内容正文:
1.3 复数(精讲)
一.复数的有关概念
1.复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a是实部,b是虚部,i为虚数单位.(虚部不含i)
2.复数的分类:
复数z=a+bi(a,b∈R)
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互为共轭复数⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).(实同虚反)
5.复数的模:
向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|a+bi|或|z|,即|z|=|a+bi|=(a,b∈R).
二.复数的几何意义
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点Z(a,b).
(2)复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
三.复数的四则运算
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.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=+,=-.
1. 解决复数概念问题的方法
1.解题时一定要先看复数是否为a+bi(a,b∈R)的形式,以确定实部和虚部.
2.复数绝大部分问题可以转化为复数的实部与虚部,只需把复数化为代数形式,列出实部和虚部满足的方程(不等式)组即可.
二.复数代数形式运算问题的解题策略
复数的加减法
在进行复数的加减法运算时,可类比合并同类项,运用法则(实部与实部相加减,虚部与虚部相加减)计算即可
复数的乘法
复数的乘法类似于多项式的四则运算,可将含有虚数单位i的看作一类同类项,不含i的看作另一类同类项,分别合并即可
复数的除法
除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把i的幂写成最简形式
三.复数的几何意义
1.进行简单的复数运算,将复数化为标准的代数形式;
2.把复数问题转化为复平面内的点之间的关系,依据是复数a+bi与复平面上的点(a,b)一一对应.
四.常用结论
1.(1±i)2=±2i;=i;=-i.
2.-b+ai=i(a+bi)(a,b∈R).
3.i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N).
4.i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N).
5.复数z的方程在复平面上表示的图形
(1)a≤|z|≤b表示以原点O为圆心,以a和b为半径的两圆所夹的圆环;
(2)|z-(a+bi)|=r(r>0)表示以(a,b)为圆心,r为半径的圆.
考点一 复数的计算
【例1-1】(2023·甘肃·统考二模)已知,为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【例1-2】(2023·新疆·校联考二模)复数,则( )
A. B.
C. D.
【例1-3】(2023春·江西抚州·高三金溪一中校考阶段练习)已知复数z满足,则( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2023·西藏拉萨·统考一模)设复数满足,则( )
A. B. C. D.
2.(2023·西藏拉萨·统考一模)已知复数,,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
4.(2023·山西临汾·统考二模)复数( )
A. B.2048 C. D.-2048
5.(2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测)若为虚数单位,则计算___________.
考法二 复数的实部与虚部
【例2-1】(2023·广西南宁·统考二模)已知复数,则的虚部为( )
A. B. C.1 D.
【例2-2】(2023·江西九江·校联考模拟预测)若复数(是虚数单位)的共轭复数是,则的虚部是( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2023春·河南商丘)已知复数,则z的虚部为( )
A.2 B. C.5 D.
2.(2023春·湖南·高三校联考阶段练习)复数的实部与虚部之和为_______.
3.(2023·山东潍坊·统考模拟预测)设i为虚数单位,且,则的虚部为( )
A. B.2 C.2i D.
考法三 复数的分类
【例3-1】(2023·辽宁·校联考二模)已知,为纯虚数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【例3-2】(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知i为虚数单位,复数是实数,则的值是( )
A.2 B