内容正文:
复数
1 虚数单位的性质
叫做虚数单位,并规定:
① 可与实数进行四则运算;
② ,这样方程就有解了,解为,.
③ 以为周期,即.
2 复数的概念
① 定义
形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位,叫做实部,叫做虚部.全体复数所成的集合叫做复数集.复数通常用字母表示,即.
② 分类
3 复数相等
也就是说,两个复数相等,充要条件是他们的实部和虚部分别相等.
PS 只有两个复数全是实数,才可以比较大小,否则无法比较大小.
4 共轭复数
的共轭复数记作,且.
5 复数的几何意义
① 复平面的概念
建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴.显然,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
② 复数的几何意义
复数与复平面内的点及平面向量是一一对应关系(复数的实质是有序实数对,有序实数对既可以表示一个点,也可以表示一个平面向量)相等的向量表示同一个复数.
③ 复数的模
向量的模叫做复数的模,记作或,表示点到原点的距离,
即 ,
6 代数形式的四则运算
① 运算法则
设,
② 加减法的几何意义
几何意义:复数加减法可按向量的平行四边形或三角形法则进行.如图给出的平行四边形可以直观地反映出复数加减法的几何意义,
即
若,
(1) 表示到的距离,即
(2) 表示以为圆心,为半径的圆.
复数的三角表示
① 一般地,任何一个复数都可以表示成
的形式,其中,是复数的模,是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角形表示式.
规定:在范围内的辐角的值为辐角的主值,通常记作,即.
② 复数的代数形式与三角形式的互换
③ 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
设,
则,
.
【题型1】 复数的概念与分类
【典题1】 求当为何实数时,复数满足:
(1为实数; (2为纯虚数;
【巩固练习】
1. (★)已知为虚数单位,且 ,则的值为( ).
2. (★) 若复数是纯虚数,则实数的值为 .
3. (★★)若,且是纯虚数,则 .
【题型2】复数的几何意义与运算
【典题1】 已知复数(i为虚数单位),下列说法 其中正确的有( )
①复数在复平面内对应的点在第四象限;②;
③z的虛部为;④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【典题2】设复数在复平面内对应的点为,原点为,为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A.若,则或
B.若,则点的集合为以为圆心,为半径的圆
C.若,则点的集合所构成的图形的面积为
D.若,则点的集合中有且只有两个元素
【巩固练习】
1. (★) 已知为虚数单位,复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. -1 D. 1
2. (★★) 复数是虚数单位,则下列结论正确的是( )
A. B.的共轭复数为
C.的实数与虚部之和为1 D.在平面内的对应点位于第一象限
3. (★★)(多选)已知复数(i为虚数单位),的共轭复数,若复数,则下列结论正确的有( )
A.在复平面内对应的点位于第二象限 B.
C.的实数部分为 D.的虚部为
4. (★★★)设为虚数单位 为复数,则下列说法正确的是
A. 若是纯虚数,则 或
B. 复数 模长的平方值等于复数的平方值
C. 若的模长为1 ,则的最大值为2
D. 若,则
5. (★★)设复数满足,则 .
6. (★★)复数 与复数在复平面内对应的点分别为,若为坐标原点,则钝角的大小为 .
7. (★★★)已知复数是虚数单位),的共轭复数.
(1)证明 ;
(2)分别求的值;
(3)求的值.
8. (★★★)设复数(其中,.
(1)若是纯虚数,求.
(2)求满足的复数在复平面上对应的点构成的图形的面积.
【题型3】 复数的新颖题型
【典题1】 已知复数,满足,下列说法正确的是 ( )
A. 若,则 B.
C. 若,则 D.
【巩固练习】
1. (★★) (多选)已知复数,复数 所对应的向量分别为,其中为坐标原点,则
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
2. (★★) (多选)已知 与 是共轭复数(虚部均不为0 ),下列结论中一定正确的有 ( )
A. B. C. D.
3. (★★) (多选)已知复数,其共轭复数为,下列结论正确的是 ( )