内容正文:
复数
1. 复数的定义:
形如()的数叫复数,其中叫做虚数单位,叫复数的实部,叫复数的虚部。
2. 虚数单位:
(1)它的平方等于,即;
(2)的周期性:,,,()。
3. 复数与实数、虚数、纯虚、0的关系:
对于复数(),
当且仅当时,复数是实数;
当且仅当时,复数叫做虚数;
当且仅当且时,复数叫做纯虚数;
当且仅当时,复数就是实数0。
4. 复数相等的充要条件:
两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等。一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小。只有当两个复数全是实数时才能比较大小。
5. 共轭复数:
一般地,当两个复数的实部相等,而且虚部互为相反数时,那么这两个复数叫做互为共轭复数。
复数和()互为共轭复数。
6. 复数的代数形式:
复数通常用字母表示,即(),叫做复数的代数形式。
7. 复数的混合运算:
;
;
复数除法通常上下同乘分母的共轭复数:。
8. 复平面、实轴、虚轴:
点的横坐标是,纵坐标是,复数()可用点表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴。实轴上的点都表示实数。 对于虚轴上的点原点对应的有序实数对为,它所确定的复数是表示是实数。故除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数。
每一个复数有复平面内唯一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应,这就是复数的一种几何意义,也就是复数的另一种表示方法,即几何表示方法。
9. 复数的几何表示:
(1)坐标表示:在复平面内以点表示复数();
(2)向量表示:以原点为起点,点为终点的向量表示复数.
向量的长度叫做复数的模,记作.即.
【题型1】复数的混合运算
1.(2022•新高考Ⅱ)(2+2i)(1﹣2i)=( )
A.﹣2+4i B.﹣2﹣4i C.6+2i D.6﹣2i
【解答】解:(2+2i)(1﹣2i)=2﹣4i+2i﹣4i2=6﹣2i.
故选:D.
2.(2020•海南)(1+2i)(2+i)=( )
A.4+5i B.5i C.﹣5i D.2+3i
【解答】解:(1+2i)(2+i)=2+i+4i+2i2=5i,
故选:B.
3.(2020•新课标Ⅱ)(1﹣i)4=( )
A.﹣4 B.4 C.﹣4i D.4i
【解答】解:(1﹣i)4=[(1﹣i)2]2=(﹣2i)2=﹣4.
故选:A.
4.(2020•山东)( )
A.1 B.﹣1 C.i D.﹣i
【解答】解:i,
故选:D.
5.(2023•甲卷)( )
A.﹣1 B.1 C.1﹣i D.1+i
【解答】解:1﹣i.
故选:C.
【小结】
【题型2】复数相等、复数的逆运算
1.(2021•北京)若复数z满足(1﹣i)•z=2,则z=( )
A.﹣1﹣i B.﹣1+i C.1﹣i D.1+i
【解答】解:因为(1﹣i)•z=2,
所以.
故选:D.
2.(2021•乙卷)设iz=4+3i,则z=( )
A.﹣3﹣4i B.﹣3+4i C.3﹣4i D.3+4i
【解答】解:由iz=4+3i,得z.
故选:C.
3.(2021•甲卷)已知(1﹣i)2z=3+2i,则z=( )
A.﹣1i B.﹣1i C.i D.i
【解答】解:因为(1﹣i)2z=3+2i,
所以.
故选:B.
4.(2022•浙江)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
【解答】解:∵a+3i=(b+i)i=﹣1+bi,a,b∈R,
∴a=﹣1,b=3,
故选:B.
5.(2021•浙江)已知a∈R,(1+ai)i=3+i(i为虚数单位),则a=( )
A.﹣1 B.1 C.﹣3 D.3
【解答】解:因为(1+ai)i=3+i,即﹣a+i=3+i,
由复数相等的定义可得,﹣a=3,即a=﹣3.
故选:C.
【小结】
【题型3】共轭复数
1.(2023•乙卷)设z,则( )
A.1﹣2i B.1+2i C.2﹣i D.2+i
【解答】解:∵i2=﹣1,i5=i,
∴z
=1﹣2i,
∴1+2i.
故选:B.
2.(2023•新高考Ⅰ)已知z,则z( )
A.﹣i B.i C.0 D.1
【解答】解:z,
则,
故i.
故选:A.
3.(2022•新高考Ⅰ)若i(1﹣z)=1,则z( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【解答】解:由i(1﹣