内容正文:
类型1 复数的概念
正确确定复数的实部、虚部是准确理解复数的有关概念(如实数、虚数、纯虚数、相等复数、共轭复数、复数的模)的前提.两复数相等的充要条件是复数问题转化为实数问题的依据.求字母的范围时一定要关注实部与虚部自身有意义.
【例1】 复数z=log3(x2-3x-3)+ilog2(x-3),当x为何实数时,
(1)z∈R;(2)z为虚数.
[思路探究] 根据复数的分类列不等式组求解.
[解] (1)因为一个复数是实数的充要条件是虚部为0,
所以
由②得x=4,经验证满足①③式.
所以当x=4时,z∈R.
(2)因为一个复数是虚数的充要条件是虚部不为0,
所以
由①得x>或x<.
由②得x≠4,
由③得x>3.
所以当x>且x≠4时,z为虚数.
类型2 复数的四则运算
复数加减乘运算可类比多项式的加减乘运算,注意把i看作一个字母(i2=-1),除法运算注意应用共轭的性质z·为实数.
【例2】 (1)设i是虚数单位,表示复数z的共轭复数.若z=1+i,则+i·=( )
A.-2 B.-2i C.2 D.2i
(2)(2020·全国卷Ⅱ)设复数z1,z2满足|z1|=|z2|=2,z1+z2=+i,则|z1-z2|= .
[思路探究] (1)先求出及,结合复数运算法则求解.
(2)利用整体代换思想化简求值.
(1)C (2)2 [(1)因为z=1+i,所以=1-i,===1-i,所以+i·=1-i+i(1-i)=2.故选C.
(2)法一:设z1=x1+y1i(x1,y1∈R),z2=x2+y2i(x2,y2∈R),则由|z1|=|z2|=2,得x+y=x+y=4.
因为z1+z2=x1+x2+(y1+y2)i=+i,所以|z1+z2|2=(x1+x2)2+(y1+y2)2=x+y+x+y+2x1x2+2y1y2=8+2x1x2+2y1y2=()2+12=4,所以2x1x2+2y1y2=-4,所以|z1-z2|=|x1-x2+(y1-y2)i|====2.
法二:设z1=a+bi(a,b∈R),
则z2=-a+(1-b)i,
则
即
所以|z1-z2|2=(2a-)2+(2b-1)2=4(a2+b2)-4(a+b)+4=4×4-4×2+4=12,所以|z1-z2|=2.
法三:题设可等价转化为向量a,b满足|a|=|b|=2,a+b=(,1),求|a-b|.因为(a+b)2+(a-b)2=2|a|2+2|b|2,所以4+(a-b)2=16,所以|a-b|=2,即|z1-z2|=2.]
类型3 复数的几何意义
【例3】 (1)在复平面内,复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
(2)在复平面内,复数对应的点的坐标为( )
A.(0,-1) B.(0,1)
C. D.
[思路探究] 先把复数z化为复数的标准形式,再写出其对应坐标.
(1)B (2)A [(1)复数===-+i.
所以复数对应点的坐标是.
所以复数在复平面内对应的点位于第二象限.故选B.
(2)因为===-i,其对应的点为(0,-1),故选A.]
类型4 函数与方程思想
一般设出复数z的代数形式,即z=x+yi(x,y∈R),则涉及复数的分类、几何意义、模的运算、四则运算、共轭复数等问题,都可以转化为实数x,y应满足的方程(组),即复数问题实数化的思想是本章的主要思想方法.
【例4】 已知f(z)=|1+z|-,且f(-z)=10+3i,求复数z.
[思路探究] 设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi,由复数相等列方程组求解即可.
[解] 因为f(z)=|1+z|-,
所以f(-z)=|1-z|+.
设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi.
由f(-z)=10+3i,得|1-(a+bi)|+a-bi=10+3i,所以
解方程组得
所以复数z=5-3i.
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