内容正文:
预习10复数的概念
一、数系的扩充及复数的有关概念
1.复数的有关概念
(1)复数的定义:形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位,且.
(2)复数集:全体复数构成的集合叫做复数集.
(3)复数的表示:,其中叫做复数的实部,叫做复数的虚部.
2.数系的扩充
3.复数相等
若,则复数与相等的充要条件是且.
4.复数的分类
(1)对于复数,当且仅当时,它是实数;当且仅当时,它是实数0;当时,它叫做虚数;当且时,它叫做纯虚数.
这样,复数可以分类如下:
二、复数的几何意义
1.复平面
(1)定义:建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面.
(2)实轴:在复平面内,轴叫做实轴,单位是1,实轴上的点都表示实数.
(3)虚轴:在复平面内,轴叫做虚轴,单位是,除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
(4)原点:原点表示实数0.
2.复数的几何意义
(1)复数一一对应复平面内的点.
(2)复数一一对应平面向量.
3.复数的模
向量的模叫做复数的模或绝对值,记作或,即.
如果,那么是一个实数,它的模就等于
4.共轭复数
(1)定义:一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共复数也叫做共轭虚数.
(2)表示:复数的共轭复数表示为,即若,则.
(3)性质:①两个共轭复数的对应点关于实轴对称;②实数的共轭复数是它本身,即.
利用这个性质,可以证明一个复数是实数.
考点01复数的有关概念
【方法点拨】(1)若,只有当时,才是的实部,才是的虚部,且注意虚部不是,而是;(2)不要将复数与虚数的概念混淆,实数也是复数,实数和虚数是复数的两大构成部分.
【例1】若复数,则复数的虚部为( )
A.5 B.-5 C.5 D.-5
【例2】下列命题中是假命题的是( )
A.自然数集是非负整数集 B.实数集与复数集的交集为实数集
C.实数集与虚数集的交集是{0} D.纯虚数集与实数集的交集为空集
【变式1-1】如果则实数m的值为 .
【变式1-2】复数,则( )
A.的实部为 B.的虚部为
C.的实部为 D.的虚部为
【变式1-3】复数,,-1,,0,中虚数的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
考点02复数的分类
【方法点拨】判断一个复数在什么情况下是实数、虚数或者纯虚数,应首先保证复数的实部、虚部均有意义.其次根据分类的标准,列出实部、虚部应满足的关系式再求解.
【例3】“复数为纯虚数”是“”的( )
A.必要非充分条件 B.充分非必要条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【例4】实数m取什么值时,复数是:
(1)实数?
(2)虚数?
(3)纯虚数?
【变式2-1】已知,则“为纯虚数”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【变式2-2】已知复数,当实数m取 时,复数是实数,当实数m取 时,复数是纯虚数,
【变式2-3】已知复数(其中为虚数单位)为纯虚数,写出关于复数的一个正确结论: .
考点03复数相等
【方法点拨】解决复数相等问题的步骤:分别分离出两个复数的实部和虚部,利用实部与实部相等、虚部与虚部相等列方程(组)求解.
【例5】若,,则复数等于( )
A. B. C. D.
【例6】定义运算,如果(是虚数单位),那么实数的值分别为
【变式3-1】若,其中是虚数单位,则 .
【变式3-2】已知为虚数单位,,集合,则( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(1)若,则实数的值为多少?
(2)若,且,则实数的值分别为多少?
考点04复数与复平面内点的关系
【方法点拨】利用复数与点的对应解题的步骤
(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数可以用复平面内的点来表示,是解决此类问题的根据.
(2)列出方程:此类问题可建立复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程(组)或不等式(组)求解.
【例7】复平面上,以原点为起点,平行于虚轴的非零向量所对应的复数一定是( )
A.正数 B.负数 C.实部不为零的虚数 D.纯虚数
【例8】若复数,其中,则复数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
【变式4-1】“”是“复数在复平面内对应的点位于第四象限”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
【变式4-2】若复数在复平面内对应的点位于虚轴上,则实数的取值集合为 .
【变式4-3】在复平面内,若复数对应的点:
(1)在虚轴上;
(2)在第三象限.
考点05复数与复平面内向量的