内容正文:
专题11:复数(6知识点+5题型)
复数
常考题型
复数的三角表示
复数方程的解
复数的乘除法
复数的加减法
复数的几何意义
题型一:复数基本概念应用
题型二:复数的几何意义及应用
题型三:复数方程的解
题型四:复数的四则运算的应用
题型五:复数的三角表示
复数的概念
知识点一:复数的概念
(1)复数的有关概念
①定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,实部是,虚部是.
②虚数单位:把平方等于-1的数用符号i表示,规定i2=-1,我们把i叫作虚数单位.
③表示方法:复数通常用字母z表示,代数形式为z=a+bi(a,b∈R).
④复数集:①定义:全体复数所成的集合.②表示:通常用大写字母C表示.
(2)复数的分类
对于复数a+bi,
①当且仅当b=0时,它是实数;
②当且仅当a=b=0时,它是实数0;
③当b≠0时,叫做虚数;
④当a=0且b≠0时,叫做纯虚数.
这样,复数z=a+bi可以分类如下:.
(3)复数相等
在复数集C=中任取两个数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),
我们规定:a+bi与c+di相等的充要条件是a=c且b=d.
知识点二:复数的几何意义
(1)复平面:当用直角坐标平面内的点来表示复数时,称这个直角坐标系为复平面,x轴为实轴,y轴为虚轴.
(2)复数的几何意义
①任一个复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的点Z(a,b)是一一对应的.
②一个复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的向量是一一对应的.
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,原点对应的有序实数对为(0,0),它所确定的复数是z=0+0i=0,表示的是实数.
(3)复数的模
①定义:向量的r叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值
②记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
③公式:|z|=|a+bi|=r= (r≥0,r∈R).
(4)共轭复数
如果两个复数的实部相等,而虚部互为相反数,则这两个复数叫做互为共轭复数.
复数z的共轭复数用表示,即当z=a+bi(a,b∈R)时,=a-bi.
知识点三:复数的加减法
(1) 复数加法法则:
设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R)是任意两个复数,
规定z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
即两个复数相加,就是实部与实部、虚部与虚部分别相加,显然两个复数的和仍然是复数.
(2)复数的减法
(1)减法法则:规定两个复数的减法法则,设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b+d)i.
即两个复数相减,就是实部与实部、虚部与虚部分别相减,显然两个复数的差仍是一个复数.
(3)复数加法与减法的几何意义
①复数可以用向量来表示,已知复数z1=x1+y1i(x1、y1∈R),z2=x2+y2i(x2、y2∈R),
其对应的向量,.
如图1,且和不共线,
以OZ1和OZ2为两条邻边作平行四边形OZ1ZZ2,
根据向量的加法法则,对角线OZ所对应的向量,
而所对应的坐标是(x1+x2,y1+y2),
这正是两个复数之和z1+z2所对应的有序实数对.
②复数的减法是加法的逆运算,如图2,
复数与向量等于)对应,这就是复数减法的几何意义.
知识点四:复数的乘除法
一、复数乘法
(1)复数的乘法
运算法则:两个复数的乘法可以按照多项式的乘法运算来进行,只是把i2换成-1,并把最后结果写成a+bi(a、b∈R)的形式.
设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c∈R),则
z1z2=(a+bi)(c+di)=ac+adi+bci+bdi2=(ac-bd)+(ad+bc)i.
显然两个复数的积仍是复数.
(2)复数乘法的运算律:对于任意z1、z2、z3∈C,有
①z1·z2=z2·z1(交换律);
②(z1·z2)·z3=z1·(z2·z3)(结合律);
③z1·(z2+z3)=z1z2+z1z3(分配律).
(3)复数的乘方:复数的乘方也就是相同复数的乘积,根据乘法的运算律,实数范围内正整数指数幂的运算律在复数范围内仍然成立.即对复数z1、z2、z和自然数m、n有zm·zn=zm+n,(zm)n=zm·n,,z0=1;.
(4)虚数单位i的乘方
计算复数的乘积要用到虚数的单位i的乘方,in有如下性质:
i1=i,i2=-1,i3=i·i2=-i,i4=i3·i=-i·i=1,
从而对于任何n∈N+,都有i4n+1=i4n·i=(i4)n·i=i,
同理可证i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+4=1.
这就是说,如果n∈N+,那么有i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+4=1.
2、