
一、復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
1.虛數(shù)單位 SKIPIF 1 < 0 :
(1)它的平方等于 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 與-1的關(guān)系: SKIPIF 1 < 0 就是-1的一個平方根,即方程 SKIPIF 1 < 0 的一個根,方程 SKIPIF 1 < 0 的另一個根是 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)實(shí)數(shù)可以與它進(jìn)行四則運(yùn)算,進(jìn)行四則運(yùn)算時(shí),原有加、乘運(yùn)算律仍然成立;
(4) SKIPIF 1 < 0 的周期性: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ).
2. 概念
形如 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )的數(shù)叫復(fù)數(shù), SKIPIF 1 < 0 叫復(fù)數(shù)的實(shí)部, SKIPIF 1 < 0 叫復(fù)數(shù)的虛部。
說明:這里 SKIPIF 1 < 0 容易忽視但卻是列方程求復(fù)數(shù)的重要依據(jù)。
3.復(fù)數(shù)集
全體復(fù)數(shù)所成的集合叫做復(fù)數(shù)集,用字母 SKIPIF 1 < 0 表示;復(fù)數(shù)集與其它數(shù)集之間的關(guān)系: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
4.復(fù)數(shù)與實(shí)數(shù)、虛數(shù)、純虛、0的關(guān)系:
對于復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),
當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 是實(shí)數(shù);
當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 叫做虛數(shù);
當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 叫做純虛數(shù);
當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 就是實(shí)數(shù)0.
所以復(fù)數(shù)的分類如下:
SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
5.復(fù)數(shù)相等的充要條件
兩個復(fù)數(shù)相等的定義:如果兩個復(fù)數(shù)的實(shí)部和虛部分別相等,那么我們就說這兩個復(fù)數(shù)相等。即:
如果 SKIPIF 1 < 0 ,那么 SKIPIF 1 < 0 .
特別地: SKIPIF 1 < 0 .
應(yīng)當(dāng)理解:
(1)一個復(fù)數(shù)一旦實(shí)部、虛部確定,那么這個復(fù)數(shù)就唯一確定;反之一樣.
(2)復(fù)數(shù)相等的充要條件是將復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)解決問題的基礎(chǔ).
一般地,兩個復(fù)數(shù)只能說相等或不相等,而不能比較大小。如果兩個復(fù)數(shù)都是實(shí)數(shù),就可以比較大??;也只有當(dāng)兩個復(fù)數(shù)全是實(shí)數(shù)時(shí)才能比較大小。
6.共軛復(fù)數(shù):
兩個復(fù)數(shù)的實(shí)部相等,而且虛部相反,那么這兩個復(fù)數(shù)叫做共軛復(fù)數(shù)。即:
復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )互為共軛復(fù)數(shù)。
二:復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其四則運(yùn)算
1.復(fù)數(shù)的代數(shù)形式:
復(fù)數(shù)通常用字母 SKIPIF 1 < 0 表示,即 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),把復(fù)數(shù)表示成 SKIPIF 1 < 0 的形式,叫做復(fù)數(shù)的代數(shù)形式。
2.四則運(yùn)算
SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 ;
復(fù)數(shù)除法通常上下同乘分母的共軛復(fù)數(shù): SKIPIF 1 < 0 。
三:復(fù)數(shù)的幾何意義
1. 復(fù)平面、實(shí)軸、虛軸:
點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的橫坐標(biāo)是 SKIPIF 1 < 0 ,縱坐標(biāo)是 SKIPIF 1 < 0 ,復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )可用點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 表示,這個建立了直角坐標(biāo)系來表示復(fù)數(shù)的平面叫做復(fù)平面,也叫高斯平面, SKIPIF 1 < 0 軸叫做實(shí)軸, SKIPIF 1 < 0 軸叫做虛軸。
實(shí)軸上的點(diǎn)都表示實(shí)數(shù)。
對于虛軸上的點(diǎn)原點(diǎn)對應(yīng)的有序?qū)崝?shù)對為 SKIPIF 1 < 0 ,它所確定的復(fù)數(shù)是 SKIPIF 1 < 0 表示是實(shí)數(shù)。故除了原點(diǎn)外,虛軸上的點(diǎn)都表示純虛數(shù)。
復(fù)數(shù)集C和復(fù)平面內(nèi)所有的點(diǎn)所成的集合是一一對應(yīng)關(guān)系,即
復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn) SKIPIF 1 < 0
這是因?yàn)?,每一個復(fù)數(shù)有復(fù)平面內(nèi)唯一的一個點(diǎn)和它對應(yīng);反過來,復(fù)平面內(nèi)的每一個點(diǎn),有唯一的一個復(fù)數(shù)和它對應(yīng),這就是復(fù)數(shù)的一種幾何意義,也就是復(fù)數(shù)的另一種表示方法,即幾何表示方法。
2.復(fù)數(shù)的幾何表示
(1)坐標(biāo)表示:在復(fù)平面內(nèi)以點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 表示復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 );
(2)向量表示:以原點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 為起點(diǎn),點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 為終點(diǎn)的向量 SKIPIF 1 < 0 表示復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
向量 SKIPIF 1 < 0 的長度叫做復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的模,記作 SKIPIF 1 < 0 .即 SKIPIF 1 < 0 .
【微點(diǎn)撥】
(1)向量 SKIPIF 1 < 0 與點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 以及復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 有一一對應(yīng);
(2)兩個復(fù)數(shù)不全是實(shí)數(shù)時(shí)不能比較大小,但它們的??梢员容^大小。
3.復(fù)數(shù)加法的幾何意義:
如果復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分別對應(yīng)于向量 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,那么以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 為兩邊作平行四邊形 SKIPIF 1 < 0 ,對角線 SKIPIF 1 < 0 表示的向量 SKIPIF 1 < 0 就是 SKIPIF 1 < 0 的和所對應(yīng)的向量。
4.復(fù)數(shù)減法的幾何意義:
兩個復(fù)數(shù)的差 SKIPIF 1 < 0 與連接這兩個向量終點(diǎn)并指向被減數(shù)的向量對應(yīng)。
【微點(diǎn)撥】
1.復(fù)數(shù)的加、減、乘、除運(yùn)算一般用代數(shù)形式進(jìn)行;
2.求解計(jì)算時(shí),要充分利用i的性質(zhì)計(jì)算問題;
3.在復(fù)數(shù)的求解過程中,要注意復(fù)數(shù)整體思想的把握和應(yīng)用;
4.復(fù)數(shù)問題實(shí)數(shù)化是解決復(fù)數(shù)問題的最基本也是最重要的思想方法,其依據(jù)是復(fù)數(shù)的有關(guān)概念和兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件。
【考點(diǎn)研習(xí)一點(diǎn)通】
考點(diǎn)一:復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
【例1】設(shè)復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,試求實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 取何值時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 分別滿足:
(1) SKIPIF 1 < 0 是純虛數(shù); (2) SKIPIF 1 < 0 對應(yīng)的點(diǎn)位于復(fù)平面的第二象限。
【點(diǎn)撥】利用復(fù)數(shù)的有關(guān)概念易求得。
【答案】
(1)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 是純虛數(shù);
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 對應(yīng)的點(diǎn)位于復(fù)平面的第二象限.
【總結(jié)】復(fù)習(xí)中,概念一定要結(jié)合意義落實(shí)到位,對復(fù)數(shù)的分類條件要注意其充要性,對復(fù)數(shù)相等、共軛復(fù)數(shù)的概念的運(yùn)用也是這樣;對一些概念的等價(jià)表達(dá)式要熟知。比如: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ); SKIPIF 1 < 0 是純虛數(shù) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
【變式1-1】實(shí)數(shù)m取什么數(shù)值時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 分別是:
實(shí)數(shù)? (2)虛數(shù)? (3)純虛數(shù)? (4)表示復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的點(diǎn)在復(fù)平面的第四象限?
【點(diǎn)撥】利用復(fù)數(shù)的有關(guān)概念易求得。
【解析】 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 (1)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù)為實(shí)數(shù).
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí)即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù)為虛數(shù).
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù)為純虛數(shù).
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí)即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),表示復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的點(diǎn)在復(fù)平面的第四象限.
【總結(jié)】復(fù)習(xí)中,概念一定要結(jié)合意義落實(shí)到位,對復(fù)數(shù)的分類條件要注意其充要性,對復(fù)數(shù)相等、共軛復(fù)數(shù)的概念的運(yùn)用也是這樣;對一些概念的等價(jià)表達(dá)式要熟知。比如: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ); SKIPIF 1 < 0 是純虛數(shù) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
【變式1-2】求當(dāng)實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 取何值時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 分別是:
(1)實(shí)數(shù); (2)虛數(shù); (3)純虛數(shù)。
【解析】
(1)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 為實(shí)數(shù);
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 為虛數(shù);
(3)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 為純虛數(shù).
【變式1-3】已知復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 滿足 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,則復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ( )
A.必為純虛數(shù) B.是虛數(shù)但不一定是純虛數(shù)
C.必為實(shí)數(shù) D.可能是實(shí)數(shù)也可能是虛數(shù)
【答案】
[法1] 設(shè) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
則 SKIPIF 1 < 0 ,故應(yīng)選C。
[法2] ∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
[法3] ∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
考點(diǎn)二:復(fù)數(shù)相等
【例2】復(fù)數(shù)z1= SKIPIF 1 < 0 +(10-a2)i,z2= SKIPIF 1 < 0
若 SKIPIF 1 < 0 是實(shí)數(shù),求實(shí)數(shù)a的值.
【點(diǎn)撥】 SKIPIF 1 < 0 是實(shí)數(shù),將 SKIPIF 1 < 0 化簡成a+bi形式可得。
【解析】 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 是實(shí)數(shù),
∴a2+2a-15=0,解得a=-5或a=3.
又(a+5)(a-1)≠0,∴a≠-5且a≠1,故a=3.
【總結(jié)】兩個復(fù)數(shù)相等,a+bi=c+di SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
【變式2-1】已知集合M={(a+3)+(b2-1)i,8},集合N={3,(a2-1)+(b+2)}同時(shí)滿足M∩N SKIPIF 1 < 0 M,M∩N≠Φ,求整數(shù)a,b
【點(diǎn)撥】先判斷兩集合元素的關(guān)系,再列方程組,進(jìn)而解方程組,最后檢驗(yàn)結(jié)果是否符合條件。
【解答】
SKIPIF 1 < 0 …………………………①
或 SKIPIF 1 < 0 …………………………………………②
或 SKIPIF 1 < 0 …………………………③
由①得a=-3,b=±2,經(jīng)檢驗(yàn),a=-3,b=-2不合題意,舍去。∴a=-3,b=2
由②得a=±3, b=-2.又a=-3,b=-2不合題意,∴a=3,b=-2;
由③得 SKIPIF 1 < 0 ,此方程組無整數(shù)解。
綜合①②③得a=-3,b=2或a=3,b=-2。
【總結(jié)】
1、a+bi=c+di SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
2、利用復(fù)數(shù)相等可實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)問題實(shí)數(shù)問題的轉(zhuǎn)化。解題時(shí)要把等號兩邊的復(fù)數(shù)化為標(biāo)準(zhǔn)的代數(shù)形式。
注:對于復(fù)數(shù)z,如果沒有給出代數(shù)形式,可設(shè)z= a+bi(a,b∈R)。
【變式2-2】已知復(fù)數(shù)z1滿足(z1-2)(1+i)=1-i(i為虛數(shù)單位),復(fù)數(shù)z2的虛部為2,且z1·z2是實(shí)數(shù),求z2.
【解析】設(shè)z2=a+2i(a∈R),由已知復(fù)數(shù)z1滿足(z1-2)(1+i)=1-i,得z1=2-i,又已知z1·z2=(2-i)·(a+2i)=(2a+2)+(4-a)i是實(shí)數(shù),則虛部4-a=0,即a=4,則復(fù)數(shù)z2=4+2i.
【變式2-3】實(shí)數(shù)m分別取什么數(shù)值時(shí)?復(fù)數(shù)z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i
(1)與復(fù)數(shù)2-12i相等;
(2)與復(fù)數(shù)12+16i互為共軛復(fù)數(shù);
(3)對應(yīng)的點(diǎn)在x軸上方.
【點(diǎn)撥】利用復(fù)數(shù)相等定義。
【解析】(1)根據(jù)復(fù)數(shù)相等的充要條件得
SKIPIF 1 < 0 解之得m=-1.
(2)根據(jù)共軛復(fù)數(shù)的定義得
SKIPIF 1 < 0 解之得m=1.
(3)根據(jù)復(fù)數(shù)z對應(yīng)點(diǎn)在x軸上方可得m2-2m-15>0,
解之得m<-3或m>5.
【總結(jié)】利用復(fù)數(shù)相等可實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)問題實(shí)數(shù)問題的轉(zhuǎn)化。解題時(shí)要把等號兩邊的復(fù)數(shù)化為標(biāo)準(zhǔn)的代數(shù)形式。對于復(fù)數(shù)z,如果沒有給出代數(shù)形式,可設(shè)z= a+bi(a,b∈R)。
考點(diǎn)三:復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的四則運(yùn)算
【例3】計(jì)算: SKIPIF 1 < 0
【點(diǎn)撥】復(fù)數(shù)除法通常上下同乘分母的共軛復(fù)數(shù)。
【解析】 SKIPIF 1 < 0
【總結(jié)】復(fù)數(shù)除法關(guān)鍵是把分母實(shí)數(shù)化,通常上下同乘分母的共軛復(fù)數(shù),利用 SKIPIF 1 < 0 進(jìn)行運(yùn)算。
【變式3-1】 SKIPIF 1 < 0
【答案】:原式= SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
【變式3-2】計(jì)算:計(jì)算 SKIPIF 1 < 0
【點(diǎn)撥】復(fù)數(shù)除法通常上下同乘分母的共軛復(fù)數(shù)。
【解析】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
【總結(jié)】復(fù)數(shù)除法關(guān)鍵是把分母實(shí)數(shù)化,通常上下同乘分母的共軛復(fù)數(shù),利用 SKIPIF 1 < 0 進(jìn)行運(yùn)算。
【變式3-3】 SKIPIF 1 < 0
【解析】原式= SKIPIF 1 < 0
【總結(jié)】復(fù)數(shù)的綜合運(yùn)算中會涉及模、共軛及分類等,求z時(shí)要注意是把z看作一個整體還是設(shè)為代數(shù)形式應(yīng)用方程思想;當(dāng)z是實(shí)數(shù)或純虛數(shù)時(shí)注意常見結(jié)論的應(yīng)用.
【變式3-4】已知z1,z2為復(fù)數(shù),(3+i)z1為實(shí)數(shù), SKIPIF 1 < 0 且|z2|= SKIPIF 1 < 0 求z2.
【點(diǎn)撥】可不設(shè)代數(shù)形式利用整體代換的思想求解.
z1=z2(2+i),(3+i)z1=z2(2+i)(3+i)=z2(5+5i)∈R,
∵|z2|= SKIPIF 1 < 0
∴|z2(5+5i)|=50,
∴z2(5+5i)=±50,
SKIPIF 1 < 0
【總結(jié)】
1、(1)復(fù)數(shù)的加法、減法、乘法運(yùn)算可以類比多項(xiàng)式運(yùn)算,除法關(guān)鍵是分子分母同乘以分母的共軛復(fù)數(shù),注意要把i的冪寫成最簡形式.
(2)記住以下結(jié)論,可提高運(yùn)算速度:
①(1±i)2=±2i; SKIPIF 1 < 0
⑤i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N).
2、復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算類似于多項(xiàng)式的四則運(yùn)算,此時(shí)含有虛數(shù)單位i的看作一類同類項(xiàng),不含i的看作另一類同類項(xiàng),分別合并即可,但要注意把i的冪寫成最簡單的形式,在運(yùn)算過程中,要熟透i的特點(diǎn)及熟練應(yīng)用運(yùn)算技巧。
考點(diǎn)四:復(fù)數(shù)的幾何意義
【例4】已知復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),若 SKIPIF 1 < 0 所對應(yīng)的點(diǎn)在第四象限,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍.
【點(diǎn)撥】 在復(fù)平面內(nèi)以點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 表示復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 所對應(yīng)的點(diǎn)在第四象限等價(jià)于 SKIPIF 1 < 0 的實(shí)部大于零而虛部小于零。
【解析】∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 的取值范圍為 SKIPIF 1 < 0 .
【總結(jié)】每一個復(fù)數(shù)有復(fù)平面內(nèi)唯一的一個點(diǎn)和它對應(yīng);反過來,復(fù)平面內(nèi)的每一個點(diǎn),有唯一的一個復(fù)數(shù)和它對應(yīng)。
【變式4-1】已知復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)分別為 SKIPIF 1 < 0 .
若 SKIPIF 1 < 0 是純虛數(shù),求m值;
若 SKIPIF 1 < 0 在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)位于第四象限,求m的取值范圍.
【點(diǎn)撥】在復(fù)平面內(nèi)以點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 表示復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 所對應(yīng)的點(diǎn)在第四象限等價(jià)于 SKIPIF 1 < 0 的實(shí)部大于零而虛部小于零。
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 是純虛數(shù),
SKIPIF 1 < 0 解得m=0.
(2) SKIPIF 1 < 0 復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)位于第四象限
SKIPIF 1 < 0 解之得 SKIPIF 1 < 0
【總結(jié)】每一個復(fù)數(shù)有復(fù)平面內(nèi)唯一的一個點(diǎn)和它對應(yīng);反過來,復(fù)平面內(nèi)的每一個點(diǎn),有唯一的一個復(fù)數(shù)和它對應(yīng)。
【變式4-2】已知 SKIPIF 1 < 0 是復(fù)數(shù), SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 均為實(shí)數(shù),且復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 對應(yīng)的點(diǎn)在第一象限,求實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍。
【答案】:設(shè) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )
∴ SKIPIF 1 < 0 ,由題意得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,由題意得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
根據(jù)已知條件有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍是 SKIPIF 1 < 0 .
考點(diǎn)五:化復(fù)數(shù)問題為實(shí)數(shù)問題
【例5】已知 SKIPIF 1 < 0 互為共軛復(fù)數(shù),且 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)撥】設(shè) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )代入條件,把復(fù)數(shù)問題轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)問題,易得 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的兩個方程。
【解析】設(shè) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),則 SKIPIF 1 < 0 , 代入原等式得: SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 。
【總結(jié)】
復(fù)數(shù)定義:“形如 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )的數(shù)叫復(fù)數(shù)”就意味凡是復(fù)數(shù)都能寫成這樣,求一個復(fù)數(shù),使用一個復(fù)數(shù)都可通過這一形式將問題化虛為實(shí);設(shè)出復(fù)數(shù)的代數(shù)形式,把復(fù)數(shù)問題轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)問題來研究是解決復(fù)數(shù)問題的常用方法。
【變式5-1】求使關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 至少有一個實(shí)根的實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)撥】 根的判別式只適用實(shí)系數(shù)的一元二次方程,虛系數(shù)有實(shí)根用兩復(fù)數(shù)相等,化虛為實(shí)。
【解析】設(shè) SKIPIF 1 < 0 為方程的一個實(shí)根,則有
SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
【總結(jié)】設(shè)出實(shí)根,化虛為實(shí),再利用兩復(fù)數(shù)相等。
【變式5-2】已知 SKIPIF 1 < 0 ,方程 SKIPIF 1 < 0 的兩根為 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】:∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ 方程的實(shí)系數(shù)一元二次方程可以用 SKIPIF 1 < 0 來判定方程有無實(shí)根。
(1)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),方程的根 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 為實(shí)數(shù)根,
由韋達(dá)定理 SKIPIF 1 < 0
又∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
①當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
②當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 .
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),方程的根 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 為虛根 SKIPIF 1 < 0 。
SKIPIF 1 < 0
【易錯易錯】
易錯一.復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
1.若z=(3﹣i)(a+2i)(a∈R)為純虛數(shù),則z=( )
A.B.6iC.D.20
【解析】解:z=(3﹣i)(a+2i)=3a+2+(6﹣a)i,
∵z=(3﹣i)(a+2i)(a∈R)為純虛數(shù),
∴3a+2=0,且6﹣a≠0,
得a,此時(shí)zi,
故選:C.
2.已知i是虛數(shù)單位,若z(1+3i)=i,則z的虛部為( )
A.B.C.D.
【解析】解:由z(1+3i)=i,得,
∴z的虛部為.
故選:A.
3.已知復(fù)數(shù)(i虛數(shù)單位),則z( )
A.B.2C.1D.
【解析】解:由題意知,
利用性質(zhì),得z2,
故選:B.
4.若b+2i,其中a,b∈R,i是虛數(shù)單位,則a+b的值( )
A.﹣3B.﹣1C.1D.3
【解析】解:∵ai﹣1=b+2i,其中a、b∈R,i是虛數(shù)單位,
∴a=﹣2,b=﹣1
∴a+b=﹣3.
故選:A.
5.設(shè)復(fù)數(shù)z滿足z,則|z|=( )
A.1B.C.D.2
【解析】解:z,
故|z|=1,
故選:A.
易錯二.復(fù)數(shù)的幾何意義
1.已知i是虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)在( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
【解析】解:由,
則復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為:(﹣1,﹣1),位于第三象限.
故選:C.
2.設(shè)i是虛數(shù)單位,的復(fù)數(shù)z的共軛復(fù)數(shù),z=1+2i,則復(fù)數(shù)z+i?在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
【解析】解:∵z=1+2i,
∴z+i?1+2i+i(1﹣2i)=1+2i+i+2=3+3i.
∴復(fù)數(shù)z+i?在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,3),位于第一象限.
故選:A.
3.設(shè)a∈R,若復(fù)數(shù)(1+i)(a+i)在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)位于實(shí)軸上,則a=( )
A.0B.﹣1C.1D.
【解析】解:∵復(fù)數(shù)(1+i)(a+i)=(a﹣1)+(a+1)i在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)位于實(shí)軸上,
∴a+1=0,即a=﹣1.
故選:B.
4.已知復(fù)數(shù)z=3+4i3,則z的共軛復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)位于第 象限.
【解析】解:∵z=3+4i3=3﹣4i,
∴,
則復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,4),位于第一象限.
故答案為:一.
5.在復(fù)平面內(nèi),O是坐標(biāo)原點(diǎn),向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)是﹣2+i,若點(diǎn)A關(guān)于實(shí)軸的對稱點(diǎn)為點(diǎn)B,則向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)的模為 .
【解析】解:∵向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)是﹣2+i,∴A(﹣2,1),
又點(diǎn)A關(guān)于實(shí)軸的對稱點(diǎn)為點(diǎn)B,∴B(﹣2,﹣1).
∴向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)為﹣2﹣i,該復(fù)數(shù)的模為|﹣2﹣i|.
故答案為:.
易錯三.復(fù)數(shù)的指數(shù)冪運(yùn)算
1.若復(fù)數(shù)z(i為虛數(shù)單位),則復(fù)數(shù)在復(fù)平面上對應(yīng)的點(diǎn)所在的象限為( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
【解析】解:∵z1+i,
∴1﹣i,
∴復(fù)數(shù)在復(fù)平面對應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)是(﹣1,﹣1);
∴它對應(yīng)的點(diǎn)在第三象限,
故選:C.
2.已知a為實(shí)數(shù),若復(fù)數(shù)z=(a2﹣1)+(a+1)i為純虛數(shù),則的值為( )
A.1B.0C.1+iD.1﹣i
【解析】解:復(fù)數(shù)z=(a2﹣1)+(a+1)i為純虛數(shù),可得a=1,
1﹣i.
故選:D.
3.已知復(fù)數(shù)z(其中i為虛數(shù)單位),則z的虛部為( )
A.﹣1B.1C.﹣iD.i
【解析】解:z1﹣i,
則z的虛部為﹣1,
故選:A.
4.已知復(fù)數(shù)z滿足z?i2020=1+i2019(其中i為虛數(shù)單位),則復(fù)數(shù)z的虛部是( )
A.﹣1B.1C.﹣iD.i
【解析】解:∵i4=1,
∴i2020=i4×505=1,i2019=i4×504+3=﹣i,
則z?i2020=1+i2019化為z=1﹣i,
∴z的虛部為﹣1.
故選:A.
5.設(shè)i是虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)z=()2013=( )
A.﹣1B.1C.﹣iD.i
【解析】解:∵,
∴z=()2013=i2013=(i2)1006?i=i.
故選:D.
易錯四.待定系數(shù)在復(fù)數(shù)中的應(yīng)用——最值問題
1.若復(fù)數(shù)z滿足3z4+2i,則z=( )
A.1+iB.1﹣iC.﹣1﹣iD.﹣1+i
【解析】解:設(shè)z=a+bi(a,b∈R),
則3z3(a+bi)+a﹣bi=4a+2bi=﹣4+2i,
∴,即a=﹣1,b=1.
∴z=﹣1+i.
故選:D.
2.設(shè)復(fù)數(shù)z滿足z2=3+4i(i是虛數(shù)單位),則z的模為( )
A.25B.5C.D.2+i
【解析】解:法一、設(shè)z=a+bi(a,b∈R),
由z2=3+4i,得(a+bi)2=a2﹣b2+2abi=3+4i,
∴,解得或.
∴.
故選:C.
法二、由z2=3+4i,得,
則|z|.
故選:C.
3.設(shè)復(fù)數(shù)z滿足|z1|=1,|z2|=2,z1+z2=﹣1i,則|z1﹣z2|= .
【解析】解:設(shè)z1=a+bi,z2=c+di,(a,b,c,d為實(shí)數(shù)),
因?yàn)閺?fù)數(shù)z滿足,
所以且a2+b2=1,c2+d2=4,
所以a2+c2+2ac+b2+d2+2bd=4,
即2ac+2bd=﹣1,
則|z1﹣z2|.
故答案為:.
4.已知z∈C,且|z|=1,則|z﹣2﹣2i|(i為虛數(shù)單位)的最小值是( )
A.21B.21C.D.2
【解析】解:∵|z|=1且z∈C,作圖如圖:
∵|z﹣2﹣2i|的幾何意義為單位圓上的點(diǎn)M到復(fù)平面上的點(diǎn)P(2,2)的距離,
∴|z﹣2﹣2i|的最小值為:|OP|﹣1=21.
故選:A.
5.設(shè)復(fù)數(shù)z1,z2滿足|z1﹣1|=1,|z2+3i|=2,則|z1﹣z2|的最大值為( )
A.3+2B.2C.3D.6
【解析】解:因?yàn)閨z1﹣1|=1,|z2+3i|=2,
所以z1,對應(yīng)的點(diǎn)在以A(1,0)為圓心,以1為半徑的圓上,z2對應(yīng)的點(diǎn)在以B(0,﹣3)為圓心,以2為半徑的圓上,
則|z1﹣z2|的幾何意義是兩圓上點(diǎn)的距離,
則則|z1﹣z2|的最大值為AB+1+2=33.
故選:C.
【鞏固提升】
1.互為共軛復(fù)數(shù)的兩復(fù)數(shù)之差是( )
A、實(shí)數(shù) B、純虛數(shù)
C、0 D、零或純虛數(shù)
【答案】D
【解析】選D.設(shè)互為共軛復(fù)數(shù)的兩個復(fù)數(shù)分別為z=a+bi, SKIPIF 1 < 0 =a-bi(a、b∈R),則z- SKIPIF 1 < 0 =2bi或 SKIPIF 1 < 0 -z=-2bi.
∵b∈R,當(dāng)b≠0時(shí),z- SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 -z為純虛數(shù);當(dāng)b=0時(shí),z- SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 -z=0.故選D.
2.若 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 為虛數(shù)單位),則 SKIPIF 1 < 0 的值分別等于( )
A.3,-2 B.3,2 C.3,-3 D.-1,4
【答案】A
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 故選A.
3. a為正實(shí)數(shù),i為虛數(shù)單位, SKIPIF 1 < 0 =2,則a=( )
A、2 B、 SKIPIF 1 < 0 C、 SKIPIF 1 < 0 D、1
【答案】選B.
【解析】因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 故可化為|1-ai|=2,又由于a為正實(shí)數(shù),所以1+a2=4,得a= SKIPIF 1 < 0 ,故選B.
4.在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 所對應(yīng)的點(diǎn)位于( )
(A)第一象限 (B)第二象限
(C)第三象限 (D)第四象限
【答案】選B
【解析】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 所對應(yīng)點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 位于第二象限
5.i為虛數(shù)單位, SKIPIF 1 < 0 =________.
【答案】0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 =-i+i-i+i=0.
6.已知復(fù)數(shù)z滿足(1+i)z=2,則z=_____.
【答案】1-i
【解析】由已知得 SKIPIF 1 < 0
7.已知A(1,2),B(a,1),C(2,3),D(-1,b)(a,b∈R)是復(fù)平面上的四點(diǎn),且向量 SKIPIF 1 < 0 對應(yīng)的復(fù)數(shù)分別為z1,z2.
(1)若z1+z2=1+i,求 SKIPIF 1 < 0
(2)若z1+z2為純虛數(shù),z1-z2為實(shí)數(shù),求a、b.
【解析】(1)∵ SKIPIF 1 < 0 =(a,1)-(1,2)=(a-1,-1),
SKIPIF 1 < 0 =(-1,b)-(2,3)=(-3,b-3),
∴z1=(a-1)-i,z2=-3+(b-3)i,
∴z1+z2=(a-4)+(b-4)i,
又z1+z2=1+i,∴ SKIPIF 1 < 0
∴z1=4-i,z2=-3+2i,
SKIPIF 1 < 0
(2)由(1)得z1+z2=(a-4)+(b-4)i,
z1-z2=(a+2)+(2-b)i,
∵z1+z2為純虛數(shù),z1-z2為實(shí)數(shù),
∴ SKIPIF 1 < 0
8.設(shè)z∈C,解方程z-2|z|=-7+4i.
【解析】設(shè)z=x+yi, x∈R, y∈R,
則原方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
即(3x-5)(x-3)=0, ∴ SKIPIF 1 < 0 。
9.要使復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 為純虛數(shù),其中實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 是否存在?若存在,求出a的值,若不存在,說明理由。
【解析】要使復(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 為純虛數(shù),必須 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 0,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
但是,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí) SKIPIF 1 < 0 =0此時(shí) SKIPIF 1 < 0 不是純虛數(shù)
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 無意義
所以不存在實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 使 SKIPIF 1 < 0 為純虛數(shù)。
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講練+易錯題型第36講 數(shù)列的綜合運(yùn)用(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講練+易錯題型第36講數(shù)列的綜合運(yùn)用原卷版doc、新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講練+易錯題型第36講數(shù)列的綜合運(yùn)用解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共34頁, 歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講練+易錯題型第35講 數(shù)列的求和(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講練+易錯題型第35講數(shù)列的求和原卷版doc、新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講練+易錯題型第35講數(shù)列的求和解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共35頁, 歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講練+易錯題型第15講 函數(shù)與方程(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講練+易錯題型第15講函數(shù)與方程原卷版doc、新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講練+易錯題型第15講函數(shù)與方程解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共41頁, 歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊
注冊成功