内容正文:
10.1.1 复数的概念
课程标准
学习目标
(1)通过方程的解,认识复数;
(2)理解复数的代数表示及相关概念;
(3)理解两个复数相等的含义;
(1)了解复数的概念,能类比有理数扩充到实数系的过程和方法,通过方程的解认识复数;
(2)能描述复数代数表示式的结构特征,正确判断复数的实部、虚部
(3)知道复数集、实数集、虚数集与纯虚数集之间的关系.
知识点01 复数的概念
1、虚数单位:一般地,为了使得方程有解,人们规定的平方等于,即,并称为虚数单位.
2、复数的定义:一般地,当与都是实数时,称为复数.
3、复数的表示:复数一般用小写字母表示,即,其中称为的实部,称为的虚部,分别记作,.
4、复数集:所有复数组成的集合称为复数集,复数集通常用大写字母C表示,因此.
【注意】复数概念说明:
(1)复数集是最大的数集,任何一个数都可以写成a+bi(a,b∈R)的形式,其中0=0+0i.
(2)复数的实部是a,虚部是实数b而非bi.
(3)复数z=a+bi只有在a,b∈R时才是复数的代数形式,否则不是代数形式.
【即学即练1】(22-23高一下·湖北·月考)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
知识点02 复数的分类
1、复数的分类:任意一个复数都由它的实部与虚部唯一确定,虚部为0的复数实际上是一个实数.特别地,称虚部不为0的复数为虚数,称实部为0的虚数为纯虚数.这样,复数可以分类如下:
2、复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系
【即学即练2】(22-23高一下·江苏盐城·期中)已知复数为纯虚数,则实数m的值为( )
A. B.1 C.1或 D.或0
知识点03 复数相等
1、复数相等的概念:两个复数与,如果实部与虚部对应相等,那么我们就说这两个复数相等,记作
2、复数相等的充要条件:如果都是实数,那么。特别的,当都是实数时,的充要条件是且
3、两个复数不一定能比大小
(1)根据复数相等的定义,知在,两式中,只要有一个不成立,那么;
(2)若两个复数都全是实数,则可以比较大小,反之,若两个复数能比较大小,则她们必须都是实数(即虚部均为0);
(3)若两个复数不全是实数,则不能比较大小。
【即学即练3】(23-24高一下·北京·月考)设,其中,是实数,则的值为( )
A.1 B. C. D.2
【题型一:复数的基本概念应用】
例1.(22-23高一下·山西大同·月考)已知为虚数单位,则复数的虚部是( )
A. B.2 C. D.1
变式1-1.(22-23高一下·山东临沂·期中)设是虚数单位,若复数的实部与虚部互为相反数,则实数( )
A.5 B. C.3 D.
变式1-2.(22-23高一下·浙江杭州·期中)若复数,则z的实部与虚部的和为( )
A.-1 B.1 C.5 D.-5
变式1-3.(22-23高一下·湖南长沙·月考)已知为虚数单位,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.实部为零的复数是纯虚数
C.可能是实数 D.复数的虚部是
变式1-4.(22-23高一下·辽宁大连·月考)下列命题中:
①若,则x+yi=1+i的充要条件是x=y=1;
②纯虚数集相对于复数集的补集是虚数集;
③若,则.
正确命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【方法技巧与总结】
1、在理解和应用复数概念时,一定要明确复数实部和虚部的定义、复数的代数形式,根据题意,解出结果.
2、判断复数的实部、虚部的关键
(1)看形式:看复数的表示是否是的形式;
(2)看属性:看,是否都是实数;
(3)看符号:复数的实部和虚部的符号是易错点.
【题型二:复数的分类及应用】
例2.(23-24高一下·江苏·月考)若复数是纯虚数,则实数a的值是( )
A.1 B.3 C. D.
变式2-1.(23-24高一下·重庆·月考)若复数是纯虚数,则( )
A. B.且 C. D.
变式2-2.(22-23高一下·甘肃白银·月考)设复数为实数,则实数m的值是 .
变式2-3.(22-23高一下·上海奉贤·月考)若复数是实数,则实数 .
变式2-4.(23-24高一下·山东·月考)复数,其中.
(1)若复数为实数,求的值:
(2)若复数为纯虚数,求的值.
【方法技巧与总结】
利用复数的分类求参数时,要先确定构成实部、虚部的式子有意义的条件,再结合实部与虚部的取值求解,否则容易产生增根。特别要注意,复数为纯虚数的充要条件为且.
【题型三:复数相等的充要条件】
例3.(23-24高一下·福建三明·月考)已知(为虚数单位),则( )
A. B.
C. D.
变式3-1.(23-24高一下·河南郑州·月考)已知