内容正文:
4.4 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含义. 3.掌握复数的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义.
授课提示:对应学生用书第91页
知识点一 复数的有关概念
1.复数的概念
形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a,b分别是它的实部和虚部.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
向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=.
知识点二 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.
知识点三 复数的四则运算
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
设z1,z2,z3∈C,则复数加法满足以下运算律:
(1)交换律:z1+z2=z2+z1;
(2)结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
3.复数乘法的运算定律
设z1,z2,z3∈C,则复数乘法满足以下运算律:
(1)交换律:z1z2=z2z1;
(2)结合律:(z1z2)z3=z1(z2z3);
(3)乘法对加法的分配律:z1(z2+z3)=z1z2+z1z3.
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*).
4.i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N*).
5.|z|2=||2=z·.
6.|z1z2|=|z1||z2|,=(z2≠0),|zn|=|z|n.
[对点自测]
1.(知识点一)若复数(a2-3a+2)+(a-1)i是纯虚数,则实数a的值为( )
A.1 B.2
C.1或2 D.-1
答案:B
2.(知识点二、三)(2023·合肥质检)已知复数z满足z·(1-2i)=i(i是虚数单位),则复数z在复平面内对应的点在( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
答案:B
3.(知识点三)若a为实数,且=3+i,则a=________.
答案:4
4.(知识点一、三)设复数z满足=i,则|z|=________.
答案:1
授课提示:对应学生用书第92页
自主探究
1.(2022·全国乙卷)设(1+2i)a+b=2i,其中a,b为实数,则( )
A.a=1,b=-1 B.a=1,b=1
C.a=-1,b=1 D.a=-1,b=-1
解析:由题意知(a+b)+2ai=2i,
所以解得
答案:A
2.(2022·全国甲卷)若z=1+i,则|iz+3|=( )
A.4 B.4
C.2 D.2
解析:∵z=1+i,∴iz=i-1,3=3(1-i)=3-3i,
∴iz+3=2-2i,∴|iz+3|=2.
答案:D
3.设z是复数,则下列选项正确的是( )
A.若z是纯虚数,则z2≥0
B.若z的实部为0,则z为纯虚数
C.若z-=0,则z是实数
D.若z+=0,则z是纯虚数
解析:对于A,若z为纯虚数,可设z=bi(b∈R,b≠0),则z2=-b2<0,故A错误.对于B,取z=0,则z为实数,故B错误.对于C,设z=a+bi(a,b∈R),则z-=2bi=0,则b=0,所以z=a∈R,故C正确.对于D,取z=0,则z+=0,但z=0∈R,故D错误.
答案:C
4.(2023·湖北黄冈蕲春实验高级中学一模)已知i是虚数单位,复数z的共轭复数为.若z(1+i)=-2+i,则的虚部为( )
A. B.-i
C.- D.i
解析:由题意得z===-+i,∴=--i,则复数的虚部为-.
答案:C
技法点拨
1.求解复数概念相关问题的技巧
复数的分类、复数相等、复数的模、共轭复数的概念都与复数的实部与虚部有关,所以解答与复数相关概念有关问题时,需把所给复数化为代数形式,即a+bi(a,b∈R)的形式,再根据题意求解.
2.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,