内容正文:
第四节 复 数
[由教材回扣基础]
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:
2.复数的有关概念
复数相等
a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R)
共轭复数
a+bi与c+di共轭⇔a=c且b=-d(a,b,c,d∈R)
复数的模
向量的模叫做复数z=a+bi的模,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=r=(r≥0,a,b∈R)
3.复数的几何意义
复平面的概念
建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面
实轴、虚轴
在复平面内,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴,实轴上的点都表示实数;除原点以外,虚轴上的点都表示纯虚数
复数的几何表示
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)z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
(4)===+i(c+di≠0).
5.复数运算的几个重要结论
(1)|z1+z2|2+|z1-z2|2=2(|z1|2+|z2|2).
(2)·z=|z|2=||2.
(3)若z为虚数,则|z|2≠z2.
(4)(1±i)2=±2i.
(5)=i;=-i.
(6)i4n=1;i4n+1=i;i4n+2=-1;i4n+3=-i(n∈N).
[练小题巩固基础]
一、准确理解概念(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)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.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
二、练牢教材小题
1.(人教A版选修2-2 P103例1改编)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.
2.(新人教A版必修②P73T6改编)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.
3.(人教A版选修2-2 P111例4改编)复数z==_____.
答案:2+i
三、练清易错易混
1.(概念理解错误)若i为虚数单位,则复数的虚部是( )
A.-1 B.1 C.i D.-i
解析:选B 由题意得,===i,所以复数的虚部是1.故选B.
2.(混淆绝对值与复数模)若z=3+4i,则|z|=( )
A. B.5 C.7 D.25
解析:选B 因为z=3+4i,所以|z|==5.
命题视角一 复数的概念(自主练通)
1.已知a∈R,若a-1+(a-2)i(i为虚数单位)是实数,则a=( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
解析:选C 因为a-1+(a-2)i是实数,所以a-2=0,所以a=2,故选C.
2.若z=1+2i+i3,则|z|=( )
A.0 B.1 C. D.2
解析:选C 因为z=1+2i+i3=1+2i-i=1+i,
所以|z|==,故选C.
3.(2022·全国乙卷)已知z=1-2i,且z+a+b=0,其中a,b为实数,则( )
A.a=1,b=-2 B.a=-1,b=2
C.a=1,b=2 D.a=-1,b=-2
解析:选A 由题意知=1+2i,所以z+a+b=1-2i+a(1+2i)+b=a+b+1+(2a-2)i,又z+a+b=0,所以a+b+1+(2a-2)i=0,所以解得故选A.
4.已知复数z=+的实部与虚部的和为2,则实数a的值为________.
解析:易知z=+=+=+,由题意得+=2,解得a=3.
答案:3
[一“点”就过]
解决复数概念问题的方法
(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).
命题视角二 复数代数形式的运算(自主练通)
1.(20