一、复数的概念
复数的概念是掌握复数的基础,如虚数、纯虚数、复数相等、复数的模等.有关复数的题目不同于实数,应注意根据复数的相关概念解答.
【例1】 (1)已知a,b∈R,+(i为虚数单位)是纯虚数,则a,b应满足( )
A.b=-2a且a≠0 B.b=a
C.ab=1 D.ab=0
(2)〔多选〕若复数z满足(1+i)·z=5+3i(其中i是虚数单位),则( )
A.z的虚部为-i
B.z的模为
C.z的共轭复数为4-i
D.z在复平面内对应的点位于第四象限
【反思感悟】
处理复数概念问题的两个注意点
(1)当已知复数不是以代数形式给出时,要通过变形化为复数的代数形式a+bi(a,b∈R),以便确定其实部和虚部;
(2)求解与复数的概念有关的参数时,要注意实部和虚部本身对变量的要求,否则容易产生增根.
二、复数的四则运算(考教衔接)
复数运算是本章的重要内容,掌握复数的加法、减法、乘法和除法法则是关键,注意与多项式的四则运算法则做类比.
教材原题 (教材P95复习参考题第7题)已知(1+2i)=4+3i,求z及.
【例2】 (2024·新高考Ⅰ卷2题)若=1+i,则z=( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
变式1 直接计算
已知z=,则z·=( )
A.1 B.2
C.4 D.16
变式2 与复数的概念结合计算
复数z满足z(+1)=1+i,其中i是虚数单位,则z=( )
A.1+i或-2+i B.i或1+i
C.i或-1+i D.-1-i或-2+i
【反思感悟】
进行复数代数运算的策略
(1)复数运算的基本思路就是应用运算法则进行计算;
(2)复数的四则运算中含有虚数单位i的看作一类同类项,不含i的看作另一类同类项,分别合并即可,但要注意把i的幂写成最简单的形式.
三、复数的几何意义
复数的几何意义是本章学习的难点,解答此类问题的关键是利用复数运算将复数化为a+bi(a,b∈R)的形式,再利用复数与复平面内的点,向量之间的关系解题.
【例3】 (1)设复数z的共轭复数为,z(1-i)=3-i,则复数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
(2)〔多选〕已知非零复数z1,z2分别对应复平面内的向量,,且|z1+z2|=|z1-z2|,线段AB的中点M对应的复数为4+3i,则( )
A.⊥ B.=
C.|z1|2+|z2|2=10 D.|z1|2+|z2|2=100
(3)复数z满足|z+3-i|=,则|z|的最大值是 ,|z|的最小值是 .
【反思感悟】
在复平面内确定复数对应的点的步骤
(1)由复数确定有序实数对,即由z=a+bi(a,b∈R)确定有序实数对(a,b);
(2)由有序实数对(a,b)确定复平面内的点Z(a,b);
(3)由复平面内的点Z(a,b)确定向量=(a,b),同时也对应复数z=a+bi(a,b∈R).
1 / 1一、复数的概念
复数的概念是掌握复数的基础,如虚数、纯虚数、复数相等、复数的模等.有关复数的题目不同于实数,应注意根据复数的相关概念解答.
【例1】 (1)已知a,b∈R,+(i为虚数单位)是纯虚数,则a,b应满足( A )
A.b=-2a且a≠0 B.b=a
C.ab=1 D.ab=0
解析:(1)+=+=,因为+(a,b∈R)是纯虚数,所以2a+b=0,且b-2a≠0,解得b=-2a且a≠0.故选A.
(2)〔多选〕若复数z满足(1+i)·z=5+3i(其中i是虚数单位),则( BD )
A.z的虚部为-I B.z的模为
C.z的共轭复数为4-I D.z在复平面内对应的点位于第四象限
(2)由(1+i)·z=5+3i得z====4-i,所以z的虚部为-1,A错误;z的模为=,B正确;z的共轭复数为4+i,C错误;z在复平面内对应的点为(4,-1),位于第四象限,D正确.
【反思感悟】
处理复数概念问题的两个注意点
(1)当已知复数不是以代数形式给出时,要通过变形化为复数的代数形式a+bi(a,b∈R),以便确定其实部和虚部;
(2)求解与复数的概念有关的参数时,要注意实部和虚部本身对变量的要求,否则容易产生增根.
二、复数的四则运算(考教衔接)
复数运算是本章的重要内容,掌握复数的加法、减法、乘法和除法法则是关键,注意与多项式的四则运算法则做类比.
教材原题 (教材P95复习参考题第7题)已知(1+2i)=4+3i,求z及.
【例2】 (2024·新高考Ⅰ卷2题)若=1+i,则z=( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
解析:C 法一 因为==1+=1+i,所以z=1+=1-i.故选C.
法二 由=1+i,得z=(z-1)(1+i),即zi=1+i,z==1-i.
变式1 直接计算
已知z=,则z·=( )
A.1 B.2
C.4 D.16
解析:D ∵z===,∴z·=|z|2===16.
变式2 与复数的概念结合计算
复数z满足z(+1)=1+i,其中i是虚数单位,则z=( )
A.1+i或-2+i B.i或1+i
C.i或-1+i D.-1-i或-2+i
解析:C 设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi,由z(+1)=1+i,得a2+b2+a+bi=1+i,所以b=1,a2+a+1=1,所以a=0或a=-1.故z=i或z=-1+i.
【反思感悟】
进行复数代数运算的策略
(1)复数运算的基本思路就是应用运算法则进行计算;
(2)复数的四则运算中含有虚数单位i的看作一类同类项,不含i的看作另一类同类项,分别合并即可,但要注意把i的幂写成最简单的形式.
三、复数的几何意义
复数的几何意义是本章学习的难点,解答此类问题的关键是利用复数运算将复数化为a+bi(a,b∈R)的形式,再利用复数与复平面内的点,向量之间的关系解题.
【例3】 (1)设复数z的共轭复数为,z(1-i)=3-i,则复数在复平面内对应的点位于( D )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:(1)z===2+i,则=2-i,所以复数在复平面内对应的点的坐标为(2,-1),位于第四象限.故选D.
(2)〔多选〕已知非零复数z1,z2分别对应复平面内的向量,,且|z1+z2|=|z1-z2|,线段AB的中点M对应的复数为4+3i,则( AD )
A.⊥
B.=
C.|z1|2+|z2|2=10
D.|z1|2+|z2|2=100
解析:(2)如图,由向量的加法及减法法则可知,=+,=-.由复数加法及减法的几何意义可知,|z1+z2|对应的模,|z1-z2|对应的模.又|z1+z2|=|z1-z2|,所以四边形OACB是矩形,则⊥.又因为线段AB的中点M对应的复数为4+3i,所以||=2||=10,所以|z1|2+|z2|2=||2+||2=||2=100.
(3)复数z满足|z+3-i|=,则|z|的最大值是 ,|z|的最小值是 .
解析:(3)|z+3-i|=表示以-3+i对应的点P(-3,)为圆心,以为半径的圆,如图所示,
则|OP|=|-3+i|==2,显然|z|max=|OA|=|OP|+=3,|z|min=|OB|=|OP|-=.
【反思感悟】
在复平面内确定复数对应的点的步骤
(1)由复数确定有序实数对,即由z=a+bi(a,b∈R)确定有序实数对(a,b);
(2)由有序实数对(a,b)确定复平面内的点Z(a,b);
(3)由复平面内的点Z(a,b)确定向量=(a,b),同时也对应复数z=a+bi(a,b∈R).
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