第七章复数知识点复习整理
【基础知识】
【知识一】.复数的有关概念
(1)形如 a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中 a,b 分别是复数的实部和虚部.若 b=0,则 a+bi 为实数;若 b≠0,则 a+bi 为虚数;若 a=0 且 b≠0,则 a+bi 为纯虚数.
(3)a+bi 的共轭复数为 a-bi(a,b∈R).
(4)复数 z=a+bi(a,b∈R)与复平面的点 Z(a,b)一一对应.
(5)复数 z=a+bi(a,b∈R)的模|z|=
注意:任意两个复数全是实数时能比较大小,其他情况不能比较大小.
【知识二】复平面及复数的几何意义
1.复平面
2.复数的几何意义
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点Z(a,b).
(2)复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
3.复数的模:(1)定义:向量的模叫做复数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|=.
3.共轭复数:当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫共轭虚数.
2.表示:z的共轭复数用表示,即若z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi.
【知识三】复数加法与减法的运算法则
1.设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则
(1)z1+z2=(a+c)+(b+d)i;(2)z1-z2=(a-c)+(b-d)i.
2.对任意z1,z2,z3∈C,有
(1)z1+z2=z2+z1;(2)(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
【知识四】复数加减法的几何意义
如图,设复数z1,z2对应向量分别为,,四边形OZ1ZZ2为平行四边形,向量与复数z1+z2对应,向量与复数z1-z2对应.
【知识四】复数乘法的运算法则和运算律
1.复数的乘法法则
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)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
2.复数乘法的运算律
对任意复数z1,z2,z3∈C,有
交换律 z1z2=z2z1
结合律 (z1z2)z3=z1(z2z3)
乘法对加法的分配律 z1(z2+z3)=z1z2+z1z3
【知识五】复数除法的法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R,且c+di≠0)是任意两个复数,
则==+i(c+di≠0).
【知识六】方程的虚数根
对所有的实系数一元二次方程,若,则此方程没有实根,但有两个虚根,且两根,故实系数方程的虚根成对出现.
【知识七】常用结论
【基本题型】
一.基本运算型
例1. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
变式训练1-1.已知是虚数单位,复数=( B )
A. B. C. D.
变式训练1-2计算:______________.
【答案】
【解析】.故答案为:.
变式训练1-3.已知是虚数单位,复数的共轭复数,求___________.
【答案】
【解析】因为所以 ,
所以.故答案为:.
二.基本概念型
例2.设是虚数单位,复数为纯虚数,则实数为
(A)2 (B)-2 (C) (D)
【思路点拨】先根据复数的除法运算化简,再利用纯虚数概念,令实部为0,求
【精讲精析】选A. ,由是纯虚数,
则,所以=2.
变式训练2-1.复数的共轭复数是( C )
A. B. C. D.
变式训练2-2.若为正实数,i为虚数单位,,则=( D )
(A)2 (B) (C) (D)1
变式训练2-3.设复数满足(i是虚数单位),则的实部是____1_____
变式训练2-4 (多选)对于复数a+bi(a,b∈R),下列说法不正确的是( )
A.若a=0,则a+bi为纯虚数
B.若a+(b-1)i=3-2i,则a=3,b=-2
C.若b=0,则a+bi为实数
D.i的平方等于1
【解析】对于A,当a=0时,a+bi也可能为实数;
对于B,若a+(b-1)i=3-2i,则a=3,b=-1;
对于D,i的平方为-1.所以ABD均错误.
变式训练2-5.已知为实数,若复数为纯虚数,则复数的虚部为( )
A.2 B. C. D.4
【答案】D
【解析】为纯虚数,,即.复数的虚部为4.
故选:.
三.复数相等型
例3.设为实数,且,则 。
解析:,
而 所以,解得x=-1,y=5,所以x+y=4。
变式训练3-1.若,为虚数单位,且,则 ( A )
.. . . .
变式训练3-2已知,其中?是实数,则( )
A. B. C. D.
四、复数的几何意义型
例4. 复数Z=(为虚数单位)在复平面内对应的点所在象限为
(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限
【思路点拨】先将复数Z化为标准形式,再判断所在象限
【精讲精析】选D.,所以Z在第四象限
变式训练4-1.若(是虚数单位,是实数),则在复平面内对应的点是( D )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
变式训练4-2.在复平面上,如果,对应的复数分别是,,那么对应的复数为________.
【答案】
【解析】由于,所以对应的复数为.
故答案为:
变式训练4-3.已知0
A.(1,) B.(1,)
C.(1,3) D.(1,10)
【解析】 0五、二次方程的虚根型
例5.复数是关于的方程的一个根,且.
(1)求复数;
(2)将所对应向量绕原点逆时针旋转得到向量,记所对应复数为,
求的值.
解:(1)设,其中,
由得,
即,
所以,解得或者.
由得,
经检验不满足,所以,
所以.
(2)所对应向量得坐标为,绕原点逆时针旋转得到,.
所以.
由得周期性可知,
所以的值为.
变式训练5. 已知复数=a+3i,=2﹣ai(aR,i是虛数单位).
(1)若在复平面内对应的点落在第一象限,求实数a的取值范围;
(2)若虚数是实系数一元二次方程x2﹣6x+m=0的根,求实数m的值.
六.轨迹方程型
例6.若|z-2|=|z+2|,则|z-1|的最小值是 .
答案 1
解析 由|z-2|=|z+2|,知z对应点的轨迹是到(2,0)与到(-2,0)距离相等的点,即虚轴.
|z-1|表示z对应的点与(1,0)的距离.∴|z-1|min=1.
变式训练6-1. 若复数满足,则的最大值是______.
【答案】
【解析】由复数模的三角不等式可得,
因此,的最大值是.
变式训练6-2 如果复数z满足|z+2i|+|z-2i|=4,那么|z+i+1|的最小值是( )
A.1 B.
C.2 D.
答案 A
解析 设复数-2i,2i,-(1+i)在复平面内对应的点分别为Z1,Z2,Z3,因为|z+2i|+|z-2i|=4,Z1Z2=4,所以复数z的几何意义为线段Z1Z2,如图所示,问题转化为:动点Z在线段Z1Z2上移动,求ZZ3的最小值.
因此作Z3Z0⊥Z1Z2于Z0,则Z3与Z0的距离即为所求的最小值,Z0Z3=1.故选A.
变式训练6-3.若且则的取值范围是________.
【答案】
【解析】因为所以设因为所以,复数在复平面对应点的轨迹是以原点为圆心半径为4的圆O.式子的几何意义是:圆上任意一点到的距离,圆心O到的距离为,由圆的几何性质可知:圆上任意一点到的距离的最大值为,最小值为,
因此的取值范围是.
故答案为: