内容正文:
专题7.1复数的概念和几何意义
7.1.1 复数的概念
1.复数的定义:形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位.其中叫作复数z的实部,叫做复数z的虚部(其中).
2.复数分类:复数.
3.数集之间的关系:
4.复数相等的充要条件:.
特别的:.
5.复数的模:向量的模叫做复数的模或绝对值,记作或.
即.
6.共轭复数:实部相等,虚部互为相反数的两个复数称为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.复数的共轭复数用表示.
注意:互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于轴对称.
例1.在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数( )
A. B. C. D.
例2.设,其中为虚数单位,则复数的虚部为 .
例3.已知,且,其中为实数,则( )
A. B. C. D.
1.若复数为纯虚数,则实数的取值为 .
2.若复数是实数,则实数为 .
3.已知复数的实部为,其中为虚数单位,则实数的值是 .
4.已知复数,其中为虚数单位,则的模是 .
5.已知,是虚数单位,若,则的值为 .
6.给出下列4个命题,判断正确命题个数:
①若,则为虚数;②若复数为纯虚数,则实部为0;
③两个共轭复数的模相等;④若,则.
A. B. C. D.
7.已知,,为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
8.若复数(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
9.为虚数单位,的共轭复数为( )
A. B. C. D.
10.若为实数且,则( )
A. B. C. D.
7.1.2 复数的几何意义
1.复平面:如图,点Z的横坐标是,纵坐标是,复数可用点A(,)表示.
这个建立了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.实轴上的点表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
2.复数与向量的对应:
如图所示:
复数平面向量,
这时复数的另一种几何意义.
3.复数的模:向量的模叫做复数的模或绝对值,记作或.
即.
4.共轭复数:实部相等,虚部互为相反数的两个复数称为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.复数的共轭复数用表示.
注意:互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于轴对称.
例1.复数在复平面内对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
例2.已知在复平面内对应的点在第四象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
例3.在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
例4.已知复数满足,求的取值范围.
1.若复数对应点在虚轴上,则实数的值为 .
2.已知复数满足,在复平面内,复数对应的点的轨迹是 .
3.若复数对应的点在第二象限,则实数的取值范围为 .
4.设复数,满足,则点的轨迹为 .
5.设复数满足,则 .
6.设,若复数在复平面内对应的点位于实轴上,则 .
7.设,则在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.设是虚数单位,则复数在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
9.设复数满足,在复平面内对应的点为,则( )
A. B.
C. D.
10.复平面内表示复数的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
11.给出4个命题,判断正确的个数( )
①复平面内实轴上的点全部表示实数;
②虚轴上所有点都代表纯虚数;
③共轭复数对应点关于轴对称;
④复数与向量一一对应.
A.1 B.2 C.3 D.4
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专题7.1复数的概念和几何意义
7.1.1 复数的概念
1.复数的定义:形如的数叫做复数,其中叫做虚数单位.其中叫作复数z的实部,叫做复数z的虚部(其中).
2.复数分类:复数.
3.数集之间的关系:
4.复数相等的充要条件:.
特别的:.
5.复数的模:向量的模叫做复数的模或绝对值,记作或.
即.
6.共轭复数:实部相等,虚部互为相反数的两个复数称为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.复数的共轭复数用表示.
注意:互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于轴对称.
例1.在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数( )
A. B. C. D.
解:在复平面对应的点是,根据复数的几何意义,,由共轭复数的定义可知,.故选:D.
例2.设,其中为虚数单位,则复数的虚部为 .
解:,复数的虚部为.故答案为:-3.
例3.已知,且,其中为实数,则( )
A. B. C. D.
解:,,
由,结合复数相等的充要条件为实部、虚部对应相等,得,
即,故选:A.
1.若复数为纯虚数,则实数的取值为 .
解:纯虚数充要条件:,实部:,虚部:,
联立约束,舍去,得.故答案为:-2.
2.若复数是实数,则实数为 .
解:复数为实数的条件:虚部,实部无限制.
令虚部;代入实部验证:,符合实数定义.
故答案为:-3.
3.已知复数的实部为,其中为虚数单位,则实数的值是 .
解:∵,令得.
故答案为:2.
4.已知复数,其中为虚数单位,则的模是 .
解:复数,∴.
故答案为:.
5.已知,是虚数单位,若,则的值为 .
解:由,可得,所以,.
故答案为:2.
6.给出下列4个命题,判断正确命题个数:
①若,则为虚数;②若复数为纯虚数,则实部为0;
③两个共轭复数的模相等;④若,则.
A. B. C. D.
解:逐个辨析:
①错误:当时,是实数,不是虚数;
②正确:纯虚数定义,实部必然为0;
③正确:,;
④正确:,即;
综上②③④正确,共3个.故选:C.
7.已知,,为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
解:,利用复数相等的充分必要条件可得:,∴.故选:C.
8.若复数(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
解:因为,所以其共轭复数.故选:A.
9.为虚数单位,的共轭复数为( )
A. B. C. D.
解:因为,所以它的共轭复数为.故选:A
10.若为实数且,则( )
A. B. C. D.
解:由已知得,所以,解得.故选B.
7.1.2 复数的几何意义
1.复平面:如图,点Z的横坐标是,纵坐标是,复数可用点A(,)表示.
这个建立了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.实轴上的点表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
2.复数与向量的对应:
如图所示:
复数平面向量,
这时复数的另一种几何意义.
3.复数的模:向量的模叫做复数的模或绝对值,记作或.
即.
4.共轭复数:实部相等,虚部互为相反数的两个复数称为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.复数的共轭复数用表示.
注意:互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于轴对称.
例1.复数在复平面内对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
解:由于,故该复数对应的点为,在第一象限.故选A.
例2.已知在复平面内对应的点在第四象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
解:要使复数对应的点在第四象限,应满足:.解得.故选:A.
例3.在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
解:因为,则所求复数对应的点为,位于第一象限.故选A.
例4.已知复数满足,求的取值范围.
解:几何翻译:,点轨迹是以为圆心,半径的圆;
表示圆上动点到原点的距离;定点到圆心距离:;
圆上点到定点距离最值公式:,代入得:.
故的取值范围为:.
1.若复数对应点在虚轴上,则实数的值为 .
解:虚轴上点满足:实部,虚部;
实部:
虚部:
联立约束,舍去,得.故答案为:-3.
2.已知复数满足,在复平面内,复数对应的点的轨迹是 .
解:以坐标原点为圆心,半径的圆.设,代入模长公式:
,两边平方得;该方程为平面圆标准方程,圆心原点,半径2.
故答案为:圆.
3.若复数对应的点在第二象限,则实数的取值范围为 .
解:第二象限点坐标特征:横坐标,纵坐标;
实部:,虚部:,列不等式组:,解得:.故答案为:[0,2].
4.设复数,满足,则点的轨迹为 .
解:,模长定义:,
两边平方得;故答案为:以点为圆心,半径的圆.
5.设复数满足,则 .
解:设,,
,,又,
所以,,
,,
所以.故答案为:.
6.设,若复数在复平面内对应的点位于实轴上,则 .
解:由题意得.故答案为:-1.
7.设,则在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
解:由,得,则对应点位于第三象限.故选C.
8.设是虚数单位,则复数在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
解:由题意得,所以在复平面内表示复数的点为在第二象限.故选B.
9.设复数满足,在复平面内对应的点为,则( )
A. B.
C. D.
解:,,则,故选C.
10.复平面内表示复数的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
解:因为复数,它在复平面内对应的点的坐标为,位于第一象限.故选A.
11.给出4个命题,判断正确的个数( )
①复平面内实轴上的点全部表示实数;
②虚轴上所有点都代表纯虚数;
③共轭复数对应点关于轴对称;
④复数与向量一一对应.
A.1 B.2 C.3 D.4
解:逐个辨析:
①正确:实轴点纵坐标,,为实数;
②错误:虚轴原点对应,是实数,不属于纯虚数;
③正确:、,两点关于轴对称;
④正确:全体复数与原点出发的平面向量一一对应;
综上①③④正确,共3个.故选:C.
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