内容正文:
2023-2024学年高一数学高频考点题型归纳与方法总结
第07讲 复数(精讲)
①数系的扩充和复数的概念
②复数的几何意义
③复数的加、减运算
④复数的乘、除运算
题型一:数系的扩充和复数的概念
一、实数系
(1)实数系的分类
(2)实数的性质
①实数对四则运算是封闭的,即两个实数进行四则运算的结果仍是实数;
②加法与乘法满足交换律、结合律,乘法对加法满足分配律;
③实数和数轴上的点可以建立一一对应关系.
二、复数的概念
(1)复数的引入
为了解决这样的方程在实数系中无解的问题,设想引入一个新数,使得是方程的解,即使得,并且可与实数进行四则运算,且原有的加法与乘法的运算律仍成立.
所以实数系经过扩充后得到的新数集是.
(2)复数的概念
我们把形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位,满足.全体复数所构成的集合叫做复数集.
复数的表示:复数通常用字母表示,即,其中的与分别叫做复数的实部与虚部.
(3)复数相等
在复数集中任取两个数,,(),我们规定.
三、复数的分类
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:
解题策略
1.复数的概念解题思路
(1)对于复数实部、虚部的确定,不但要把复数化为a+bi的形式,而且更要注意a,b均为实数,才能确定复数的实部、虚部.
(2)将数系扩充到复数后,在判定数的性质和结论时要明确在哪个数集上,若一个命题在实数范围内成立,但是在复数范围内却不一定成立,如一个数的平方为非负数在实数范围内是真命题,在复数范围内是假命题.
(3)复数范围内能够比较大小的只能是实数.
1.复数的相等解题思路
复数相等的充要条件是化复数问题为实数问题的主要依据,多用来求解参数的值.步骤是:分别分离出两个复数的实部与虚部,利用实部与实部相等,虚部与虚部相等,列方程组求解.
【例1】已知复数为纯虚数,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.0或1
【答案】C
【分析】根据题意和纯虚数的概念可得,解之即可.
【详解】因为为纯虚数,
所以,解得.
故选:C.
【例2】若,,则复数等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用复数相等的条件即可得解.
【详解】由,得,则,
根据复数相等的充要条件得,解得,
故.
故选:B.
一、单选题
1.(2023·高一课前预习)在,,,,0.618这五个数中,纯虚数的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(2023下·湖北·高一武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)校联考阶段练习)已知为虚数单位,复数的虚部与实部互为相反数,则实数( )
A. B. C.1 D.2
3.(2023下·山西阳泉·高一统考期末)若复数是纯虚数,则实数的值为( )
A.0 B.2 C.3 D.0或2
4.(2023下·全国·高一随堂练习)已知,,若,则z的虚部是( )
A.-2 B.1 C.-2i D.2i
5.(2023·江苏·高一专题练习)若复数,则实数( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.(2023下·陕西西安·高一阶段练习)对于复数,下列结论错误的是( )
A.若,则为纯虚数
B.若,则
C.若,则为实数
D.
7.(2023·全国·高一专题练习)(多选)若,且,则等于( )
A.4 B. C.2 D.0
三、填空题
8.(2023·全国·高一专题练习)已知复数为纯虚数,则实数 .
9.(2023下·河南商丘·高一校考阶段练习)已知x、,若,则 .
10.(2023下·江苏淮安·高一统考期中)若复数的实部与虚部之和为0,则b的值为 .
11.(2023下·四川绵阳·高一绵阳南山中学实验学校校考阶段练习)已知复数为实数,则 .
12.(2023·全国·高一专题练习)已知,则实数的取值分别为 .
题型二:复数的几何意义
一、复平面的概念
建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面
①轴——实轴
②轴——虚轴
③实轴上的点都表示实数;除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数
二、复数的几何意义
(1)复数的几何意义——与点对应
复数的几何意义1:复数复平面内的点
(2)复数的几何意义——与向量对应
复数的几何意义2:复数 平面向量
三、复数的模
向量的模叫做复数)的模,记为或
公式:,其中
复数模的几何意义:复数在复平面上对应的点到原点的距离;
特别的,时,复数是一个实数,它的模就等于(的绝对值).
四、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的两个共轭复数也叫共轭虚数.
(2