内容正文:
第四节 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条件.3.掌握复数代数表示式的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义.
知识分布 落实
1.复数的概念
(1)复数的定义:形如 (其中 , )的数叫作复数,通常用字母 表示,即 ,其中 称为复数 的实部, 称为复数 的虚部, 叫作虚数单位.
(2)复数的分类:复数
(3)复数相等: 且 .
(4)共轭复数: 与 互为共轭复数 , .
(5)复数的模:向量 的模称为复数 的模,记作 或 ,即 .
[微提醒](1)虚数不能比较大小.(2)复数集包含实数集与虚数集.
2.复数的几何意义
[微提醒] 复数 的对应点的坐标为 ,而不是 .
3.复数的四则运算
(1)复数的运算法则
设 , ,则
①加法: .
②减法: .
③乘法: .
④除法: .
(2)复数的运算律
①复数的加法运算律:结合律: ;交换律: .
②复数的乘法运算律:
交换律: ;
结合律: ;
乘法对加法的分配律: .
(3)复数加减的几何意义
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 可以直观地反映出复数加、减法的几何意义,即 , .
[对点自测]
1. 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) 方程 没有解. ( × )
(2) 复数 中,虚部为 . ( × )
(3) 复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小. ( × )
学生用书第133页
(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. ( √ )
2. (必修第二册P167习题 改编)若 ,复数 是纯虚数,则( B )
A. 且 B. C. D. 或
[解析][因为 是纯虚数,所以 解得 .故选 .]
3. (必修第二册P167例4改编)已知 是 的共轭复数,则 ( D )
A. B. C. D. 1
[解析] ,所以 , ,所以 .故选 .]
4. (易错题)设 是虚数单位,若 ,且其对应的点位于复平面内的第二象限,则 位于( B )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
[解析][法一:因为 对应的点的坐标为 ,且点 位于第二象限,所以 所以 位于第二象限,故选 .
法二:取 时,满足 即复数 对应的点 位于第二象限,满足题意,而该角在第二象限.故选 .]
巧记结论
1.复数代数运算中常用的几个结论
(1) ; ; .
(2) .
(3) ; ; ; ; , .
(4) ; ; ; .
(5) .
2.复数 的方程或不等式在复平面上表示的图形
(1) 表示以原点 为圆心,以 和 为半径的两圆所夹的圆环,并包括圆环的边界.
(2) 表示以 为圆心, 为半径的圆.
即时练1 [2022·山东潍坊质检]已知 ,则 ( D )
A. B. C. D. 1
[解析][法一:由结论 知, ,则 .故选 .
法二:由结论 知, .故选 .]
即时练2 [2019·全国Ⅰ卷]设复数 满足 , 在复平面内对应的点为 ,则( C )
A. B.
C. D.
[解析][由结论 知, 表示以 为圆心,1为半径的圆,所以 .故选 .]
即时练3 [2020·全国Ⅱ卷]设复数 , 满足 , ,则 .
[解析]由结论 知, ,所以 ,即 .
考点分类 突破
考点一 复数的概念 自练型
1. [2022·山东淄博一模]若复数 的实部与虚部相等,则实数 的值为( A )
A. B. C. 1 D. 3
[解析] ,
因为复数 的实部与虚部相等,所以 ,解得 ,故实数 的值为 .故选 .]
2. [2022·全国乙卷]已知 ,且 ,其中 , 为实数,则( A )
A. , B. , C. , D. ,
[解析][由题意知 ,所以 ,又 ,所以 ,所以
解得 故选 .]
3. [2022·北京卷]若复数 满足 ,则 ( B )
A. 1 B. 5 C. 7 D. 25
[解析][由 可知, ,故 .故选 .]
4. [2022·山东潍坊二模](多选)若复数 , ,其中 是虚数单位,则下列说法正确的是( BCD )
A.
B.
C. 若 是纯虚数,则
D. 若 , 在复平面内对应的向量分别为 , ( 为坐标原点),则
[解析][对于 , ,故 错;对于 , ,所以 ,又 ,所以 ,故 正确;对于 ,因为 为纯虚数,所以 , ,故 正确;对于 ,在复平面内, 对应的点为 , 对应的点为 ,所以 , ,故 正确.故选 .]
学生用书第134页
解决复数概念问题的方法及注意