
1.通過方程的解,認識復數(shù).2.理解復數(shù)的代數(shù)表示及其幾何意義,理解兩個復數(shù)相等的含義.3.掌握復數(shù)的四則運算,了解復數(shù)加、減運算的幾何意義.
第一部分 落實主干知識
第二部分 探究核心題型
1.復數(shù)的有關概念(1)復數(shù)的定義:形如a+bi(其中,a,b∈R)的數(shù)叫作復數(shù),其中 稱為復數(shù)z的實部, 稱為復數(shù)z的虛部,i為虛數(shù)單位.(2)復數(shù)的分類:復數(shù)z=a+bi(a,b∈R)
實數(shù)(b 0),虛數(shù)(b 0)(當a 0時為純虛數(shù)).
(3)復數(shù)相等:a+bi=c+di? (a,b,c,d∈R).(4)共軛復數(shù):a+bi與c+di互為共軛復數(shù)? (a,b,c,d∈R).(5)復數(shù)的模:向量 的模稱為復數(shù)z=a+bi的模,記作 或 ,即|z|=|a+bi|=_________(a,b∈R).
2.復數(shù)的幾何意義(1)復數(shù)z=a+bi(a,b∈R)復平面內(nèi)的點Z(a,b).(2)復數(shù)z=a+bi(a,b∈R)平面向量 .3.復數(shù)的四則運算(1)復數(shù)的加、減、乘、除運算法則:設z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),則①加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)= ;
(a+c)+(b+d)i
②減法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)= ;③乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)= ;
(a-c)+(b-d)i
(ac-bd)+(ad+bc)i
(2)幾何意義:復數(shù)加、減法可按向量的平行四邊形法則或三角形法則進行.如圖給出的平行四邊形OZ1ZZ2可以直觀地反映出復數(shù)加、減法的幾何意義,即 = , = .
2.i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N+)+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N+).4.復數(shù)z的方程在復平面上表示的圖形(1)a≤|z|≤b表示以原點O為圓心,以a和b為半徑的兩圓所夾的圓環(huán);(2)|z-(a+bi)|=r(r>0)表示以(a,b)為圓心,r為半徑的圓.
1.判斷下列結論是否正確.(請在括號中打“√”或“×”)(1)復數(shù)z=0沒有共軛復數(shù).( )(2)復數(shù)可以比較大小.( )(3)已知z=a+bi(a,b∈R),當a=0時,復數(shù)z為純虛數(shù).( )(4)復數(shù)的模實質上就是復平面內(nèi)復數(shù)對應的點到原點的距離,也就是復數(shù)對應的向量的模.( )
2.已知復數(shù)z=i3(1+i),則z在復平面內(nèi)對應的點位于A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限
z=i3(1+i)=-i(1+i)=1-i,z在復平面內(nèi)對應的點為(1,-1),位于第四象限.
3.(2023·合肥模擬)已知i是虛數(shù)單位,若|1+ai|=5,則實數(shù)a等于
4.已知復數(shù)z滿足z(1-i)=i(i為虛數(shù)單位),則z的虛部為________.
例1 (1)(多選)(2023·銀川模擬)若復數(shù)z滿足z(1-2i)=10,則
對于B,z-2=2+4i-2=4i,為純虛數(shù),故B正確;對于C,z=2+4i,其在復平面內(nèi)對應的點為(2,4),在第一象限,故C錯誤;
(2)(2024·杭州模擬)若復數(shù)z滿足z(1+i)=-2+i(i是虛數(shù)單位),則|z|等于
依題意,z(1+i)=-2+i,
x1,x2均為虛數(shù),不能比較大小,故B錯誤;
解決復數(shù)概念問題的方法及注意事項(1)復數(shù)的分類及對應點的位置問題都可以轉化為復數(shù)的實部與虛部應該滿足的條件問題,只需把復數(shù)化為代數(shù)形式,列出實部和虛部滿足的方程(不等式)組即可.(2)解題時一定要先看復數(shù)是否為a+bi(a,b∈R)的形式,以確定實部和虛部.
跟蹤訓練1 (1)(多選)下面是關于復數(shù)z=-1-i(i為虛數(shù)單位)的命題,其中真命題為A.|z|=2B.z2=2iC.z的共軛復數(shù)為1+iD.z的虛部為-1
B選項,z2=(-1-i)2=1+2i+i2=2i,B正確;C選項,z的共軛復數(shù)為-1+i,C錯誤;D選項,z的虛部為-1,D正確.
(2)(2023·淄博模擬)若復數(shù)z= 的實部與虛部相等,則實數(shù)a的值為A.-3 B.-1 C.1 D.3
所以2a+1=a-2,解得a=-3,故實數(shù)a的值為-3.
(3)(2023·懷化模擬)若復數(shù)z是x2+x+1=0的根,則|z|等于
題型二 復數(shù)的四則運算
A.-i B.i C.0 D.1
(2)(多選)(2023·忻州模擬)下列關于非零復數(shù)z1,z2的結論正確的是A.若z1,z2互為共軛復數(shù),則z1·z2∈RB.若z1·z2∈R,則z1,z2互為共軛復數(shù)
設z1=a+bi(a,b∈R),由z1,z2互為共軛復數(shù),得z2=a-bi,則z1·z2=a2+b2∈R,故A正確;當z1=2+2i,z2=1-i時,z1·z2=4∈R,此時z1,z2不是共軛復數(shù),故B錯誤;由z1,z2互為共軛復數(shù),得|z1|=|z2|,
(1)復數(shù)的乘法:復數(shù)乘法類似于多項式的乘法運算.(2)復數(shù)的除法:除法的關鍵是分子分母同乘以分母的共軛復數(shù).
跟蹤訓練2 (1)(2022·新高考全國Ⅱ)(2+2i)(1-2i)等于A.-2+4i B.-2-4iC.6+2i D.6-2i
(2+2i)(1-2i)=2-4i+2i+4=6-2i.
(2)(2023·濟寧模擬)已知復數(shù)z滿足z·i3=1-2i,則 的虛部為A.1 B.-1 C.2 D.-2
∵z·i3=1-2i,∴-zi=1-2i,
題型三 復數(shù)的幾何意義
(2)(2023·邢臺模擬)已知i是虛數(shù)單位,復數(shù)z=a+bi(a,b∈R),且|z-i|=|z+2-i|,則|z-3+ i|的最小值為A.5 B.4 C.3 D.2
因為z=a+bi(a,b∈R),則z-i=a+(b-1)i,z+2-i=(a+2)+(b-1)i,
解得a=-1,則z=-1+bi,
由于復數(shù)、點、向量之間建立了一一對應的關系,因此可以把復數(shù)、向量與解析幾何聯(lián)系在一起,解題時可運用數(shù)形結合的方法,使問題的解決更加直觀.
跟蹤訓練3 (1)在復平面內(nèi),O為坐標原點,復數(shù)z1=i(-4+3i),z2=7+i對應的點分別為Z1,Z2,則∠Z1OZ2的大小為
∵z1=i(-4+3i)=-3-4i,z2=7+i,
(2)(2023·太原模擬)已知復數(shù)z滿足|z-2|=1,則|z-i|的最小值為
設z=x+yi(x,y∈R),
所以(x-2)2+y2=1,即z在復平面內(nèi)對應點的軌跡為圓C:(x-2)2+y2=1,如圖,
一、單項選擇題1.已知a,b∈R,a+3i=(b+i)i(i為虛數(shù)單位),則A.a=1,b=-3 B.a=-1,b=3C.a=-1,b=-3 D.a=1,b=3
因為a+3i=(b+i)i=-1+bi,所以a=-1,b=3.
2.(2023·西安模擬)已知i是虛數(shù)單位,復數(shù)z滿足z-i= ,則復數(shù)z的共軛復數(shù)為A.2 B.-2 C.2i D.-2i
所以z=2,所以復數(shù)z的共軛復數(shù)為2.
3.如果一個復數(shù)的實部和虛部相等,則稱這個復數(shù)為“等部復數(shù)”,若復數(shù)z=(2+ai)i(其中a∈R)為“等部復數(shù)”,則復數(shù) +ai在復平面內(nèi)對應的點在A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限
∵z=(2+ai)i=-a+2i,又∵“等部復數(shù)”的實部和虛部相等,復數(shù)z為“等部復數(shù)”,∴-a=2,解得a=-2,
復數(shù)z1=a+i,z2=1-2i,
解得a=2,即z1=2+i,
5.已知m,n為實數(shù),1-i(i為虛數(shù)單位)是關于x的方程x2-mx+n=0的一個根,則m+n等于A.0 B.1 C.2 D.4
由1-i是關于x的方程x2-mx+n=0的一個根,則1+i是關于x的方程x2-mx+n=0的一個根,則m=1-i+1+i=2,n=(1-i)×(1+i)=2,即m=2,n=2,則m+n=4.
6.(2023·齊齊哈爾模擬)已知復數(shù)z1與z=3+i在復平面內(nèi)對應的點關于實軸對稱,則 等于A.1+i B.1-i C.-1+i D.-1-i
因為復數(shù)z1與z=3+i在復平面內(nèi)對應的點關于實軸對稱,所以z1=3-i,
7.(2024·滄州模擬)設復數(shù)z滿足|z-1+i|=2,z在復平面內(nèi)對應的點為(x,y),則A.(x+1)2+(y-1)2=4B.(x+1)2+(y+1)2=4C.(x-1)2+(y-1)2=4D.(x-1)2+(y+1)2=4
復數(shù)z滿足z=x+yi(x,y∈R),則|x-1+(y+1)i|=2,∴(x-1)2+(y+1)2=4.
8.(2023·貴陽模擬)歐拉公式exi=cs x+isin x由瑞士著名數(shù)學家歐拉創(chuàng)立,該公式將指數(shù)函數(shù)的定義域擴大到復數(shù)集,建立了三角函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的關聯(lián),在復變函數(shù)論占有非常重要的地位,被譽為數(shù)學中的天橋.依據(jù)歐拉公式,下列選項中不正確的是A. 對應的點位于第二象限B. 為純虛數(shù)
二、多項選擇題9.(2023·衡陽模擬)已知i為虛數(shù)單位,則下列結論中正確的是A.i+i2+i3+i4=0B.3+i>1+iC.若復數(shù)z為純虛數(shù),則|z|2=z2D.復數(shù)-2-i的虛部為-1
對于A,由虛數(shù)的運算性質,可得i+i2+i3+i4=i-1-i+1=0,故A正確;對于B,虛數(shù)不能比較大小,故B不正確;對于C,當z=i時,|z|2=1,z2=-1,此時|z|2≠z2,故C不正確;對于D,根據(jù)復數(shù)的概念,可得復數(shù)-2-i的虛部為-1,故D正確.
對于C,當z1=3+4i,z2=5時,|z1|=|z2|=5,但是z1≠±z2,故C錯誤;
12.寫出一個同時滿足①②的復數(shù)z=________.
因為z?R,不妨設z=bi(b∈R,b≠0),則(bi)3=-b3i=-bi,解得b=±1,即z=±i符合.
14.(2023·成都檢測)已知|z|=1,則|z-2-2i|(i為虛數(shù)單位)的最大值為___________.
設z=x+yi,其中x,y∈R,由|z|=1,可得x2+y2=1,根據(jù)復數(shù)z的幾何意義可得復數(shù)z表示以原點O為圓心,1為半徑的單位圓,
可得|z-2-2i|表示單位圓上的點到點P(2,2)的距離,
15.已知復數(shù)z1,z2和z滿足|z1|=|z2|=1,若|z1-z2|=|z1-1|=|z2-z|,則|z|的最大值為
根據(jù)題意,得|z|=|(z2-z)-z2|≤|z2-z|+|z2|=|z1-1|+1≤|z1|+1+1=3,當z1=-1,z2=1,z=3時,|z1-z2|=|z1-1|=|z2-z|=2,此時|z|=3,所以|z|max=3.
因為復數(shù)z1,z2對應的點分別為Z1,Z2,且|z1|=|z2|=2,則可確定點Z1,Z2在以O為圓心,2為半徑的圓上,
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