内容正文:
第4节 复数 ► 对应学生用书P101
[课标要求] 1.理解复数的基本概念; 2.理解复数相等的充要条件; 3.了解复数的代数表示法及其几何意义; 4.会进行复数代数形式的四则运算; 5.了解复数代数形式的加、减运算的几何意义.
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.复数的有关概念
(1)复数的概念
形如a+bi(a,b∈R)的数叫复数,其中a,b分别叫做复数的实部和虚部.若b=0,则a+bi为实数;若b≠0,则a+bi为虚数;若a=0且b≠0,则a+bi为纯虚数.
(2)复数相等:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).
(3)共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
(4)复数的模:向量的模r叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=.
2.复数的几何意义
(1)复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b)(a,b∈R).
(2)复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
3.复数的运算
(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)复数加法的运算定律
复数的加法满足交换律、结合律,即对任意z1,z2,z3∈C,有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
[必记结论]
1.(1±i)2=±2i,=i,=-i.
2.-b+ai=i(a+bi).
3.i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*);i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N*).
4.z·=|z|2=||2,|z1·z2|=|z1|·|z2|,=,|zn|=|z|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.
【小题热身】
1.(2021·北京高考)在复平面内,复数z满足(1-i)z=2,则z=( )
A.2+i B.2-i
C.1-i D.1+i
解析:选D.由题意可得z====1+i.
2.若a∈R,复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,则( )
A.a≠2且a≠-1
B.a=0
C.a=2
D.a=0或a=2
解析:选B.复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,则解得a=0.
3.若复数z=(i为复数单位)在复平面内对应的点在第三象限,则实数m的取值范围是( )
A.(-1,1)
B.(-1,0)
C.(1,+∞)
D.(-∞,-1)
解析:选D.z===+i,由复数在复平面内对应的点
在第三象限,得解得即m<-1,故选D.
4.若复数z=,则 =( )
A. B.2
C. D.
解析:选D.z= = = =2+i,|z|= = .
备考第2步——突破核心考点,提升关键能力
考点1 复数的相关概念
【典例引领】
[例1] (1)若复数z满足z =-3+i(i为虚数单位),则z的共轭复数的虚部为( )
A.2 B.2i
C.-2 D.-2i
解析:选C.因为z(1+i)=-3+i,所以z= = = =-1+2i,
所以=-1-2i,即z的共轭复数的虚部为-2.
(2)若复数z=,其中i为虚数单位,则下列结论错误的是( )
A.z的虚部为-1
B.|z|=
C.z2为纯虚数
D.z的共轭复数为-1-i
解析:选D.z====1-i,对于A,z的虚部为-1,正确;
对于B,模长|z|=,正确;
对于C,因为z2=(1-i)2=-2i,故z2为纯虚数,正确;
对于D,z的共轭复数为1+i,错误.
【思维升华】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z1=a+bi与z2=c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
【考点集训】
1.已知复数z=(a-3i)(3+2i)(a∈R)的实部与虚部的和为7,则a的值为( )
A.1 B.0 C.2 D.-2