第5章 第5节 数系的扩充与复数的引入(Word教参)-【优化指导】2024高考数学一轮复习高中总复习·第1轮(人教A版 浙江专用)
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 掌握复数代数表示式的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义.
知识梳理
1.复数的定义及分类
(1)复数的定义
形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中实部是a,虚部是b.
(2)复数的分类
(1)虚数不能比较大小;
(2)复数集包含实数集与虚数集.
2.复数的有关概念
(1)复数相等:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).
(2)共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔a=c且b=-d(a,b,c,d∈R).
(3)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|=r=
(r≥0,a,b∈R).
3.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)是一一对应的关系.
复数z=a+bi(a,b∈R)的对应点的坐标为(a,b),而不是(a,bi).
4.复数的运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则:
(1)z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
(2)z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
(3)z1z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
(4)=
=
=
(c+di≠0).
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(1±i)2=±2i,=i,
=-i,
z·=|z|2=|
|2,|z1·z2|=|z1||z2|,
=
,|zn|=|z|n.
进阶诊断
1.判断正误
(1)方程x2+x+1=0没有解.( × )
(2)复数z=a+bi(a,b∈R)中,虚部为bi.( × )
(3)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小.( × )
(4)原点是实轴与虚轴的交点.( √ )
(5)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·P95T1(2)改编)复数的共轭复数是( B )
A.i+2 B.i-2
C.-2-i D.2-i
3.复数的虚部是( B )
A.-1 B.1
C.i D.-i
4.(必修第二册·P94T1(3)改编)当<m<1时,复数m(3+i)-(2+i)在复平面内对应的点位于( D )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
5.(必修第二册·P95T4改编)已知复数z与(z+2)2-8i都是纯虚数,则z=-2i.
6.已知(1+2i)=4+3i,则z=2+i.
复数的概念················································自主练通
1.若复数(2-i)(a+i)的实部与虚部互为相反数,则实数a=( D )
A.3 B.
C.- D.-3
解析:(2-i)(a+i)=(2a+1)+(2-a)i,因为该复数的实部与虚部互为相反数,所以(2a+1)+(2-a)=0,解得a=-3.
2.(2021·浙江卷)已知a∈R,(1+ai)i=3+i(i为虚数单位),则a=( C )
A.-1 B.1
C.-3 D.3
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解析:由(1+ai)i=3+i,得-a+i=3+i,所以-a=3,即a=-3.
3.(多选)若复数z=,其中i为虚数单位,则下列结论不正确的是( ABD )
A.z的虚部为-i B.|z|=2
C.z2为纯虚数 D.z的共轭复数为-1-i
4.(2020·全国卷Ⅰ)若z=1+i,则|z2-2z|=( D )
A.0 B.1
C. D.2
方 法 规 律
解决复数概念问题的方法及注意事项
(1)求一个复数的实部与虚部,只需将已知的复数化为代数形式z=a+bi,(a,b∈R),则该复数的实部为a,虚部为b;
(2)求一个复数的共轭复数,只需将此复数整理成标准的代数形式,实部不变,虚部变为相反数,即得原复数的共轭复数.
复数的几何意义············································讲练融通
(1)(2021·新高考卷Ⅱ)复数
在复平面内对应的点所在的象限为( A )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
(2)(2019·全国卷Ⅰ)设复数z满足|z-i|=1,z在复平面内对应点的坐标为(x,y),则( C )
A.(x+1)2+y2=1 B.(x-1)2+y2=1
C.x2+(y-1)2=1 D.x2+(y+1)2=1
解析:(1)=
=
=
+
i,其在复平面内对应点的坐标为(
,
),在第一象限.
(2)由已知条件,可得z=x+yi.
∵|z-i|=1,∴|x+yi-i|=1,∴ x2+(y-1)2=1.
方 法 规 律
复数的几何意义及应用
(1)复数z,复平面上的点Z及向量相互联系,即z=a+bi(a,b∈R)⇔Z(a,b)⇔
.
(2)由于复数、点、向量之间建立了一一对应的关系,因此可把复数、向量与解析几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直观.
练1 如图,在复平面内,复数z1,z2对应的向量分别是,
,则复数z1·z2对应的点位于( D )
A.第一象限 B.第二象限
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