内容正文:
10.1.1 复数的概念
一、复数的有关概念
1、虚数单位:规定i的平方等于-1,即,我们把i叫作虚数单位.
2、复数的概念:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,实部是,虚部是,
分别记作,
3、复数集:①定义:全体复数所成的集合.②表示:通常用大写字母C表示.
【注意】复数概念说明:
(1)复数集是最大的数集,任何一个数都可以写成a+bi(a,b∈R)的形式,其中0=0+0i.
(2)复数的实部是a,虚部是实数b而非bi.
(3)复数z=a+bi只有在a,b∈R时才是复数的代数形式,否则不是代数形式.
二、复数的分类
对于复数a+bi,
(1)当且仅当b=0时,它是实数;
(2)当且仅当a=b=0时,它是实数0;
(3)当b≠0时,叫做虚数;
(4)当a=0且b≠0时,叫做纯虚数.
这样,复数z=a+bi可以分类如下:.
【注意】复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系
三、复数相等
1、在复数集C=中任取两个数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),
我们规定:两个复数相等的充要条件是实部与虚部分别相等。
2、两个复数不一定能比大小
(1)根据复数相等的定义,知在,两式中,只要有一个不成立,那么;
(2)若两个复数都全是实数,则可以比较大小,反之,若两个复数能比较大小,则她们必须都是实数(即虚部均为0);
(3)若两个复数不全是实数,则不能比较大小。
题型一 复数的相关概念辨析
【例1】(2022·高一课时练习)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
【变式1-1】(2023·江苏·高一专题练习)(多选)有下面四个命题,真命题的是( )
A.
B.若,且,则
C.,则
D.两个虚数不能比较大小
【变式1-2】(2022·高一课时练习)设集合,,,则,,间的关系为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2022·高一课时练习)若,求实数m的取值范围( )
A.(1,+) B.() C.(,2) D.()
【变式1-4】(2023·江苏·高一专题练习)(多选)下列说法中正确的有( )
A.若,则是纯虚数
B.若是纯虚数,则实数
C.若,则为实数
D.若,且,则
题型二 求复数的实部与虚部
【例2】(2023·全国·高一专题练习)设复数为实数,则实数m的值是_____.
【变式2-1】(2023·全国·高一专题练习)欧拉公式(e为自然对数的底数,i为虚数单位)是瑞士著名数学家欧拉发明的,是英国科学期刊《物理世界》评选出的十大最伟大的公式之一.根据欧拉公式可知,复数虚部为______.
【变式2-2】(2023春·浙江杭州·高一杭师大附中校考期中)若复数,则z的实部与虚部的和为( )
A.-1 B.1 C.5 D.-5
【变式2-3】(2023·全国·高一专题练习)以的虚部为实部,以的实部为虚部的新复数是________.
【变式2-4】(2023春·河南濮阳·高一濮阳外国语学校校考期中)已知是虚数单位,复数,.
(1)当复数为实数时,求的值;
(2)当复数为纯虚数时,求的值;
题型三 已知复数类型求参数
【例3】(2023春·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考期中)已知复数(,为虚数单位)为纯虚数,则的值是( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
【变式3-1】(2023·高一课时练习)复数为纯虚数的充要条件是( )
A. B.且 C.且 D.且
【变式3-2】(2023·高一课时练习)已知复数.当实数取什么值时,复数是:
(1)虚数;
(2)纯虚数.
【变式3-3】(2022·高一课时练习)已知复数.
(1)若复数z是实数,求实数a的值;
(2)若复数z是虚数,求实数a的取值范围;
(3)复数z是不是纯虚数?若是纯虚数,求出实数a的值;若不是纯虚数,请说明理由.
题型四 利用复数相等求参数
【例4】(2023春·黑龙江鹤岗·高一鹤岗一中校考阶段练习)复数,则实数( )
A.2 B.3 C.2或3 D.0或2或3
【变式4-1】(2023春·黑龙江鸡西·高一鸡西市第四中学校考期中)已知,分别求实数x,y的值?
【变式4-2】(2022·高一课时练习)已知集合,集合,且满足,,求整数,的值.
【变式4-3】(2022·高一课时练习)分别求满足下列条件的实数x,y的值.
(1) ;
(2).
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