内容正文:
第四节 复 数
1.通过方程的解,认识复数.
2.结合复数的代数表示及其几何意义,考查对复数的实部、虚部及共轭复数、复数的模等概念的认识.
3.结合复数的运算法则,考查复数的加、减、乘、除运算.
Ⅰ.主干知识的再认再现
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i叫做虚数单位,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).
Ⅱ.基础小题的即时强化
一、教材经典小题的回顾拓展
1.(人教A版必修②P69·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
答案:B
2.(人教B版必修④P31·T4改编)若z=3+4i,则|z|=( )
A. B.5 C.7 D.25
答案:B
3.(苏教版必修②P132·T4改编)设复数z1=4-3i,z2=1+2i,则在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案:C
二、易错易混小题的矫正纠偏
1.(忽视复数相等的充要条件)已知a,b∈R,a+3i=(b+i)i(i为虚数单位),则( )
A.a=1,b=-3 B.a=-1,b=3
C.a=-1,b=-3 D.a=1,b=3
答案:B
2.(忽视复数为纯虚数的充要条件)已知a∈R,若z=(a+i)(a+4i)-10i为纯虚数(i为虚数单位),则a的值为( )
A.2 B.-2 C.±2 D.±1
解析:选B 因为z=(a+i)(a+4i)-10i=a2-4+(5a-10)i,a∈R且z为纯虚数,所以所以a=-2,故选B.
3.(忽视未知数在复数范围内)在复数范围内解方程|z|2+(z+)i=(i为虚数单位),则z=________.
解析:原方程化简为|z|2+(z+)i=1-i,设z=x+yi(x,y∈R),代入上述方程得x2+y2+2xi=1-i,∴x2+y2=1且2x=-1,解得x=-且y=±,∴原方程的解是z=-±i.
答案:-±i
Ⅲ.微点知能的优化拓展
1.掌握复数运算的常用结论
(1)(1±i)2=±2i,=i,=-i.
(2)i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,
i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N*).
(3)z· =|z|2=||2,|z1·z2|=|z1|·|z2|,=,|zn|=|z|n.
2.复数加法的几何意义:若复数z1,z2对应的向量,不共线,则复数z1+z2是以,为邻边的平行四边形的对角线所对应的复数.
3.复数减法的几何意义:复数z1-z2是-=所对应的复数.
4.利用复数相等a+bi=c+di列方程时,注意a,b,c,d∈R的前提条件.
考法一 复数的概念(自主练通)
1.(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.
2.(2023·青岛模拟)复数(i是虚数单位)的虚部是( )
A.1 B.-i
C.2 D.-2i
解析:选A 由题意可知,===-1+i,所以复数的虚部为1.
3.设a,b∈R,“复数a+bi是纯虚数”是“a=0”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A a+bi是纯虚数时,一定有a=0,当a=0,只有b≠0时,a+bi