复数法讲义
复数讲义绝对经典
复数一、复数的概念1. 虚数单位i:(1)它的平方等于1-,即21i =-;(2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立.(3)i 与-1的关系:i 就是1-的一个平方根,即方程21x =-的一个根,方程21x =-的另一个根是-i .(4)i 的周期性:41n i i +=, 421n i +=-, 43n i i +=-, 41n i =.2. 数系的扩充:复数(0)i i(0)i(0)i(0)a b a b b a a b b a b a =⎧⎪+=⎧⎨+≠⎨⎪+≠⎩⎩实数纯虚数虚数非纯虚数 3. 复数的定义:形如i()a b a b +∈R ,的数叫复数,a 叫复数的实部,b 叫复数的虚部.全体复数所成的集合叫做复数集,用字母C 表示4. 复数的代数形式:通常用字母z 表示,即()z a bi a b R =+∈,,把复数表示成a bi +的形式,叫做复数的代数形式.5. 复数与实数、虚数、纯虚数与0的关系:对于复数()a bi a b R +∈,,当且仅当0b =时,复数()a bi a b R +∈,是实数a ;当0b ≠时,复数z a bi =+叫做虚数;当0a =且0b ≠时,z bi =叫做纯虚数;当且仅当0a b ==时,z 就是实数06. 复数集与其它数集之间的关系:N Z Q R C7. 两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.这就是说,如果a ,a b d ,,, c ,d ∈R ,那么i i a b c d +=+⇔a c =,b d =二、复数的几何意义1. 复平面、实轴、虚轴:复数i()z a b a b =+∈R ,与有序实数对()a b ,是一一对应关系.建立一一对应的关系.点Z 的横坐标是a ,纵坐标是b ,复数i()z a b a b =+∈R ,可用点()Z a b ,表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴.实轴上的点都表示实数.2. .对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为()00,,它所确定的复数是00i 0z =+=表示是实数. 除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.3.复数z a bi =+←−−−→一一对应复平面内的点()Z a b ,这就是复数的一种几何意义.也就是复数的另一种表示方法,即几何表示方法.三、复数的四则运算1. 复数1z 与2z 的和的定义:12z z +=()()i i a b c d +++=()()i a c b d +++2. 复数1z 与2z 的差的定义:12z z -=()()i i a b c d +-+=()()i a c b d -+-3. 复数的加法运算满足交换律:1221z z z z +=+4. 复数的加法运算满足结合律:123123()()z z z z z z ++=++ 5. 乘法运算规则:设1i z a b =+,2i z c d =+(a 、b 、c 、d ∈R )是任意两个复数, 那么它们的积()()()()12i i i z z a b c d ac bd bc ad =++=-++其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把2i 换成1-,并且把实部与虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个复数.6. 乘法运算律:(1)()()123123z z z z z z = (2)123123()()z z z z z z ⋅⋅=⋅⋅ (3)()1231213z z z z z z z +=+7. 复数除法定义:满足()()()i i i c d x y a b ++=+的复数x yi +(x 、y ∈R )叫复数a bi +除以复数c di +的商,记为:()()a bi c di +÷+或者a bi c di++8. 除法运算规则:设复数i a b + (a 、b ∈R ),除以i c d + (c ,d ∈R ),其商为i x y +(x 、y ∈R ), 即()(i)i i a b c d x y +÷+=+∵()()()()x yi c di cx dy dx cy i ++=-++ ∴()()i i cx dy dx cy a b -++=+由复数相等定义可知cx dy a dx cy b -=⎧⎨+=⎩,解这个方程组,得2222ac bd x c d bc ad y c d +⎧=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,于是有: ()(i)i a b c d +÷+2222ac bd bc adi c dc d+-=+++②利用()()22i i c d c d c d +-=+于是将iia b c d ++的分母有理化得:原式22i (i)(i)[i (i)]()ii(i)(i)a b a b c d ac b d bc ad c d c d c d c d++-+⋅-+-===++-+ 222222()()i i ac bd bc ad ac bd bc adc d c d c d ++-+-==++++.∴(()(i)i a b c d +÷+=2222i ac bd bc adc d c d+-+++ 点评:①是常规方法,②是利用初中我们学习的化简无理分式时,都是采用的分母有理化思想方法,而复数i c d +与复数i c d -,相当于我们初中学习的的对偶式,它们之积为1是有理数,而()()22c di c di c d +-=+是正实数.所以可以分母实数化. 把这种方法叫做分母实数化法.9. 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。
《复数的概念》 讲义
《复数的概念》讲义一、什么是复数在我们的数学世界中,数的概念不断发展和扩充。
从最初的自然数,到整数、有理数,再到实数。
而复数的出现,则为数学的领域打开了一扇新的大门。
那么,究竟什么是复数呢?简单来说,复数是形如 a + bi 的数,其中 a 和 b 都是实数,i 是虚数单位,并且满足 i²=-1。
这里的 a 被称为复数的实部,b 被称为复数的虚部。
当 b = 0 时,复数 a + bi 就变成了实数 a;当 a = 0 且b ≠ 0 时,复数就变成了纯虚数 bi。
二、复数的表示方法1、代数形式正如前面所提到的,复数的代数形式就是 a + bi,这是我们最常见也是最常用的表示方法。
2、几何形式在平面直角坐标系中,我们可以用点(a, b)来表示复数 a + bi。
其中,横坐标 a 表示实部,纵坐标 b 表示虚部。
这样,复数就与平面上的点建立了一一对应的关系。
这个平面我们称为复平面,x 轴称为实轴,y 轴称为虚轴。
3、三角形式复数还可以表示为 r(cosθ +isinθ)的形式,其中 r =√(a²+ b²) 称为复数的模,θ 称为复数的辐角。
这种表示方法在涉及复数的乘除运算时非常有用。
三、复数的运算1、加法和减法两个复数相加(或相减),就是实部与实部相加(或相减),虚部与虚部相加(或相减)。
例如:(a + bi) +(c + di) =(a + c) +(b + d)i(a + bi) (c + di) =(a c) +(b d)i2、乘法复数的乘法按照多项式乘法的法则进行,同时要记住 i²=-1。
例如:(a + bi)×(c + di) = ac + adi + bci + bdi²=(ac bd) +(ad + bc)i3、除法为了进行复数的除法运算,我们通常先将分母实数化。
例如:(a + bi)÷(c + di) =(a + bi)(c di)÷(c + di)(c di)= ac + bd +(bc ad)i÷(c²+ d²)=(ac + bd)÷(c²+ d²) +(bc ad)÷(c²+ d²)i四、复数的应用1、在物理学中的应用在电学中,交流电路中的电压、电流等都可以用复数来表示,从而方便计算和分析。
复数讲义(含知识点和例题及解析)
数系的扩充与复数的引入1.复数的有关概念 (1)复数的概念:形如a +b i(a ,b ∈R )的数叫做复数,其中a ,b 分别是它的实部和虚部。
若b =0,则a +b i 为实数;若b ≠0,则a +b i 为虚数;若a =0且b ≠0,则a +b i 为纯虚数。
(2)复数相等:a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d (a ,b ,c ,d ∈R )。
(3)共轭复数:a +b i 与c +d i 共轭⇔a =c ,b =-d (a ,b ,c ,d ∈R )。
(4)复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面,叫做复平面。
x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴。
实轴上的点都表示实数;除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数;各象限内的点都表示非纯虚数。
(5)复数的模:向量OZ →的模r 叫做复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模,记作|z |或|a +b i|,即|z |=|a +b i|=a 2+b 2。
2.复数的几何意义 (1)复数z =a +b i――→一一对应复平面内的点Z (a ,b )(a ,b ∈R )。
(2)复数z =a +b i ――→一一对应平面向量OZ →(a ,b ∈R )。
3.复数的运算(1)复数的加、减、乘、除运算法则设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R )则: ①加法:z 1+z 2=(a +b i)+(c +d i)=(a +c )+(b +d )i 。
②减法:z 1-z 2=(a +b i)-(c +d i)=(a -c )+(b -d )i 。
③乘法:z 1·z 2=(a +b i)·(c +d i)=(ac -bd )+(ad +bc )i 。
④除法:z 1z 2=a +b i c +d i =(ac +bd )+(bc -ad )i c 2+d 2(c +d i ≠0)。
(2)复数加法的运算定律复数的加法满足交换律、结合律,即对任何z 1,z 2,z 3∈C ,有z 1+z 2=z 2+z 1,(z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3)。
【数学讲义】7.1复数的概念-【新教材】人教A版(2019)高中数学必修第二册讲义
高中数学必修第二册第七章复数(人教A 版2019)7.1复数的概念【基础梳理】 要点一、复数的概念我们把形如a bi +()R b a ∈,的数叫做复数,其中i 叫做虚数单位. 全体复数梭构成的集合C={}R b a bi a ∈+,|叫做复数集,其中.1i 2-= 复数的分类对于复数a bi +【a ,b R ∈】,当且仅当b=0时,它是实数;当且仅当a=b=c=0时,它是实数0;当b ≠0时,它叫做虚数,当a =0且b ≠0时,它叫做纯虚数. 显然,实数集R,是复数集C 的真子集,即CR ≠⊂.复数相等的充要条件在复数集C={}R b a |bi a ∈+,中任取两个数a bi +,c di +【a ,b ,c ,d ∈R 】,规定:a bi +与c di +相等当且仅当a=c 且b=d ,即当且仅当两个复数的实部与实部相等,虚部与虚部相等时,两个复数才相等。
要点二、复数的几何意义 复数z=a+bi()b a Z ,复平面内的点一一对应−−−→←.这是复数的一种几何意义.复数的几何意义---与向量对应 复数z=a+bi→−−−→←OZ平面向量一一对应,这是复数的另一种几何意义.复数的模和共轭复数 1.向量→OZ模叫做复数z=a bi +,的模或绝对值,记作z或bia +.即z=bia +=22b a +,其中a,b ∈R ,z表示复平面内的点Z ()b a ,到原点的距离。
2.如果b=0,那么z=a bi+是一个实数a,它的模就等于a()的绝对值a.共轭复数的定义:一般地,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.虚部不等于 0的两个共轭复数,也叫做共轭虚数.复数z的共轭复数用-z表示,即如果z=a+bi,那么-z=a-bi.特别地,实数a的共轭复数仍是a本身.共轭复数的几何意义:互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于实轴对称.【课堂探究】例1.以的虚部为实部,以的实部为虚部的新复数是()A. 2﹣2iB. 2+iC. ﹣+D. + i【答案】A【解析】解:的虚部为2,以=﹣2+ i的实部为﹣2,∴要求的新复数是2﹣2i,故选:A.【分析】利用实部与虚部的定义即可得出.例2已知z∈C,满足不等式的点Z的集合用阴影表示为()A. B. C. D.【答案】C【解析】解:设z=x+yi(x,y∈R),则,化为x2+y2+xi﹣y﹣xi﹣y=x2+y2﹣2y=x2+(y﹣1)2﹣1<0,即x2+(y﹣1)2<1,故选:C.【分析】设z=x+yi(x,y∈R),代入,化简即可得出.【课后练习】1.已知复数是纯虚数,则实数()A. -2B. -1C. 0D. 1【答案】 D【解析】,因为为纯虚数且为实数,故,故,故答案为:D【分析】由题意利用纯虚数的定义,求得m的值。
高中数学竞赛第十五章 复数【讲义】
第十五章 复数 一、基础知识1.复数的定义:设i 为方程x 2=-1的根,i 称为虚数单位,由i 与实数进行加、减、乘、除等运算。
便产生形如a+bi (a,b ∈R )的数,称为复数。
所有复数构成的集合称复数集。
通常用C 来表示。
2.复数的几种形式。
对任意复数z=a+bi (a,b ∈R ),a 称实部记作Re(z),b 称虚部记作Im(z). z=ai 称为代数形式,它由实部、虚部两部分构成;若将(a,b)作为坐标平面内点的坐标,那么z 与坐标平面唯一一个点相对应,从而可以建立复数集与坐标平面内所有的点构成的集合之间的一一映射。
因此复数可以用点来表示,表示复数的平面称为复平面,x 轴称为实轴,y 轴去掉原点称为虚轴,点称为复数的几何形式;如果将(a,b)作为向量的坐标,复数z 又对应唯一一个向量。
因此坐标平面内的向量也是复数的一种表示形式,称为向量形式;另外设z 对应复平面内的点Z ,见图15-1,连接OZ ,设∠xOZ=θ,|OZ|=r ,则a=rcos θ,b=rsin θ,所以z=r(cos θ+isin θ),这种形式叫做三角形式。
若z=r(cos θ+isin θ),则θ称为z 的辐角。
若0≤θ<2π,则θ称为z 的辐角主值,记作θ=Arg(z). r 称为z 的模,也记作|z|,由勾股定理知|z|=22b a +.如果用e i θ表示cos θ+isin θ,则z=re i θ,称为复数的指数形式。
3.共轭与模,若z=a+bi ,(a,b ∈R ),则=z a-bi 称为z 的共轭复数。
模与共轭的性质有:(1)2121z z z z ±=±;(2)2121z z z z ⋅=⋅;(3)2||z z z =⋅;(4)2121z z z z =⎪⎪⎭⎫⎝⎛;(5)||||||2121z z z z ⋅=⋅;(6)||||||2121z z z z =;(7)||z 1|-|z 2||≤|z 1±z 2|≤|z 1|+|z 2|;(8)|z 1+z 2|2+|z 1-z 2|2=2|z 1|2+2|z 2|2;(9)若|z|=1,则zz 1=。
高一《复数》经典习题讲义
高一《复数》经典习题讲义复数的运算1.i 是虚数单位,复数42i1i+=-.2.i 是复数单位,化简278i32i-+的结果为.3.已知i 是虚数单位,化简5i12i+的结果为.4.i 是虚数单位,复数z 满足()i 12z +=,则z =.复数的概念、复数的运算5.i 是虚数单位,则()32ii ,1ia b a b -=+∈+R ,则a b +的值为.6.i 是虚数单位,复数43i34iz -=+,则z 的虚部为复数的模、复数的运算7.若复数z 满足()1i =1+z -,则z =()A .1i-B .1i +C .22i -D .22i+8.i 是虚数单位,复数34i 12i+=-.9.设i 为虚数单位,若复数z 满足i 12i z =+.则1z -=.10.i 为虚数单位,复数1i z =+则3i z +=.复数课后练习(一)一、单选题1.已知复数z 满足236i z z -=+,则z 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.已知(13i)(i)()z a a =-+∈R 为纯虚数,则=a ()A .3B .3-C .13D .13-3.已知复数202313i1i z +=+,i 为虚数单位,则在复平面内复数z 所对应的点位于()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.若复数z 满足1ii z-=,则z =()A B .2CD .15.下列有关复数1z ,2z 的等式中错误的是()A .1212z z z z +=+B .1212z z z z +=+C .1212z z z z ⋅=⋅D .1212z z z z ⋅=6.设24(1i)z =+,则||z =()A .2B .1C .4D .37.已知复数z 在复平面内对应的点的坐标为(1,2)-,则z z ⋅=()A .3-B .3C .4D .58.设i z a b =+,其中,R a b ∈,若()i i 2i a b +=-,则z =()A .12i --B .12i-+C .2i--D .2i -+二、多选题9.已知z 满足23i i z z +-=,且z 在复平面内对应的点为(),x y ,则()A .10x y --=B .10x y ++=C .z D .z 的最小值为1210.已知复数12z =-+,则()A .1+=z z B .1z z -=C .21z =D .31z =11.已知复数,z w 均不为0,则()A .2z zz=B .z w z w+=+C .z z w w ⎛⎫=⎪⎝⎭D .若1R z∈,则Rz ∈三、填空题12.已知复数z 满足:23i 1iz=-+,则z =.13.若()2(i)2i R x x +=∈,则x =.复数课后练习(二)一、选择题1.已知3i2ia z +=+为实数,则a =()A.1B.32C.2D.32-2.若()12i i 1i a b +=-,其中a ,b ∈R ,则i a b +=()A.12C.2D.53.已知复数()()12i z a a a =--∈R ,且5z =,若z 在复平面内对应的点位于第二象限,则=a ()A.-2B.125-C.2D.1254.已知i 为虚数单位,倍数112i z =+,22i z =-,则()A.1z 的共轭复数为12i -+B.1z 的虚部是2iC.12z z +为实数D.1243iz z =+5.若()()1i i 0,a a a +->∈R ,则()A.1a =B.1a =± C.1a ≤-或1a ≥ D.1a ≥6.已知复数72i i 13iZ -=+-,则复数Z 在复平面内对应的点所在的象限为()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限8.已知复数()i ,z a b a b =+∈R ,若20232i ia b +=+,则z 的虚部是()A.2- B.2i- C.2D.2i二、多项选择题9.复数z 满足()()()23i 23i 32i z -⋅=++,则下列说法正确的是()A.z 的实部为3B.z 的虚部为2C.32iz=-+ D.z =10.下面四个命题中的真命题为()A.复数z 是实数的充要条件是z z =B.若复数z 满足2z ∈R ,则z ∈RC.复数1z ,2z 满足1212z z z z = D.若复数1z ,2z 满足12z z ∈R ,则12z z =11.设复数12i z =-,22i z =(i 为虚数单位),则下列结论正确的为()A.2z 是纯虚数B.12z z -对应的点位于第二象限C.123z z += D.12iz=+12.已知复数ππsin i cos 66z =+,则()A.z 的虚部为3i 2B.z 在复平面内对应的点在第四象限C.z z z +=D.z 是关于x 的方程210x x -+=的一个根三、填空题13.如果21i 1im =+-(m ∈R ,i 表示虚数单位),那么m =_____________.14.已知复数z 的虚部为在复平面内它对应的向量的模为2,且相应的点在第一象限,则这个复数为____________.15.复数1z ,2z 满足:13z =,24z =,125z z +=,则12z z -=______.16.设a ∈R ,复数i 12ia +-(i 是虚数单位)的共轭复数是25i -,则a =______________.。
第五章复数(讲义+典型例题)(原卷板)
第五章复数(讲义+典型例题)一.数系的扩充和复数的概念1.复数的定义:设i 为方程21x =-的根,i 称为虚数单位,形如()a bi a b R +∈、的数,称为复数.所有复数构成的集合称复数集,通常用C 来表示.a 为实部,b 为虚部2.复数集整 数有 理 数实数(0)分 数复 数(,)无理数(无限不循环小数)纯 虚 数(0)虚 数(0)非 纯 虚 数(0)b a bi a b R a b a ⎧⎧⎧⎪⎪⎨=⎨⎪⎩⎪⎪+∈⎨⎩⎪⎧≠⎪≠⎨⎪=⎩⎩例1(1).(2021·浙江·绍兴市柯桥区教师发展中心模拟预测)已知a ∈R ,若复数2i z a a a =++(i 是虚数单位)是纯虚数,则=a ( )A .0B .1C .1-D .2(2).(2021·全国·模拟预测)设i 是虚数单位,则下列是虚数的是( ) A .fB .gC .hD .i举一反三(1).(2021·广东佛山·模拟预测)在复数范围内方程230x +=的解为( ) A .3i -B 3iC .3i ±D .3(2).(2021·福建泉州·一模)已知i 是虚数单位,则“i a =”是“21a =-”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件二.复数的几何意义1. 复平面在直角坐标系里,点z 的横坐标是a ,纵坐标是b ,复数i z a b =+可用点(,)Z a b 来表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x 轴为实轴,y 轴出去原点的部分称为虚轴.2.复数的坐标表示 点(,)Z a b3.复数的向量表示 向量OZ .4.复数的模在复平面内,复数i z a b =+对应点(,)Z a b ,点Z 到原点的距离OZ 叫做复数z 的模,记作z .由定义知,22z a b =+.例2(1).(2021·四川自贡·一模(理))复数(3)i z a a =+-(a ∈R ,i 为虚数单位),在复平面内所对应的点在2y x =上,则||z =( ) A .3B .5C .7D .10(2).(2021·全国·模拟预测)已知i 是虚数单位,复数3i2iz -=+的共轭复数在复平面中对应的点位于( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限举一反三(1).(山东省大教育联盟学校2021-2022学年高三下学期收心考试(开学考试)数学试题)已知a ∈R ,若在复平面内复数185i z =+与24i z a =+对应的两点之间的距离为4,则=a ( ). A .4B .5C .6D .81(2).(2022·河南濮阳·高三开学考试(理))已知复数z 满足34i z z =+,则=z ( ) A .1B 5C 10D .5复数bia z +=复平面 内的点 Z (a,b )平面向量OZ(3).(2022·上海市崇明区横沙中学高一期末)若复数(2)(2)i,(R)z m m m =++-∈在复平面上对应的点在第四象限,则m 的取值范围是__.(4).(2022·江西上饶·高二期末(文))已知复数()()226832i z m m m m =-++-+,其中i 是虚数单位,m 为实数.(1)当复数z 为纯虚数时,求m 的值;(2)当复数i z ⋅在复平面内对应的点位于第三象限时,求m 的取值范围.三. 两个复数相等的定义:a bi c di a c +=+⇔=且b d =(其中a b c d R ∈,,,,)特别地,00a bi a b +=⇔==.例3(2022·浙江·模拟预测)设2,1i i a R a a ∈+=+(i 为虚数单位),则a =( ) A .-1B .0C .1D .1或-1举一反三(1).(2021江苏无锡·模拟预测)已知,x y R ∈,且32x i yi +=+,则,x y 的值分别为( ) A .21,3B .3,1C .2,13D .1,3(2)(2021·河南·模拟预测(文))已知a 、R b ∈,()()()12i 131i a a b -+=-+-,则( )A .2b a =-B .2b a =C .2a b =-D .2a b =四.共轭复数若两个复数的实部相等,而虚部是互为相反数时,这两个复数叫互为共轭复数;特别地,虚部不为0的两个共轭复数也叫做共轭虚数;【注:两个共轭复数之差是纯虚数.(×)[之差可能为零,此时两个复数是相等的]】若z=a+bi ,则z a bi =+的共轭复数记作z a bi =-;例4.(2019·全国·高考真题(理))设z =-3+2i ,则在复平面内z 对应的点位于 A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限举一反三(1).(2021·浙江·模拟预测)复数1i +(i 为虚数单位)的共轭复数在复平面中对应的点位于( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限(2).(2021·黑龙江·哈九中模拟预测(理))满足条件34z i i -=+的复数z 的共轭复数在复平面上对应的点所在象限是( ) A .一B .二C .三D .四五.复数的加减运算 设111z a b i =+,222z a b i =+(1)加法:()()121212z z a a b b i +=+++,即实部与实部相加,虚部与虚部相加;几何意义: 设1i z a b =+对应向量1(,)OZ a b =,2i z c d =+对应向量2(,)OZ c d =,则12z z +对应的向量为12(,)OZ OZ a c b d +=++.因此复数的和可以在复平面上用平行四边形法则解释.例5(2020·上海普陀·三模)在复平面内,点()2,1A -对应的复数z ,则1z +=___________举一反三(1).(2022·全国·高一课时练习)已知复数1234i,34i z z =+=-,则12z z +等于( ) A .8i B .6 C .68i + D .68i -(2).(2022·全国·高一)如图所示,已知复数111i z a b =+,()2221122i ,,,z a b a b a b R =+∈所对应的向量()11,OA a b =,()22,OB a b =,它们的和为向量OC .请根据两个向量相加的运算写出对应的复数运算过程.(2)减法:()()121212z z a a b b i -=-+-,即实部与实部相减,虚部与虚部相减;几何意义: 设1i z a b =+对应向量1(,)OZ a b =,2i z c d =+对应向量2(,)OZ c d =,则12z z -对应的向量为1221(,)OZ OZ Z Z a c b d -==--.2212()()i ()()z z a c b d a c b d -=-+-=-+-表示1Z 、2Z 两点之间的距离,也等于向量12Z Z 的模.例6(1)(2021·全国·高考真题(理))设()()2346z z z z i ++-=+,则z =( ) A .12i -B .12i +C .1i +D .1i -(2)(2022·四川省高县中学校模拟预测(文))在复平面内,O 为原点,四边形OABC 是复平面内的平行四边形,且A ,B ,C 三点对应的复数分别为z 1,z 2,z 3,若131,2i ==-+z z ,则z 2=( ) A .1+iB .1-iC .-1+iD .-1-i举一反三(1).(2022·河南·模拟预测(理))已知3225i z z -=-,则z =( ) A .2i - B .2i + C .2i --D .2i -+(2).(2021·山东章丘·模拟预测)复数z 1,z 2满足z 1∈R ,2121,2z i z z =+-z 1=( ) A .1B .2C .0或2D .1或2六、复数的乘除运算 设111z a b i =+,222z a b i =+(1)乘法:()()1212122112z z a a b b a b a b i ⋅=-++ , 特别22z z a b ⋅=+;例7(1).(2021·全国·高考真题)已知2i z =-,则()i z z +=( ) A .62i -B .42i -C .62i +D .42i +(2).(2019·北京·高考真题(理))已知复数z =2+i ,则z z ⋅= A 3B 5C .3D .5举一反三(1).(2022·浙江·模拟预测)复数()i 2i z =-(i 为虚数单位)的共扼复数在复平面内对应的点在( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限(2).(2022·山西临汾·一模(理))已知a ,R b ∈,i 是虚数单位.若i 3i a b +=-,则()2i b a -( ) A .106i +B .86i -+C .96i -D .86i -(3).(2022·四川攀枝花·二模(理))若复数()()2i 1i z b b R =+∈的实部与虚部相等,则b 的值为( ) A .2-B .1-C .1D .2(2)除法c diz a bi+=+(,a b 是均不为0的实数)的化简就是通过分母实数化的方法将分母化为实数,即分子分母同时乘以分母的共轭复数,然后再化简:()()22ac bd ad bc ic di c di a bi z a bi a bi a bi a b++-++-==⋅=++-+; (3四则运算的交换率、结合率;分配率都适合于复数的情况。
复数知识点讲义范文
复数知识点讲义范文复数是英语中名词的一种形式,用于表示多于一个的数量。
在复数形式中,名词通常会改变其拼写或者加上特定的后缀。
本文将介绍一些英语中的复数知识点。
1.一般规则大多数英语名词的复数形式是在末尾加上-s,比如book-books、cat-cats、dog-dogs等。
例外情况:- 如果名词以s、x、ch、sh、o结尾,复数形式则在末尾加上-es,比如bus-buses、box-boxes、watch-watches、dish-dishes、potato-potatoes等。
- 如果名词以辅音字母+y结尾,则应把y改成i,再加上-es,比如baby-babies、party-parties等。
- 如果名词以元音字母+y结尾,则直接加上-s,比如day-days、key-keys等。
2.不规则复数形式有一些名词的复数形式不按照一般规则进行变化,需要记住其特殊形式。
- 以-f或-fe 结尾的名词,复数形式中f或fe变为v再加上-es,比如wife-wives、leaf-leaves等。
- 以-us结尾的名词,复数形式中-us变为-i,比如bus-buses、focus-foci等。
- 有些名词的复数形式和单数形式相同,比如sheep-sheep、deer-deer等。
3.复数形式与动词一致在英语句子中,名词的复数形式与相应的动词一致。
主语是复数形式,谓语动词也需要用复数形式。
例如:- The cats are playing in the garden.- The students are studying for their exams.4.不可数名词一些名词是不可数名词,表示不可分割的事物或者抽象的概念,没有复数形式。
这些名词不可以用于不定冠词a/an和只用于不可数名词的量词如many、a few等。
例如:- water(水):We need some water.- information(信息): The information is useful.5.复数形式在固定搭配中的应用有一些英语短语或固定搭配中使用了特殊的复数形式。
高中数学复数讲义.教师版
知识内容一、复数的概念1.虚数单位i:(1)它的平方等于,即;1-21i =-(2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立.(3)i 与-1的关系:i 就是的一个平方根,即方程的一个根,方程的另一个根是-i .1-21x =-21x =-(4)i 的周期性:, , , .41n i i +=421n i +=-43n i i +=-41n i =2.数系的扩充:复数(0)i i(0)i(0)i(0)a b a b b a a b b a b a =⎧⎪+=⎧⎨+≠⎨⎪+≠⎩⎩实数纯虚数虚数非纯虚数3.复数的定义:形如的数叫复数,叫复数的实部,叫复数的虚部.全体复数所成的集合叫做i()a b a b +∈R ,a b 复数集,用字母表示C 4.复数的代数形式:通常用字母表示,即,把复数表示成的形式,叫做复数的代数形式.z ()z a bi a b R =+∈,a bi +5.复数与实数、虚数、纯虚数及的关系:0对于复数,当且仅当时,复数是实数;当时,复数()a bi a b R +∈,0b =()a bi a b R +∈,a 0b ≠叫做虚数;当且时,叫做纯虚数;当且仅当时,就是实数z a bi =+0a =0b ≠z bi =0a b ==z 0复数h i n6.复数集与其它数集之间的关系:N Z Q R C ÜÜÜÜ7.两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.这就是说,如果,a , ,,那么,a b d ,,c d ∈R i ia b c d +=+⇔a c =b d =二、复数的几何意义1.复平面、实轴、虚轴:复数与有序实数对是一一对应关系.建立一一对应的关系.点的横i()z a b a b =+∈R ,()a b ,Z 坐标是,纵坐标是,复数可用点表示,这个建立了直角坐标系来a b i()z a b a b =+∈R ,()Z a b ,表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴.实轴上的点都表x y 示实数.2..对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为,它所确定的复数是()00,表示是实数.00i 0z =+=除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.3.复数复平面内的点z a bi =+←−−−→一一对应()Z a b ,这就是复数的一种几何意义.也就是复数的另一种表示方法,即几何表示方法.三、复数的四则运算1.复数与的和的定义:1z 2z 12z z +=()()i i a b c d +++=()()ia cb d +++2.复数与的差的定义:1z 2z 12z z -=()()i i a b c d +-+=()()ia cb d -+-3.复数的加法运算满足交换律:1221z z z z +=+4.复数的加法运算满足结合律:123123()()z z z z z z ++=++5.乘法运算规则:设,(、、、)是任意两个复数,1i z a b =+2i z c d =+a b c d ∈R 那么它们的积()()()()12i i izz a b c dac bd bc ad =++=-++其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把换成,并且把实部与2i 1-虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个复数.6.乘法运算律:(1)()()123123z z z z z z =(2)123123()()z z z z z z ⋅⋅=⋅⋅(3)()1231213z z z z z z z +=+7.复数除法定义:满足的复数(、)叫复数除以复数的商,记为:()()()i i i c d x y a b ++=+x yi +x y ∈R a bi +c di +或者()()a bi c di +÷+a bi c di++8.除法运算规则:设复数 (、),除以 (,),其商为(、),i a b +a b ∈R i c d +c d ∈R i x y +x y ∈R 即∵()(i)i i a b c d x y +÷+=+()()()()x yi c di cx dy dx cy i ++=-++∴()()i icx dy dx cy a b -++=+由复数相等定义可知解这个方程组,得cx dy a dx cy b -=⎧⎨+=⎩,2222ac bd x c d bc ad y c d +⎧=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,于是有: ()(i)i a b c d +÷+2222ac bd bc adic d c d +-=+++②利用于是将的分母有理化得:()()22i i c d c d c d +-=+iia b c d ++原式22i (i)(i)[i (i)]()ii (i)(i)a b a b c d ac b d bc ad c d c d c d c d ++-+⋅-+-===++-+.222222()()i i ac bd bc ad ac bd bc adc d c d c d++-+-==++++∴(()(i)i a b c d +÷+=2222iac bd bc adc d c d +-+++点评:①是常规方法,②是利用初中我们学习的化简无理分式时,都是采用的分母有理化思想方法,而复数与复数,它们之积i c d +i c d --为是有理数,而是正实数.所以可以分母实数化. 把这种方法叫做分1()()22c di c di c d +-=+母实数化法.9.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。
数学基础讲义-第九章复数
第九章复数复数是对实数域拓展得到的新的数域,然而复数其实并不算是全新的概念,它与已经学习的实数和向量都有直接联系。
根据实数的运算进一步推广即可得到复数的性质和运算规律;复数与向量在形式上具有诸多相同点并能建立起对应关系。
复数也具有显著的“数形结合”的特点,通过虚数单位i将“数”与“形”更加直接地结合了起来。
高中阶段对复数的学习和考察的内容较为基本,可以将学习本章当作对代数运算与向量知识的复习。
一、虚数与复数从用于计数的自然数开始,先根据加法和减法拓展到整数,再根据乘法和除法拓展到有理数,又根据乘方和开方拓展到实数,现在进一步拓展到复数。
1.1 实数与虚数解一元二次方程时,根据各项系数可以判断方程根的情况。
对于一元二次方程20ax bx c(0a )配方得:2224 (24b b ac xa a等式左边是完全平方数,恒大于等于0,由此可得:若240b ac,则方程有2个不同的实根。
若240b ac,则方程有2个相同的实根,或称只有1个实根。
若240b ac,则方程有没有实根。
为了令一元二次方程总是有解,现在规定根号内也可为负数,即:虚数。
现在只简单生硬地规定:对于虚数的具体含义,接下来将根据该规定,结合具体运算进行推导。
为方便地表示虚数,再引入一个新的单位:虚数单位,一般用符号i 表示。
其定义式为:i将实数的乘法运算作用于虚数单位i 。
任意虚数都可以用一个实数与虚数单位i 的乘积表示:5i根据虚数单位的定义i ,可得到关于i 的一系列运算规律:221i321i i i i i4242()(1)1i i即:对于任意k Z ,都有:41k i ,41k i i ,421k i ,43k i i 虚数的表示方式也适用于实数,只是通常被省略了。
若将“1”看作“实数单位”,即:1 。
“实数单位”“1”1 。
可以将实数和虚数看作分别属于两个不同“空间”的数,实数以1)为单位,在“实在”的空间内;i )为单位,在“虚拟”的空间内。
一轮复习学生讲义复数的运算
2.复数复数的概念和基本运算【知识精讲】 1 复数的定义1) 概念:设i 为方程21x =-的根,i 称为虚数单位,由i 与实数进行加、减、乘、除运算,便产生形如bi a +(,a b R ∈)的数叫做复数,全体复数所成的集合C 叫做复数集。
复数通常用字母z 表示,即bi a z +=(,a b R ∈),其中a 称作实部记作()Re z ,b 称为虚部记作()Im z ,bi a z +=(,a b R ∈)称为代数形式,它是由实部、虚部和虚数单位三部分组成. 2)虚数单位的性质i 叫做虚数单位,并规定:① i 可与实数进行四则运算;② 12-=i ;这样方程12-=x 就有解了,解为i x =或i x -=3)复数的定义要注意以下几点:○1bi a z +=(,a b R ∈)被称为复数的代数形式,其中bi 表示b 与虚数单位i 相乘○2数的实部和虚部都是实数,否则不是代数形式 4)复数相等复数a bi +与c di +(),,,a b c d R ∈相等,当且仅当a cb d=⎧⎨=⎩,记作a bi c di +=+.2 复数的分类对于复数a bi +(,a b R ∈),当且仅当0b =时,它是实数;当且仅当0a b ==时,它是实数0;当0b ≠时,它叫做虚数,当0a =且0b ≠时,它叫做纯虚数. 显然,实数集R ,是复数集C 的真子集,即C R ≠⊂.3 复数的几何意义复数bi a z +=与复平面内的点),(b a Z 及平面向量(,)OZ a b =),(R b a ∈是一一对应关系(复数的实质是有序实数对,有序实数对既可以表示一个点,也可以表示一个平面向量) 相等的向量表示同一个复数 4 复数的模向量→OZ 的模叫做复数bi a z +=的模,记作z 或bi a +,表示点),(b a 到原点的距离,即=z 22b a bi a +=+,z z =若bi a z +=1,di c z +=2,则21z z -表示),(b a 到),(d c 的距离,即2221)()(d b c a z z -+-=-5.复数的其他形式(1)复数的三角形式:设z 对应复平面内的点Z ,连接OZ ,设xOZ θ∠=,OZ r =,则cos ,sin a r b r θθ==,所以()cos sin z r i θθ=+,这种形式称为三角形式.则θ称为的辐角.若02θπ≤<,则θ称为z 的辐角主值,记作()arg z θ=,r 称为z 的模,也记作z ,由勾股定理可知z =(2)复数的指数形式:,0,i z e r R θθ=≥∈(3)复数的向量形式:()(),,z a b a b R =∈,复数的向量形式可以很好体现复数的几何意义. 6.共轭复数:若bi a z +=(,a b R ∈),则z a bi =-称为z 的共轭复数. 性质:(1)1212z z z z ±=± (2) 1212z z z z ⋅=⋅ (3)22z z z z ⋅==(4)1122z z z z ⎛⎫= ⎪⎝⎭(5)1212z z z z ⋅=⋅(6)1122z z z z = (7)121212z z z z z z -≤±≤+ (8)222212121222z z z z z z ++-=+(9)若1,z =则1z z=.7.复数的运算(1)加法运算:两个复数,a bi c di ++的和定义为()()()()a bi c di a c b d i +++=+++两个复数相加,实部和实部相加的结果为实部,虚部和虚部相加的结果为虚部. (2)乘法运算:两个复数,a bi c di ++的和定义为()()()()a bi c di ac bd ad bc i ++=-++两个复数相加乘,可以参照多项式乘法相乘,最后合并同类项.(3)减法运算:给定两个复数12,z z ,满足条件12z z z +=的复数z 叫做复数2z 减去1z 的差,记作21z z z =-.(4)除法运算:给定两个复数12,z z ,且10z ≠,满足条件12z z z =的复数z 叫做复数2z 除以去1z 的商,记作21z z z =. 设()12,,,,,z a bi z c di a b c d R =+=+∈,则()()()()()1222a bi c di ac bd bc ad iz a bi z z c di c di c di c d+-++-+====++-+ (5)开方运算:给定复数1z ,满足条件1nz z =的复数z 叫做复数1z 的n 次方根. 注解:一个不为0的复数z ,有n 个不同的n 次方根.任意一元n 次方程有n 个复数根.(6)按向量形式,加减法满足平行四边形和三角形法则.(7)按照三角形式,若()()11112222cos sin ,cos sin z r z r θθθθ=+=+,则()()12121212cos sin z z rr i θθθθ⋅=+++⎡⎤⎣⎦如20z ≠,则()()11121222cos sin z r i z r θθθθ=-+-⎡⎤⎣⎦ 8. 隶莫弗定理:()()cos sin cos sin nnr i rn i n θθθθ+=+⎡⎤⎣⎦9.开方:若()cos sin nz r i θθ=+,则22cos sin k k z i n n θπθπ++⎫=+⎪⎭,其中()0,1,2,,1k n =⋅⋅⋅-.10.实系数方程虚根成对定理:实系数一元n 次方程的虚根成对出现,即若z a bi =+是方程的一个根,则z a bi =-也是一个根.11.几个常用结论在复平面上的点1234,,,Z Z Z Z 对应的复数分别为1234,,,z z z z ,则 (1)()()1233212cos sin Z Z Z z z z z r i θθθ∠=⇔-=-⋅± (2)()43123421//z z Z Z Z Z k k R z z -⇔=∈-(3)()43123421z z Z Z Z Z ki k R z z -⊥⇔=∈-(4) 123,,Z Z Z 三点共线3121z z R z z -⇔∈- (5)123Z Z Z 的重心对应的复数为1233z z z ++ 12.复数表示的轨迹方程在复平面上的点12,Z Z 对应的复数分别为12,z z ,则 (1)1221Z Z z z =-表示复平面上12,Z Z 两点之间的距离; (2) 1z z r -=表示以1Z 为圆心,r 为半径的圆的方程; (3) ()1212+22z z z z a z z a --=-<表示椭圆; (4) ()1212+22z z z z a z z a --=-=表示线段; (5) ()121222z z z z a z z a ---=->表示双曲线; (6) ()121222z z z z a z z a ---=-=表示两条射线; (4) 12=z z z z --表示垂直平分线方程;13. 在复平面上的点123,,Z Z Z 对应的复数分别为123,,z z z ,则123Z Z Z 的面积为()1231223311Im 2Z Z Z Sz z z z z z =++ 【典型例题】 例1.已知复数i1iz =+,则它的共轭复数z =( ) A .1i2+ B .1i2- C .1i + D .1i -例2.已知复数z 满足()()2i 2i 1i z +=+-,则复数z 在复平面内对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限例3.欧拉恒等式:π10i e +=被数学家们惊叹为“上帝创造的等式”.该等式将数学中几个重要的数:自然对数的底数e 、圆周率π、虚数单位i 、自然数1和0完美地结合在一起,它是在欧拉公式:()cos sin i e i R θθθθ=+∈中,令πθ=得到的.根据欧拉公式,4i e 复平面内对应的点在( ). A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【变式3-1】(不定项选择题)欧拉公式i cos isin x e x x =+其中i 为虚数单位,)x R ∈是由瑞士著名数学家欧拉创立的,该公式将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数与指数函数的关联,在复变函数论里面占有非常重要的地位.依据欧拉公式,下列选项正确的是( )A .i4e π=B .i2e π为纯虚数C .复数i x e 的模长等于1D .i3e π的共轭复数为122-i 【变式3-2】欧拉公式i cos isin x x x e =+(其中i 为虚数单位)是由著名数学家欧拉发现的,即当π3x =时,πi 3πcos isin 3π3e ⋅=+,根据欧拉公式,若将2021πi e ⋅所表示的复数记为z ,则将复数1iz+表示成三角形式为________. 【变式3-3】已知i cos isin x x x e =+,则2022i e 对应的点位于复平面的第________象限. 例4.如图,在复平面内,复数12,z z 对应的向量分别是,OA OB ,则复数12z z -对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限例5.已知z 是关于x 的方程20x x a ++=的根,且z =则实数a =( )A .B .5-C .5D 【变式5-1】若1i +是关于x 的实系数方程20x bx c ++=的一个复数根,则c =______. 例6.若复数z 满足1i 3z -+=,则复数z 对应的点的轨迹围成图形的面积等于( ) A .3B .9C .6πD .9π【变式6-1】已知复数z 1,z 2满足|z 1|=1,|z 2|=5,则|z 1-z 2|的最小值是________. 【变式6-2】复数012i z =-,3z =,则0z z -的最大值是_____.【变式6-3】18世纪末,挪威测量学家维塞尔首次利用坐标平面上的点来表示复数,使复数及其运算具有了几何意义,例如||||z OZ =,也即复数z 的模的几何意义为z 对应的点Z 到原点的距离.已知复数z 满足||1z =,i 为虚数单位,则|34i |z --的最小值为________.【变式6-4】若z C ∈且11z -=,则z 最大值是_______________. 【变式6-5】若复数z 满足11z i +-≤,则z 的最大值是___________.例7.已知i 是虚数单位,复数12iiz -=,则z =__________. 例8.已知复数()2236i z m m m m =-+-为纯虚数,则实数m =______. 例9.已知i 为虚数单位,复数z 满足()20212i i z -=,则复数z 的虚部为______.例10. 若复数1z 2cosisin33ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,21cos isin 244z ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则12z z 的辐角的主值为______.例11.如果向量OZ 对应复数2i,OZ -绕原点O 按顺时针方向旋转4π后再把模变为原来的32倍得到向量1OZ ,则1OZ 对应的复数是___________. 例12. 设1z 、2z C ∈,若121z z ==,则2212z z -的最大值为______. 例13.已知复数1z ,2z 满足121z z ==,12z z +=,则12z z -=______.例14.i 是虚数单位,则202111i 1i kk =-⎛⎫=⎪+⎝⎭∑______.例15.已知复数()()2281543i,z m m m m m R =-++-+∈. (1)若z 是实数,求实数m 的值; (2)若z 是纯虚数,求实数m 的值:(3)若z 在复平面上对应的点位于直线y x =上,求实数m 的值. 例16.已知复数32i23iz +=-. (1)求12i z --;(2)计算:234z z z z ++++……2021z +. 43.已知复数22cossincos isin 9999z i ππππ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. (1)求z 的共轭复数; (2)若复数0z =,求0z 在复平面内对应的点的坐标.。
2.1复数的运算讲义
复数的运算讲义知识要点:一、复数z 1与z 2的和的定义:z 1+z 2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i. 二、复数z 1与z 2的差的定义:z 1-z 2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i. 三、复数的加法运算满足交换律、结合律:z 1+z 2=z 2+z 1. (z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3) 四、乘法运算规则:规定复数的乘法按照以下的法则进行:设z 1=a+bi ,z 2=c+di(a 、b 、c 、d ∈R )是任意两个复数,那么它们的积(a+bi)(c+di)=(ac -bd)+(bc+ad)i.其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把i 2换成-1,并且把实部与虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个复数. 五、乘法运算律:1、z 1(z 2z 3)=(z 1z 2)z 3 ;2、z 1(z 2+z 3)=z 1z 2+z 1z 3;3、z 1(z 2+z 3)=z 1z 2+z 1z 3. 六、复数除法定义:满足(c+di)(x+yi)=(a+bi)的复数x+yi(x,y ∈R)叫复数a+bi 除以复数c+di 的商,记为:(a+bi)÷(c+di)或者dic bia ++七、除法运算规则:设复数a+bi(a ,b ∈R ),除以c+di(c ,d ∈R ),其商为x+yi(x ,y ∈R ), 即(a+bi)÷(c+di)=x+yi22()()[()]()()()a bi a bi c di ac bi di bc ad ic di c di c di cd ++-+⋅-+-==++-+222222()()ac bd bc ad i ac bd bc adi c d c d c d ++-+-==++++. ∴(a+bi)÷(c+di)=i d c ad bc d c bd ac 2222+-+++. 八、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做共轭虚数 九、复数与平面向量的联系1.复平面内的点(,)Z a b ←−−−→一一对应平面向量OZ2. 复数z a bi =+←−−−→一一对应平面向量OZ 3.复数加法的几何意义:设复数z 1=a+bi ,z 2=c+di ,在复平面上所对应的向量为1OZ 、2OZ ,即1OZ 、2OZ 的坐标形式为1OZ =(a ,b),2OZ =(c ,d)以1OZ 、2OZ 为邻边作平行四边形OZ 1ZZ 2,则对角线OZ 对应的向量是OZ ,∴OZ = 1OZ +2OZ =(a ,b)+(c ,d)=(a+c ,b+d)=(a+c)+(b+d)i4. 复数减法的几何意义:复数减法是加法的逆运算,设z=(a -c)+(b -d)i ,所以z -z 1=z 2,z 2+z 1=z ,由复数加法几何意义,以OZ 为一条对角线,1OZ 为一条边画平行四边形,那么这个平行四边形的另一边OZ 2所表示的向量2OZ 就与复数z -z 1的差(a -c)+(b -d)i 21OZ Z Z =,所以,两个复数的差z -z 1与连接这两个向量终点并指向被减数的向量对应.题型讲解:例1 计算:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)解:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)=(5-2-3)+(-6-1-4) i=-11 i 例2 计算:(1-2i)+(-2+3i)+(3-4i)+(-4+5i)+…+(-2002+2003i)+(2003-2004i)解法一:原式=(1-2+3-4+…-2002+2003)+(-2+3-4+5+…+2003-2004i)=(2003-1001)+(1001-2004)i=1002-1003i.解法二:∵(1-2i)+(-2+3i)=-1+i , (3-4i)+(-4+5i)=-1+i ,……(2001-2002i)+(-2002+2003)i=-1+i. 相加得(共有1001个式子):原式=1001(-1+i)+(2003-2004i)=(2003-1001)+(1001-2004)i=1002-1003i 例3 计算(1-2i)(3+4i)(-2+i)解:(1-2i)(3+4i)(-2+i)=(11-2i) (-2+i)= -20+15i.例4 计算(12)(34i i +÷-解:(12)(34)i i +÷-1234i i +=-22(12)(34)386451012(34)(34)342555i i i i i i i i ++-++-+====-+-++ 例5 i43+解:ii i i 4342)1)(41(++++-22143247(7)(34)343434i i i i i i i +-++++-===+++ 21432825251.2525i i ii ++--===-例6 已知z 是虚数,且z+z 1是实数,求证:11+-z z 是纯虚数. 证明:设z=a+bi(a 、b ∈R 且b ≠0),于是 z+z 1=a+bi+bia +1=a+bi+ib a bb b a a a b a bi a )(222222+-+++=+-. ∵z+z1∈R ,∴b -22b a b +=0. ∵b ≠0,∴a 2+b 2=1.∴22)1(])1][()1[()1()1(11ba bi a bi a bi a bi a z z ++-++-=+++-=+-.11212012])1()1[(12222i a b a bi a b a i b a b a b a +=+++=+++--+++-= ∵b ≠0,a 、b ∈R ,∴i a b1+例7 已知复数z 1=2+i ,z 2=1+2i 在复平面内对应的点分别为A 、B ,求AB 对应的复数z ,z 在平面内所对应的点在第几象限?解:z=z 2-z 1=(1+2i)-(2+i)=-1+i ,∵z 的实部a=-1<0,虚部b=1>0, ∴复数z 在复平面内对应的点在第二象限内.点评:任何向量所对应的复数,总是这个向量的终点所对应的复数减去始点所对应的复数所得的差. 即所表示的复数是z B -z A. ,而所表示的复数是z A -z B ,故切不可把被减数尽管向量AB 的位置可以不同,只要它们的终点与始点所对应的复数的差相同,那么向量AB 所对应的复数是惟一的,因此我们将复平面上的向量称之自由向量,即它只与其方向 例8 复数z 1=1+2i ,z 2=-2+i ,z 3=-1-2i ,它们在复平面上的对应点是一个正方形的三个顶点,求这个正方形的第四个顶点对应的复数.分析一:利用BC AD =,求点D 的对应复数.解法一:设复数z 1、z 2、z 3所对应的点为A 、B 、C ,正方形的第四个顶点D 对应的复数为x+yi(x ,y ∈R ),是:OA OD AD -==(x+yi)-(1+2i)=(x -1)+(y -2)i; -==(-1-2i)-(-2+i)=1-3i.∵=,即(x -1)+(y -2)i=1-3i , ∴⎩⎨⎧-=-=-,32,11y x 解得⎩⎨⎧-==.1,2y x故点D 对应的复数为2-i.随堂演练:1.已知复数z 1=2+i,z 2=1+2i,则复数z=z 2-z 1在复平面内所表示的点位于( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限2.在复平面上复数-3-2i,-4+5i,2+i 所对应的点分别是A 、B 、C ,则平行四边形ABCD 的对角线BD 所对应的复数是( )A.5-9iB.-5-3iC.7-11iD.-7+11i3.已知复平面上△AOB 的顶点A 所对应的复数为1+2i,其重心G 所对应的复数为1+i,则以OA 、OB 为邻边的平行四边形的对角线长为( ) A.32B.22C.2D.54.复平面上三点A 、B 、C 分别对应复数1,2i,5+2i,则由A 、B 、C 所构成的三角形是 A.直角三角形 B.等腰三角形 C.锐角三角形 D.钝角三角形5.一个实数与一个虚数的差( )A.不可能是纯虚数B.可能是实数C.不可能是实数D.无法确定是实数还是虚数 6.设z=3+i,则z1等于( ) A.3+i B.3-i C.101103+i D.i 101103+ 7.aib bia aib bi a +-+-+的值是( ) A.0 B.i C.-iD.18.已知z 1=2-i,z 2=1+3i,则复数521z z i +的虚部为( ) A.1B.-1C.iD.-i9.计算(-])23()23[()23()32i i i ++---++=____. 10.计算:(2x+3yi)-(3x -2yi)+(y -2xi)-3xi=________(x 、y ∈R ).11.设iy i i x -+-=+1231 (x ∈R ,y ∈R ),则x=___________,y=___________. 12.已知复数z 1=a 2-3+(a+5)i,z 2=a -1+(a 2+2a -1)i(a ∈R )分别对应向量1OZ 、2OZ (O 为原点),若向量21Z Z 对应的复数为纯虚数,求a 的值.13.已知复平面上正方形的三个顶点是A (1,2)、B (-2,1)、C (-1,-2),求它的第四个顶点D 对应的复数.答案:1.B 2.C 3.A 4.A 5.C 6.D 7.A 8.A 9.-22i 10.(y -x)+5(y -x)i11.53 , -5912、解:21Z Z 对应的复数为z 2-z 1,则z 2-z 1=a -1+(a 2+2a -1)i -[a 2-3+(a+5)i ]=(a -a 2+2)+(a 2+a -6)i∵z 2-z 1是纯虚数 ∴⎪⎩⎪⎨⎧≠-+=+-060222a a a a 解得a=-1.13、解:设D (x,y), 则-=对应的复数为(x+yi)-(1+2i)=(x -1)+(y -2)iOB OC BC -=对应的复数为:(-1-2i)-(-2+i)=1-3i∵BC AD = ∴(x -1)+(y -2)i=1-3i ∴⎩⎨⎧-=-=-3211y x ,解得⎩⎨⎧-==12y x∴D 点对应的复数为2-i。
高考数学一轮复习讲义(提高版) 专题11.1 复数(解析版)
11.1 复数一.复数的有关概念(1)定义:形如a +b i(a ,b ∈R)的数叫做复数,其中a 叫做复数z 的实部,b 叫做复数z 的虚部(i 为虚数单位).规定i 2=-1(2)分类:(3)复数相等:a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d (a ,b ,c ,d ∈R).(4)共轭复数:a +b i 与c +d i 共轭⇔a =c ,b =-d (a ,b ,c ,d ∈R).(5)模:向量OZ →的模叫做复数z =a +b i 的模,记作|a +b i|或|z |,即|z |=|a +b i|=a 2+b 2(a ,b ∈R).二.复数的几何意义复数z =a +b i 与复平面内的点Z (a ,b )及平面向量OZ →=(a ,b )(a ,b ∈R)是一一对应关系.三.复数的运算(1)复数的加、减、乘、除运算法则设12i,i(,,,)z a b z c d a b c d =+=+∈R ,则①加法:12(i)(i)()()i z z a b c d a c b d +=+++=+++;②减法:;③乘法:; ④除法:1222i (i)(i)()i (i 0)i (i)(i)z a b a b c d ac bd bc ad c d z c d c d c d c d++-++-===+≠++-+. (2)复数加法的运算定律复数的加法满足交换律、结合律,即对任何z 1,z 2,z 3∈C ,有1221123123()(),z z z z z z z z z z +=+++=++.(3)复数乘法的运算定律复数的乘法满足交换律、结合律、分配律,即对于任意z 1,z 2,z 3∈C ,有1221z z z z ⋅=⋅,,1231213()z z z z z z z +=+.(2)几何意义:复数加减法可按向量的平行四边形或三角形法则进行.如图给出的平行四边形OZ 1ZZ 2可以直观地反映出复数加减法的几何意义,即OZ →=OZ 1→+OZ 2→,Z 1Z 2→=OZ 2→-OZ 1→.考向一 复数的基本概念【例1】(1)复数12z i =-的虚部是 。
高中数学 复数 讲义
(A) (B) (C) (D)
练习1.复数 ( )
A、 B、 C、 D、
练习2.复数
(A) (B) (C) (D)
例5.下面是关于复数 的四个命题:其中的真命题为( )
的共轭复数为 的虚部为
(C)
练习1.设z1,z2是复数,则下列命题中的假命题是( ).
A.若|z1-z2|=0,则 B.若 ,则
思考: 实轴上的点都表示________,原点表示, 除了原点外虚轴上的点都表示 ___________.
在复平面内 对应的点______________, 对应的点______________,
实轴上的点 表示实数,虚轴上的点 表示纯虚数_____________,
虚轴上的点 表示纯虚数____________;
例3. 已知复数 的虚部为 ,在复平面内复数 对应的向量的模为2,求复数 .
练习1.已知 ,复数z的实部为a,虚部为1,则 的取值范围是
例4. 设复数 满足 ,则 =( )
A. B. C. D.
练习1.若复数z满足 ,则z=
【知识点梳理】
1.复数 与 的和的定义:
2.复数 与 的差的定义:
3.乘法运算规则:
练习1.若 是虚数单位, ,则 为( )
A.0B.1C.2D.3
例4. 已知 是虚数单位,复数 ,当 取何实数时, 是:
(1)实数 (2) 虚数 (3)纯虚数 (4)零
例5.已知复数 ,则实数x=
练习1.若不等式 成立,则实数
专题精讲
【知识点梳理】
1. 复数 与有序实数对 是一一对应关系;若点Z的横坐标是 ,纵坐标是 ,则复数 可用点 表示,其中这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面, 轴叫做实轴, 轴叫做虚轴
复数计算器讲义范文
复数计算器讲义范文一、引言复数是数学中的一个重要概念,它可以表示实数范围之外的数,广泛应用于物理学、工程学等各个领域。
为了方便计算和解析复数,我们设计了这款复数计算器,并编写了相应的讲义,以帮助大家更好地理解和使用复数。
二、概述复数由实部和虚部组成,通常用a+bi的形式表示,其中a为实部,b为虚部,i为虚数单位,满足i^2=-1、复数的运算包括四则运算(加、减、乘、除)和求模,本讲义将详细介绍这些运算的实现方法。
三、加法和减法1. 加法:将两个复数的实部和虚部分别相加即可。
例如,对于复数a+bi和c+di的加法计算,结果为(a+c)+(b+d)i。
2. 减法:将两个复数的实部和虚部分别相减即可。
例如,对于复数a+bi和c+di的减法计算,结果为(a-c)+(b-d)i。
四、乘法和除法1. 乘法:将两个复数的实部和虚部按照乘法规则相乘即可。
例如,对于复数a+bi和c+di的乘法计算,结果为(ac-bd)+(ad+bc)i。
2. 除法:将两个复数按照除法规则进行计算,首先将除数的复共轭乘以被除数,然后将结果的实部和虚部除以除数的模长的平方。
例如,对于复数a+bi除以c+di的计算,结果为((ac+bd)/(c^2+d^2))+((bc-ad)/(c^2+d^2))i。
五、求模求复数的模是计算复数到原点的距离,即复数的绝对值。
计算方法是将复数的实部和虚部的平方和开方求和。
例如,复数a+bi的模为√(a^2+b^2)。
六、程序设计思路为了实现以上的复数运算,我们可以设计一个复数类,并在其中定义相应的成员函数。
具体的程序设计思路如下:1.创建复数类,包括私有成员变量a和b,分别表示实部和虚部。
2.创建构造函数,用于初始化复数实例。
3.创建成员函数,用于实现四则运算和求模运算。
七、程序实现以下是一个简单的复数计算器的程序实现示例:```pythondef __init__(self, a, b):self.a = aself.b = bdef modulus(self):return (self.a**2 + self.b**2)**0.5#创建两个复数对象#复数加法result_add = c1.add(c2)print(f'复数加法:{result_add.a}+{result_add.b}i')#复数减法result_sub = c1.sub(c2)print(f'复数减法:{result_sub.a}+{result_sub.b}i')#复数乘法result_mul = c1.mul(c2)print(f'复数乘法:{result_mul.a}+{result_mul.b}i')#复数除法result_div = c1.div(c2)print(f'复数除法:{result_div.a}+{result_div.b}i')#复数模长result_modulus = c1.modulusprint(f'复数模长:{result_modulus}')```八、总结复数计算器可以帮助我们方便地进行复数的四则运算和求模运算。
上海高中数学-复数讲义
复数一、知识点梳理: 1、i 的周期性: i 4=1,所以,i4n+1=i, i4n+2=-1, i4n+3=—i , i 4n=1()n Z ∈()44142430n n n n i i i i n Z ++++++=∈2、复数的代数形式:(),a bi a b R +∈,a 叫实部,b 叫虚部,实部和虚部都是实数。
{}|,C a bi a b R =+∈叫做复数集。
N Z Q R C 。
3、复数相等:a bi c di a c +=+⇔=且b=d ;00a bi a +=⇔=且b=04、复数的分类:0,0)0)0,0)Z a bi a a ⎧⎪=+≠≠⎧⎨≠⎨⎪≠=⎩⎩实数 (b=0)复数一般虚数(b 虚数 (b 纯虚数(b虚数不能比较大小,只有等与不等。
即使是3,62i i ++也没有大小。
5、复数的模:若向量OZ 表示复数z ,则称OZ 的模r 为复数z 的模, 22||z a bi a b =+=+积或商的模可利用模的性质(1)112n n z z z z z ⋅=⋅⋅⋅,(2)()112220z z zz z =≠6、复数的几何意义:复数(),z a bi a b R =+∈←−−−→一一对应复平面内的点(,)Z a b (),Z a bi a b R =+∈↔一一对应复数平面向量OZ ,7、复平面:这个建立了直角坐标系来表示复数的坐标平面叫做复平面,其中x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数8、复数代数形式的加减运算复数z 1与z 2的和:z 1+z 2=(a +bi )+(c +di )=(a +c )+(b +d )i 。
(),,,a b c d R ∈ 复数z 1与z 2的差:z 1—z 2=(a +bi )—(c +di )=(a -c )+(b —d )i . (),,,a b c d R ∈ 复数的加法运算满足交换律和结合律数加法的几何意义:复数z 1=a +bi ,z 2=c +di (),,,a b c d R ∈;OZ = 1OZ +2OZ =(a ,b )+(c ,d )=(a +c ,b +d )=(a +c )+(b +d )i复数减法的几何意义:复数z 1-z 2的差(a -c )+(b -d )i 对应由于1212Z Z OZ OZ =-,两个复数的差z -z 1与连接这两个向量终点并指向被减数的向量对应. 9. 特别地,AB z = z B -z A 。
高中数学竞赛讲义第十五章 复数【讲义】
第十五章 复数 一、基础知识1.复数的定义:设i 为方程x 2=-1的根,i 称为虚数单位,由i 与实数进行加、减、乘、除等运算.便产生形如a+bi (a,b ∈R )的数,称为复数.所有复数构成的集合称复数集.通常用C 来表示. 2.复数的几种形式.对任意复数z=a+bi (a,b ∈R ),a 称实部记作Re(z),b 称虚部记作Im(z). z=ai 称为代数形式,它由实部、虚部两部分构成;若将(a,b)作为坐标平面内点的坐标,那么z 与坐标平面唯一一个点相对应,从而可以建立复数集与坐标平面内所有的点构成的集合之间的一一映射.因此复数可以用点来表示,表示复数的平面称为复平面,x 轴称为实轴,y 轴去掉原点称为虚轴,点称为复数的几何形式;如果将(a,b)作为向量的坐标,复数z 又对应唯一一个向量.因此坐标平面内的向量也是复数的一种表示形式,称为向量形式;另外设z 对应复平面内的点Z,见图15-1,连接OZ,设∠xOZ=θ,|OZ|=r,则a=rcos θ,b=rsin θ,所以z=r(cos θ+isin θ),这种形式叫做三角形式.若z=r(cos θ+isin θ),则θ称为z 的辐角.若0≤θ<2π,则θ称为z 的辐角主值,记作θ=Arg(z). r 称为z 的模,也记作|z|,由勾股定理知|z|=22b a +.如果用e i θ表示cos θ+isin θ,则z=re i θ,称为复数的指数形式.3.共轭与模,若z=a+bi,(a,b ∈R ),则=z a-bi 称为z 的共轭复数.模与共轭的性质有:(1)2121z z z z ±=±;(2)2121z z z z ⋅=⋅;(3)2||z z z =⋅;(4)2121z z zz =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛;(5)||||||2121z z z z ⋅=⋅;(6)||||||2121z z z z =;(7)||z 1|-|z 2||≤|z 1±z 2|≤|z 1|+|z 2|;(8)|z 1+z 2|2+|z 1-z 2|2=2|z 1|2+2|z 2|2;(9)若|z|=1,则zz 1=. 4.复数的运算法则:(1)按代数形式运算加、减、乘、除运算法则与实数范围内一致,运算结果可以通过乘以共轭复数将分母分为实数;(2)按向量形式,加、减法满足平行四边形和三角形法则;(3)按三角形式,若z 1=r 1(cos θ1+isin θ1), z 2=r 2(cos θ2+isin θ2),则z 1••z 2=r 1r 2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)];若21212,0r r z z z =≠[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)],用指数形式记为z 1z 2=r 1r 2ei(θ1+θ2),.)(212121θθ-=i e r r z z 5.棣莫弗定理:[r(cos θ+isin θ)]n=r n(cosn θ+isinn θ). 6.开方:若=n w r(cos θ+isin θ),则)2sin2(cosnk i nk r w n πθπθ+++=,k=0,1,2,…,n-1.7.单位根:若w n=1,则称w 为1的一个n 次单位根,简称单位根,记Z 1=ni n ππ2sin 2cos +,则全部单位根可表示为1,1Z ,1121,,-n Z Z .单位根的基本性质有(这里记k k Z Z 1=,k=1,2,…,n-1):(1)对任意整数k,若k=nq+r,q ∈Z,0≤r ≤n-1,有Z nq+r =Z r ;(2)对任意整数m,当n ≥2时,有mn m m Z Z Z 1211-++++ =⎩⎨⎧,|,,|,0m n n m n 当当特别1+Z 1+Z 2+…+Z n-1=0;(3)x n-1+x n-2+…+x+1=(x-Z 1)(x-Z 2)…(x-Z n-1)=(x-Z 1)(x-21Z )…(x-11-n Z ).8.复数相等的充要条件:(1)两个复数实部和虚部分别对应相等;(2)两个复数的模和辐角主值分别相等.9.复数z 是实数的充要条件是z=z ;z 是纯虚数的充要条件是:z+z =0(且z ≠0). 10.代数基本定理:在复数范围内,一元n 次方程至少有一个根.11.实系数方程虚根成对定理:实系数一元n 次方程的虚根成对出现,即若z=a+bi(b ≠0)是方程的一个根,则z =a-bi 也是一个根.12.若a,b,c ∈R,a ≠0,则关于x 的方程ax 2+bx+c=0,当Δ=b 2-4ac<0时方程的根为.22,1aib x ∆-±-=二、方法与例题 1.模的应用.例1 求证:当n ∈N +时,方程(z+1)2n +(z-1)2n=0只有纯虚根.例2 设f(z)=z 2+az+b,a,b 为复数,对一切|z|=1,有|f(z)|=1,求a,b 的值.2.复数相等.例3 设λ∈R ,若二次方程(1-i)x 2+(λ+i)x+1+λi=0有两个虚根,求λ满足的充要条件.3.三角形式的应用.例4 设n ≤2000,n ∈N,且存在θ满足(sin θ+icos θ)n=sinn θ+icosn θ,那么这样的n 有多少个?4.二项式定理的应用.例5 计算:(1)100100410021000100C C C C +-+- ;(2)99100510031001100C C C C --+-5.复数乘法的几何意义.例6 以定长线段BC 为一边任作ΔABC,分别以AB,AC 为腰,B,C 为直角顶点向外作等腰直角ΔABM 、等腰直角ΔACN.求证:MN 的中点为定点.例7 设A,B,C,D 为平面上任意四点,求证:AB •AD+BC •AD ≥AC •BD.6.复数与轨迹.例8 ΔABC 的顶点A 表示的复数为3i,底边BC 在实轴上滑动,且|BC|=2,求ΔABC 的外心轨迹.7.复数与三角.例9 已知cos α+cos β+cos γ=sin α+sin β+sin γ=0,求证:cos2α+cos2β+cos2γ=0.例10 求和:S=cos200+2cos400+…+18cos18×200.8.复数与多项式.例11 已知f(z)=c 0z n +c 1z n-1+…+c n-1z+c n 是n 次复系数多项式(c 0≠0). 求证:一定存在一个复数z 0,|z 0|≤1,并且|f(z 0)|≥|c 0|+|c n |.9.单位根的应用.例12 证明:自⊙O 上任意一点p 到正多边形A 1A 2…A n 各个顶点的距离的平方和为定值.10.复数与几何.例13 如图15-2所示,在四边形ABCD 内存在一点P,使得ΔPAB,ΔPCD 都是以P 为直角顶点的等腰直角三角形.求证:必存在另一点Q,使得ΔQBC,ΔQDA 也都是以Q 为直角顶点的等腰直角三角形.例14 平面上给定ΔA 1A 2A 3及点p 0,定义A s =A s-3,s ≥4,构造点列p 0,p 1,p 2,…,使得p k+1为绕中心A k+1顺时针旋转1200时p k 所到达的位置,k=0,1,2,…,若p 1986=p 0.证明:ΔA 1A 2A 3为等边三角形.三、基础训练题1.满足(2x 2+5x+2)+(y 2-y-2)i=0的有序实数对(x,y)有__________组. 2.若z ∈C 且z2=8+6i,且z3-16z-z100=__________. 3.复数z 满足|z|=5,且(3+4i)•z 是纯虚数,则 z __________.4.已知iz 312+-=,则1+z+z 2+…+z1992=__________.5.设复数z 使得21++z z 的一个辐角的绝对值为6π,则z 辐角主值的取值范围是__________. 6.设z,w,λ∈C,|λ|≠1,则关于z 的方程z -Λz=w 的解为z=__________.7.设0<x<1,则2arctan=+-+-+2211arcsin 11x x x x __________. 8.若α,β是方程ax 2+bx+c=0(a,b,c ∈R )的两个虚根且R ∈βα2,则=βα__________. 9.若a,b,c ∈C,则a 2+b 2>c 2是a 2+b 2-c 2>0成立的__________条件.10.已知关于x 的实系数方程x 2-2x+2=0和x 2+2mx+1=0的四个不同的根在复平面上对应的点共圆,则m 取值的集合是__________.11.二次方程ax 2+x+1=0的两根的模都小于2,求实数a 的取值范围.12.复平面上定点Z 0,动点Z 1对应的复数分别为z 0,z 1,其中z 0≠0,且满足方程|z 1-z 0|=|z 1|,①另一个动点Z 对应的复数z 满足z 1•z=-1,②求点Z 的轨迹,并指出它在复平面上的形状和位置.13.N 个复数z 1,z 2,…,z n 成等比数列,其中|z 1|≠1,公比为q,|q|=1且q ≠±1,复数w 1,w 2,…,w n 满足条件:w k =z k +kz 1+h,其中k=1,2,…,n,h 为已知实数,求证:复平面内表示w 1,w 2,…,w n 的点p 1,p 2,…,p n 都在一个焦距为4的椭圆上. 四、高考水平训练题1.复数z 和cos θ+isin θ对应的点关于直线|iz+1|=|z+i|对称,则z=__________. 2.设复数z 满足z+|z|=2+i,那么z=__________.3.有一个人在草原上漫步,开始时从O 出发,向东行走,每走1千米后,便向左转6π角度,他走过n 千米后,首次回到原出发点,则n=__________.4.若12102)1()31()34(i i i z -+--=,则|z|=__________.5.若a k ≥0,k=1,2,…,n,并规定a n+1=a 1,使不等式∑∑==++≥+-nk k nk k k k k a aa a a 112112λ恒成立的实数λ的最大值为__________.6.已知点P 为椭圆15922=+y x 上任意一点,以OP 为边逆时针作正方形OPQR,则动点R 的轨迹方程为__________.7.已知P 为直线x-y+1=0上的动点,以OP 为边作正ΔOPQ(O,P,Q 按顺时针方向排列).则点Q 的轨迹方程为__________.8.已知z ∈C,则命题“z 是纯虚数”是命题“R zz ∈-221”的__________条件. 9.若n ∈N,且n ≥3,则方程z n+1+z n-1=0的模为1的虚根的个数为__________. 10.设(x2006+x2008+3)2007=a 0+a 1x+a 2x 2+…+a n x n,则2222543210a aa a a a --++-+…+a 3k -=++-++n k k a a a 222313__________. 11.设复数z 1,z 2满足z1•0212=++z A z A z ,其中A ≠0,A ∈C.证明: (1)|z 1+A|•|z 2+A|=|A|2; (2).2121Az Az A z A z ++=++12.若z ∈C,且|z|=1,u=z 4-z 3-3z 2i-z+1.求|u|的最大值和最小值,并求取得最大值、最小值时的复数z.13.给定实数a,b,c,已知复数z 1,z 2,z 3满足⎪⎩⎪⎨⎧=++===,1,1||||||133221321z z z z z zz z z 求|az 1+bz 2+cz 3|的值.三、联赛一试水平训练题1.已知复数z 满足.1|12|=+zz 则z 的辐角主值的取值范围是__________. 2.设复数z=cos θ+isin θ(0≤θ≤π),复数z,(1+i)z,2z 在复平面上对应的三个点分别是P,Q,R,当P,Q,R 不共线时,以PQ,PR 为两边的平行四边形第四个顶点为S,则S 到原点距离的最大值为__________.3.设复平面上单位圆内接正20边形的20个顶点所对应的复数依次为z 1,z 2,…,z 20,则复数1995201995219951,,,z z z 所对应的不同点的个数是__________.4.已知复数z 满足|z|=1,则|z+iz+1|的最小值为__________. 5.设i w 2321+-=,z 1=w-z,z 2=w+z,z 1,z 2对应复平面上的点A,B,点O 为原点,∠AOB=900,|AO|=|BO|,则ΔOAB 面积是__________. 6.设5sin5cosππi w +=,则(x-w)(x-w 3)(x-w 7)(x-w 9)的展开式为__________.7.已知(i +3)m =(1+i)n(m,n ∈N +),则mn 的最小值是__________.8.复平面上,非零复数z1,z2在以i 为圆心,1为半径的圆上,1z •z 2的实部为零,z 1的辐角主值为6π,则z 2=__________. 9.当n ∈N,且1≤n ≤100时,n i ]1)23[(7++的值中有实数__________个. 10.已知复数z 1,z 2满足2112z z z z =,且31π=Argz ,62π=Argz ,π873=Argz ,则321z z z Arg+的值是__________. 11.集合A={z|z 18=1},B={w|w 48=1},C={zw|z ∈A,w ∈B},问:集合C 中有多少个不同的元素? 12.证明:如果复数A 的模为1,那么方程A ixix n=-+)11(的所有根都是不相等的实根(n ∈N +). 13.对于适合|z|≤1的每一个复数z,要使0<|αz+β|<2总能成立,试问:复数α,β应满足什么条件?六、联赛二试水平训练题1.设非零复数a 1,a 2,a 3,a 4,a 5满足⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++++=++++===,)(41543215432145342312S a a a a a a a a a a a a a a a a a a 其中S 为实数且|S|≤2,求证:复数a 1,a 2,a 3,a 4,a 5在复平面上所对应的点位于同一圆周上. 2.求证:)2(2)1(sin 2sinsin1≥=-⋅⋅⋅-n nn n n nn πππ. 3.已知p(z)=z n+c 1z n-1+c 2z n-2+…+c n 是复变量z 的实系数多项式,且|p(i)|<1,求证:存在实数a,b,使得p(a+bi)=0且(a 2+b 2+1)2<4b 2+1.4.运用复数证明:任给8个非零实数a 1,a 2,…,a 8,证明六个数a 1a 3+a 2a 4, a 1a 5+a 2a 6, a 1a 7+a 2a 8, a 3a 5+a 4a 6, a 3a 7+a 4a 8,a 5a 7+a 6a 8中至少有一个是非负数.5.已知复数z 满足11z 10+10iz 9+10iz-11=0,求证:|z|=1. 6.设z 1,z 2,z 3为复数,求证:|z 1|+|z 2|+|z 3|+|z 1+z 2+z 3|≥|z 1+z 2|+|z 2+z 3|+|z 3+z 1|.。
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高中平面几何
(叶中豪)
知识要点
几何变换及相似理论
位似及其应用
复数与几何
(1) 复数的意义及运算
(2) 复数与复平面上的点一一对应 (3) 复数与向量 (4) 定比分点
(5) 重心和加权重心,三角形的特殊点 (6) 面积
(7) 90°旋转与正方形
(8) 相似与复数乘法的几何解释 (9) 三次单位根与正三角形
例题和习题
1.(Sylvester )已知P 是△ABC 所在平面上任一点。
求证:3PA PB PC PG ++=,其中G 是△ABC 的重心。
2.(Lami 定理)已知P 是△ABC 所在平面上任一点,P 点对于△ABC 的重心坐标为
123::μμμ。
求证:12
3
0PA
PB
PC 。
3.(Gergonne )(1)四边形的两组对边中点连线及两条对角的中点连线共点;(2)六边形相间
的两组中点所构成的三角形的重心重合。
4.(von Aubel )以任意四边形的各边向形外作正方形,则相对两正方形的中心连线互相垂
直。
5.以△ABC 的AB 、AC 两边为直角边,向两侧作等腰直角三角形ABD 和ACE ,使∠ABD
=∠ACE =90°。
求证线段DE 的中点的位置与顶点A 的位置无关。
6.已知△ABC ,在给定线段MN 的同侧作三个彼此相似的三角形,使得
△A ′MN ∽△NB ′M ∽△MN C ′∽△ABC 。
求证:△A ′B ′C ′∽△ABC 。
7.(1)如图,在已知△ABC 的周围作三个相似三角形:△DBC ∽△ECA ∽△FAB 。
求证:
AFDE 是平行四边形。
E
B
(2)如图,在四边形ABCD 周围作四个相似三角形:△EAB ∽△FCB ∽△GCD ∽△HAD 。
求证:EFGH 是平行四边形。
G
8.在△ABC 的外围作三个相似三角形:△DCB ∽△EAC ∽△FBA 。
求证:△DEF 的重心是
定点。
9.若在四边形ABCD 内存在一点P ,使得△PAB 、△PBC 都是以P 为直角顶点的等腰直角
三角形。
求证:必存在另一点Q ,使得△QBC 、△QDA 也都是以Q 为直角顶点的等腰直角三角形。
10.(上海市高中竞赛)设△ABC 是锐角三角形。
在△ABC 外分别作等腰直角三角形:
△BCD 、△ABE 、△CAF ,这三个三角形中,∠BDC 、∠BAE 、∠CFA
是直角。
又在
四边形BCFE 形外作等腰直角三角形△EFG ,∠EFG 是直角。
求证:(1)GA AD ;(2)∠GAD =135°。
11.(第17届IMO )已知任意△ABC ,在其外部作△ABR 、△BCP 、△CAQ ,使得
∠PBC =∠CAQ =45°, ∠BCP =∠QCA =30°, ∠RBA =∠RAB =15°。
求证:(1)∠QRP =90°;(2)QR =RP 。
12.在复平面上,△ABC 是正三角形的充要条件: (1)2
0A B C 或2
0A B C ;
(2)2
2
2
A
B C BC CA
AB ;
(3)
111
0 A B B C C A。
13.(拿破仑定理)(1)在任意三角形周围同时向外或向内作正三角形,则三个正三角形的中心仍构成正三角形;(2)外、内两正三角形的面积差等于原三角形的面积。
14.(1941年匈牙利数学竞赛题)六边形ABCDEF内接于一圆,它的边AB,CD,EF等于圆的半径。
求证:六边形ABCDEF的其它三边的中点是正三角形的顶点。
15.已知四边形ABCD中,∠B=∠D=30°,自A作AM⊥BC于M,自A作AN⊥CD于N,且L是BD中点。
求证:△LMN是正三角形。
16.如图,已知△ABC是正三角形,D是形内任意一点,作等腰Rt△BDE和等腰Rt△CDF,并以EF为底向下方作底角为30°的等腰三角形GEF。
求证:A、G、D三点共线。
17.设D是△ABC内的一点,满足∠DAC=∠DCA=30°,∠DBA=60°,E是BC边的中点,F是AC边的三等分点,满足AF=2FC.求证:DE⊥EF。
(2007年女子竞赛)
18.在△ABC的外围作三个正三角形:△DBC、△ECA、△FAB。
若△DEF是正三角形,求证△ABC也是正三角形。
19.在△ABC的外围作三个相似三角形:△DCB∽△EAC∽△FBA。
若△DEF是正三角形,
求证:要么△ABC 是正三角形,要么△DCB 、△EAC 、△FBA 同时是以120°为顶角的等腰三角形。
20.设点P 是正奇数边形A 1A 2…A 2n+1。
的外接圆的弧121n A A 上。
求证:
21
20
n
n
k
k k k PA PA 。
21.在平面上任意给定n 个点P 1,P 2,…,P n 。
求证:在单位圆上存在一点A ,满足:
1
1n
k
k AP 。