第5讲 复 数
高三数学 人教A版选修2-1
[最新考纲]
1.理解复数的基本概念.
2.理解复数相等的充要条件.
3.了解复数的代数表示法及其几何意义.
4.会进行复数代数形式的四则运算.
5.了解复数代数形式的加、减运算的几何意义.
知 识 梳 理
1.复数的有关概念
(1)复数的概念
形如a+bi(a,b∈R)的数叫复数,其中a,b分别是它的实部和 若b=0,则a+bi为实数;若b≠0,则a+bi为虚数;若 ,则a+bi为纯虚数.
(2)复数相等:a+bi=c+di? (a,b,c,d∈R).
虚部
a=0且b≠0
a=c且b=d
a=c,b=-d
辨 析 感 悟
1.对复数概念的理解
(1)方程x2+x+1=0没有解. (×)
(2)2i比i大. (×)
(3)复数1-i的实部是1,虚部是-i. (×)
两点提醒 一是在实数范围内无解的方程在复数范围内都有解,且方程的根成对出现,如(1);
二是两个虚数不能比较大小,如(2).
Z(a,b)
2.对复数几何意义的认识
(4)原点是实轴与虚轴的交点. (√)
(5)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模.(√)
(6)已知复数z的共复轭复数=1+2i,则z在复平面内对应的点位于第三象限. (×)
(a-c)+(b-d)i
(ac-bd)+(ad+bc)i
(a+c)+(b+d)i
z1+(z2+z3)
z2+z1
答案 (1)D (2)D
规律方法 处理有关复数的基本概念问题,关键是找准复数的实部和虚部,从定义出发,把复数问题转化成实数问题来处理.
答案 (1)B (2)A
考点二 复数的几何意义
【例2】 (1)复数z=i·(1+i)(i为虚数单位)在复平面上对应的点位于 ( ).
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
答案 (1)B (2)C
规律方法 要掌握复数的几何意义就要搞清楚复数、复平面内的点以及向量三者之间的一一对应关系,从而准确理解复数的“数”与“形”的特征.
【训练2】 (1)如图,在复平面内,点A表示复数z,则图中表示z的共轭复数的点是 ( ).
A.A B.B
C.C D.D
(2)i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2=________.
解析 (1)设z=-a+bi(a,b∈R+),则z的共轭复数=-a-bi,它的对应点为(-a,-b),是第三象限的点,故选B.
(2)在复平面内,复数z=a+bi与点(a,b)一一对应.∵点(a,b)关于原点对称的点为(-a,-b),则复数z2=-2+3i.
答案 (1)B (2)-2+3i
规律方法 在做复数的除法时,要注意利用共轭复数的性质:若z1,z2互为共轭复数,则z1·z2=|z1|2=|z2|2,通过分子、分母同乘以分母的共轭复数将分母实数化.
【训练3】 (1)(2014·临沂模拟)设z=1+i,则+z2等于( ).
A.1+i B.-1+i C.-i D.-1-i
(2)设i是虚数单位,是复数z的共轭复数,若z·i+2=2z,则z= ( ).
A.1+i B.1-I C.-1+i D.-1-i
答案 (1)A (2)A
[反思感悟] (1)复数相等是一个重要概念,它是复数问题实数化的重要工具,通过复数的代数形式,借助两个复数相等,可以列出方程(组)来求未知数的值.
(2)复数问题要把握一点,即复数问题实数化,这是解决复数问题最基本的思想方法.
能力提升
1.小本复习材料P202
A组第9题,B组4
2.(2015·临沂模拟)已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-4i,它们在复平面上对应的点分别为A,B,C.若 =λ +μ (λ,μ∈R),求λ+μ的值.
【解析】由已知得A(-1,2),B(1,-1),C(3,-4),
故 =(3,-4), =(-1,2), =(1,-1),
若 =λ + μ , 即(3,-4)=λ(-1,2)+μ(1,-1),
得 解得
故λ+μ=-1+2=1.
思考题:
复数有关概念的应用
【典例】(2013·陕西高考)设z是复数,则下列命题中的假命题是( )
A.若z2≥0,则z是实数 B.若z2<0,则z是虚数
C.若z是虚数,则z2≥0 D.若z是纯虚数,则z2<0
【自我矫正】选C.设z=a+bi(a,b∈R),则z2=a2-b2+2abi.
对于A:若z2≥0,则 故b=0或a,b都为0,
即z为实数,所以A正确;
对于B:若z2<0,则 即 故z为纯虚数,即z是虚数,所
以B正确;
对于C:若z是虚数,则b≠0,z2=a2-b2+2abi,
由于a的值不确定,故z2无法与0比较大小,所以C错误;
对于D:若z是纯虚数,
则 z2=-b2<0成立,所以D正确.