1-3i,所以向量对应的复数是-2-i,且=+,所以向量对应的复数是(-1-3i)+(-2-i)=-3-4i.故选D.
3.以2i-的虚部为实部,以i+2i2的实部为虚部的新复数是( )
A.2-2i B.2+i
C.-+i D.+i
答案 A
解析 2i-的虚部为2,i+2i2=-2+i的实部为-2,所以所求的新复数是2-2i.故选A.
4.(2022·广州二模)若复数z=是实数,则实数m=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
答案 A
解析 ∵z===-i为实数,∴-=0,解得m=-1.故选A.
5.(2021·新高考Ⅱ卷)复数在复平面内对应的点所在的象限为( )
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 ===,所以该复数在复平面内对应的点为,该点在第一象限.故选A.
6.给出下列命题:
①两个不是实数的复数不能比较大小;
②复数i-1的共轭复数是i+1;
③若(x2-1)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x=±1;
④若(z1-z2)2+(z2-z3)2=0,则z1=z2=z3.
其中假命题的序号是________.
答案 ②③④
解析 ①显然为真命题;对于②,复数i-1的共轭复数是-i-1,所以该命题是假命题;对于③,若(x2-1)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则x2-1=0且x2+3x+2≠0,所以x=1,所以该命题是假命题;对于④,若(z1-z2)2+(z2-z3)2=0,可取z1=i,z2=0,z3=1,z1≠z2≠z3,所以该命题是假命题.
考向一 复数的运算
例1 (1)(2022·扬州模拟)已知复数z满足3z=|8-6i|-zi(i为虚数单位),则=( )
A.i B.1+i
C.3-i D.3+i
答案 D
解析 ∵|8-6i|==10,又3z=|8-6i|-zi,∴z(3+i)=10,即z==3-i,∴=3+i.故选D.
(2)(多选)(2022·淄博三模)已知复数z1,z2,满足|z1||z2|≠0,下列说法正确的是( )
A.若z1z2=z1z3,则z2=z3
B.|z1+z2|≤|z1|+|z2|
C.若z1z2∈R,则∈R
D.|z1z2|=|z1||z2|
答案 ABD
解析 对于A,z1z2=z1z3,则z1(z2-z3)=0