内容正文:
数 学
第五章 平面向量、复数
第4讲 复 数
1.理解复数的基本概念和复数相等的充要条件.
2.了解复数的代数表示法及其几何意义,能进行复数代数形式的四则运算.
3.了解复数代数形式的加、减运算的几何意义.
[对应学生用书P108]
1.复数的有关概念
(1)定义:一般地,当a与b都是实数时,称a+bi为复数.复数一般用小写字母z表示,即 z=a+bi (a,b∈R),其中a称为z的 实部 , b 称为z的虚部.
z=a+bi
实部
b
(2)分类:
满足条件(a,b为实数)
复数的分类 a+bi为实数⇔ b=0
a+bi为虚数⇔ b≠0
a+bi为纯虚数⇔ a=0且b≠0
b=0
b≠0
a=0且b≠0
(3)复数相等:a+bi=c+di⇔ a=c且b=d (a,b,c,d∈R).
(4)共轭复数:如果两个复数的实部 相等 ,而虚部 互为相反数 ,则称这两个复数互为共轭复数,复数z的共轭复数用 表示.
(5)复数的模:向量=(a,b)的长度称为复数z=a+bi(a,b∈R)的模(或绝对值),复数z的模用|z|表示,因此|z|= .当b=0时,|z|== |a| .
a=c且b=d
相等
互为相反数
|a|
2.复数的几何意义
复数z=a+bi与复平面内的点 Z(a,b) 及平面向量=(a,b)(a,b∈R)是一一对应关系.
3.复数的运算
(1)运算法则:设z1=a+bi,z2=c+di,a,b,c,d∈R.
Z(a,b)
(a±c)+(b±d)i
(ac-bd)+(bc+ad)i
(
+i
(2)几何意义:复数加、减法可按向量的平行四边形或三角形法则进行.
如图给出的平行四边形OZ1ZZ2可以直观地反映出复数加、减法的几何意义,即=+,=-.
(3)由复数加、减法的几何意义可得 ||z1|-|z2|| ≤|z1±z2|≤ |z1|+|z2| .
||z1|-|z2||
|z1|+|z2|
1.i的乘方具有周期性:i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0,n∈N*.
2.(1±i)2=±2i;=i;=-i.
3.复数的模与共轭复数的关系:z·=|z|2=||2.
|思考辨析|
1.判断(在括号内打“√”或“×”)
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)中,虚部为bi.( )
答案 (1)×
(2)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小.( )
答案 (2)×
(3)原点是实轴与虚轴的交点.( )
答案 (3)√
(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.( )
答案 (4)√
|教材衍化|
2.(教材改编题)复数z在复平面内对应的点为,则=( )
A.1+2i B.-1-2i C.1-2i D.2+i
解析 ∵z对应的点为,∴z=-1+2i,
∴====-1-2i.
答案 B
3.(教材改编题)在复平面内,复数ω=-+i对应的向量为,复数ω2对应的向量为,那么向量对应的复数是 ( )
A.1 B.-1 C.i D.-i
解析 =-=ω2-ω=-=--i+-i=
-i,故选D.
答案 D
|易错自纠|
4.(不理解共轭复数的概念致错)若复数z满足zi=2-3i(i是虚数单位),则复数z的共轭复数为( )
A.-3-2i B.-3+2i C.2+3i D.3-2i
解析 zi=2-3i,则z==-3-2i,故复数z的共轭复数为-3+2i.
答案 B
5.(忽视纯虚数的概念致错)若复数z=+i是纯虚数,则实数m= .
解析 由题意,解得m=2.
答案 2
[对应学生用书P109]
考点1 复数的有关概念(题组通关)
1.(2022·全国乙卷)已知z=1-2i,且z+a+b=0,其中a,b为实数,则( )
A.a=1,b=-2 B.a=-1,b=2
C.a=1,b=2 D.a=-1,b=-2
解析 =1+2i,z+a+b=1-2i+a(1+2i)+b=(1+a+b)+(2a-2)i,
由z+a+b=0,得即
答案 A
2.(2023·甘肃兰州·一模)设i为虚数单位,若复数是纯虚数,则实数a= ( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
解析 复数=+i,因为复数是纯虚数,
所以解得a=1,故选C.
答案 C
3.(2022·山东青岛·二模)复数(i是虚数单位)的虚部是 ( )
A.1 B.-i C.2 D.-2i
解析 由题意可知,===-1+i,所以复数的虚部为1.
答案 A
4.