复数讲义 教师版

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《复数的概念》 讲义

《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)

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)。

北师大版必修第二册5-1-1复数的概念课件(32张)

北师大版必修第二册5-1-1复数的概念课件(32张)

2x-1+i=y-3-yi

2x+ay-4x-y+bi=9-8i②
有实数解,则实数 a,b 的值分别为__1_,_2____.
解析:(1)因为 m∈R,z1=z2,所以(2m+7)+(m2-2)i=(m2-8)+(4m+3)i.由复数相 等的充要条件得2mm2-+27==4mm2- +83, , 解得 m=5.
[正解] 设方程一实根为 a,则有 a2+(k+2i)a+2+ki=0, 由复数相等的定义可得a22a++kka=+02,=0, 解得 k=±2 2, 因此当 k=±2 2时,原方程至少有一个实根. [防范措施] 对于复系数的一元二次方程,方程有实根,不能使用 Δ≥0,而应设出 实根代入,然后利用复数相 等的条件解出,这与实系数一元二次方程的解法是有区别的.
[自主记]
[解析] 因为 a,m∈R,所以由 a2+am+2+(2a+m)i=0,可得a22a++amm=+02,=0,
解得am==-2,2 2
或am==-2
2, 2,
所以 a=± 2.
(2)[解] 设方程的实数根为 x=m,
则 3m2-a2m-1=(10-m-2m2)i,
∴3m2-a2m-1=0, 10-m-2m2=0,
当 b≠0 时,x0=-db存在,则 abd=d2+b2c. 综上可知,当 b=d=0,且 Δ=a2-4c≥0 或 b≠0,且 abd=d2+b2c 时,方程 x2+(a +bi)x+c+di=0(a,b,c,d∈R)有实数根.
m2-m-6=0, ③当m+3≠0,
m2-2m-15≠0,
即mm=≠--23或,m=3, m≠5且m≠-3,
即 m=-2 或 m=3 时,z 是纯虚数.
研习 2 复数相等的充要条件 [典例 2] (1)已知 a2+(m+2i)a+2+mi=0(m∈R)成立,则实数 a=___±___2__. (2)关于 x 的方程 3x2-a2x-1=(10-x-2x2)i 有实根,求实数 a 的值.

(完整版)高中数学复数讲义.教师版

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复数知识内容一、复数的看法1.虚数单位i:(1)它的平方等于 1 ,即i2 1 ;(2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律依旧建立.(3) i 与- 1 的关系 :i 就是1的一个平方根,即方程21 的一个根,方程21 的另一个根是 -i .x x(4) i 的周期性:i 4n 1i , i 4n 2 1 , i 4n 3i , i 4 n 1 .实数 a( b0)2.数系的扩大:复数a bibi( b0)纯虚数 bi( a0)虚数 a非纯虚数 a bi( a0)3.复数的定义:形如 a bi( a ,b R ) 的数叫复数, a 叫复数的实部,b叫复数的虚部.全体复数所成的会集叫做复数集,用字母 C 表示4.复数的代数形式 :平时用字母 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、纯虚数及0 的关系:关于复数 a bi ( a ,b R) ,当且仅当 b0时,复数 a bi( a ,b R) 是实数a;当 b 0 时,复数z a bi 叫做虚数;当a0 且 b0 时, z bi 叫做纯虚数;当且仅当 a b 0 时,z就是实数 06.复数集与其他数集之间的关系:N 苘Z Q 苘 R C7.两个复数相等的定义:假如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,假如a,a,b,d,c ,d R ,那么 a bi c di a c ,b d二、复数的几何意义1.复平面、实轴、虚轴:复数 z a bi( 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z a bi( 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..关于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为0 ,0 ,它所确立的复数是z 0 0i 0 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z1与z2的和的定义:z1z2 a bi c di a c b d i2.复数z1与z2的差的定义:z1 z2 a bi c di a c b d i3.复数的加法运算满足交换律: z1z2z2z14.复数的加法运算满足联合律: ( z1z2 )z3z1(z2 z3 )5.乘法运算规则:设 z1 a bi , z2c di ( a、b、c、d R )是任意两个复数,那么它们的积 z1 z2 a bi c di ac bd bc ad i其实就是把两个复数相乘,近似两个多项式相乘,在所得的结果中把i 2换成1,而且把实部与虚部分别合并.两个复数的积依旧是一个复数.6.乘法运算律:(1) z1 z2 z3z1 z2 z3(2) (z1 z2 ) z3z1 ( z2 z3 )(3) z 1 z 2 z 3z 1 z 2 z 1 z 37. 复数除法定义:满足 c di x yia bi 的复数 x yi ( x 、 y R )叫复数 abi 除以复数 cdi 的商,记为:(a bi)c di 也许abic di8. 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 、 yR ) ,即 ( a bi) c dixyi ∵ xyi c dicx dydx cy i∴ cxdydx cy i a bix ac bdcx dy ac 2d 2由复数相等定义可知,解这个方程组,得dxcyb bc,yadc 2d 2于是有 : (a bi)cdi ac bdbc adi2 222cdcd ②利用c di c di c 22abi的分母有理化得:d 于是将 c di原式a bi (abi)( c di) [ ac bi ( di)] (bc ad)ic di (cdi)( cdi)c2d2(acbd ) (bc ad)i ac bd bc adc 2d 2 c 2 d 2 c 2d 2 i .∴ ( (abi)c di ac bd bc adc 2d 22d 2ic评论 : ①是惯例方法,②是利用初中我们学习的化简无理分式时,都是采纳的分母有理化思想方法,而复数 c di 与复数 c di ,相当于我们初中学习的3 2 的对偶式 3 2 ,它们之积为1是有理数,而 c di c dic 2d 2 是正实数.所以可以分母实数化.把这类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。

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)(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。

5.1.1复数的概念课件-高一下学期数学北师大版(2019)必修第二册

5.1.1复数的概念课件-高一下学期数学北师大版(2019)必修第二册
m
解:由题可得 m-2 0 m 0
解得m 2且m 0.
求实数m的值,使复数 1 m-2i为虚数.
m
解:由题可得 m-2 0 m 0
解得m 2且m 0.
04 探索新知
思考2:对于两个复数 a+bi 和 c+di (a,b,c,d∈R),满足什么条件
这两个复数会相等呢?
提示:对于一元二项式,若 a bx 1 2x对任意 x 都成立,则 a 1 ,b 2 .
x 2 3y 2x y 1
解得xy
1 1.
a+bi=c+di a=c且b=d.
05 巩固练习
练习: 已知(m2 7m 10) m2 5m 14 i 0,求实数m的值.
解: 由复数相等的定义,得
m2 7m 10 0 m2 5m 14 0
m 2
06 学以致用
小组命题 PK 赛
(5)0 0 0i
z=a+bi 实部a
虚部b
11i
1
1
3 1i
-3
1
虚数
0 3 i 2
7 0i 0 0i
0 纯虚数 3
2
-7
0
0
0
实数
z=a+bi (a,b∈R)
实部
虚部
纯虚数:a=0,且b≠0
04 探索新知
2. 复数的分类
根据复数中a,b 的取值不同,复数可
以有以下分类:
复数 z=a +bi
09
谢 谢! 祝你有所收获
纯虚数
2 2i
答案:鸭(压)舌(蛇)帽
实数
虚数
指出下列各数中,哪些是实数,哪些是虚数,哪些是纯虚数?
2 7

高中数学复数讲义.教师版

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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

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。

复数的概念教案

复数的概念教案

复数的概念教案教案:复数的概念学习目标:1. 理解复数的概念及其特点;2. 能够正确使用复数形式描述多个事物。

教学步骤:步骤一:导入新知1. 引入新知识:“你知道什么是复数吗?请举一个例子。

”2. 让学生分享自己的观点,并根据学生的回答引入复数的定义:“复数是指表示多个事物或对象的形式。

”3. 给出一个例子,如“apple”,并解释单数和复数形式的差异:“当我们只有一个苹果时,我们称之为‘apple',但是当我们有两个或更多的苹果时,我们称之为‘apples'。

”步骤二:解释复数的构成规则1. 引导学生观察和总结复数的构成规则。

2. 解释基本规则:a. 大多数名词的复数形式是在末尾加上“s”:apple - apples;dog - dogs。

b. 以“s”结尾的名词,复数形式是在末尾加上“es”:box - boxes;bus - buses。

c. 以“y”结尾的名词,复数形式将“y”变为“i”,并加上“es”:baby - babies;party - parties。

d. 某些名词的复数形式不规则,需要特殊记忆:woman -women;man - men。

步骤三:巩固和练习1. 提供一些名词的复数形式,并让学生尝试写出其对应的单数形式。

2. 给出一些句子,让学生根据句意填写合适的复数形式。

步骤四:总结和反馈1. 提醒学生记住复数形式的构成规则,以便在写作和口语表达中正确使用。

2. 鼓励学生在日常生活中观察和使用复数形式,以加深对复数概念的理解。

扩展活动:1. 学生可参与小组活动,以讨论和分享有关复数的陈述或问题。

2. 学生可以参与一些角色扮演活动,使用复数形式来描述人物和对象的情况。

评估方式:1. 教师观察学生在课堂上的参与和回答问题的情况。

2. 教师收集学生写的句子和填写复数形式的练习,并对其准确性进行评估。

注意事项:1. 在教学过程中,可使用图片或实际物体来帮助学生理解复数概念。

2.1复数的运算讲义

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。

【复数】精品讲义教师版

【复数】精品讲义教师版

题型一 复数的概念1.复数的有关概念(1)复数的概念形如a +b i (a ,b ∈R )的数叫作复数,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,叫作复平面.x 轴叫作实轴,y 轴叫作虚轴.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 叫作复数z =a +b i 的模,记作__|z |__或|a +b i|,即|z |=|a +b i|=a 2+b 2.1.若复数(1+i)(1+a i)是纯虚数,则实数a =________.答案 1解析 由(1+i)(1+a i)=(1-a )+(a +1)i 是纯虚数得⎩⎪⎨⎪⎧1-a =01+a ≠0,由此解得a =1. 2.(2012·北京)设a ,b ∈R .“a =0”是“复数a +b i 是纯虚数”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件答案 B解析 当a =0,且b =0时,a +b i 不是纯虚数;若a +b i 是纯虚数,则a =0.故“a =0”是“复数a +b i 是纯虚数”的必要而不充分条件.3、若复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,则实数x 的值为( ) A .-1 B .0 C .1 D .-1或1 解析 由复数z 为纯虚数,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1=0x -1≠0,解得x =-1,故选A. 答案 A4、设复数z 满足z (2-3i)=6+4i(i 为虚数单位),则z 的模为________.解析 方法一 ∵z (2-3i)=6+4i ,∴z =6+4i 2-3i =26i 13=2i ,∴|z |=2. 方法二 由z (2-3i)=6+4i ,得z =6+4i 2-3i .则|z |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪6+4i 2-3i =|6+4i||2-3i|=62+4222+(-3)2=2.答案 (2)25.(2012新课标全国,5分)复数z =-3+i 2+i的共轭复数是( ) A .2+i B .2-i C .-1+i D .-1-i解析:z =-3+i 2+i =(-3+i )(2-i )(2+i )(2-i )=-1+i ,所以z =-1-i. 答案:D6.(2012湖南,5分)复数z =i(i +1)(i 为虚数单位)的共轭复数是( )A .-1-iB .-1+iC .1-iD .1+i解析:∵z =i(i +1)=-1+i ,∴z =-1-i.答案:A7、复数(3+4i)i(其中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 B解析 由于(3+4i)i =-4+3i ,因此该复数在复平面上对应的点的坐标是(-4,3),相对应的点位于第二象限,选B.8.(2013福建,5分)复数z =-1-2i(i 为虚数单位)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 .第四象限解析:本题主要考查复数的几何意义,意在考查考生的数形结合能力.复数z =-1-2i 在复平面内对应的点为(-1,-2),位于第三象限.答案:C9.(2013北京,5分)在复平面内,复数i(2-i)对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:本题主要考查复数的运算法则和几何意义,属于容易题,意在考查考生根据复数的乘法运算法则进行运算化简的能力,并根据复数的几何意义判断出复数在复平面内对应的点所在的象限.因为i(2-i)=1+2i ,所以对应的点的坐标为(1,2),在第一象限,故选A.答案:A10.(2011山东,5分)复数z =2-i 2+i(i 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 .第四象限解析:z =2-i 2+i=(2-i )(2-i )5=35-45i ,其在复平面内对应的点在第四象限. 答案:D11.(2012北京,5分)在复平面内,复数10i 3+i对应的点的坐标为( ) A .(1,3) B .(3,1) C .(-1,3) D .(3,-1)解析:由10i 3+i =10i (3-i )(3+i )(3-i )=10(1+3i )10=1+3i 得,该复数对应的点为(1,3). 答案:A12.(2013江西,5分)复数z =i(-2-i)(i 为虚数单位)在复平面内所对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选D 本题主要考查复数的乘法及复数的几何意义,旨在考查考生对复数知识掌握的程度.因为z =i(-2-i)=-2i -i 2=1-2i ,所以它对应的点为(1,-2),其在第四象限.13.(2013四川,5分)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 .AB .BC .CD .D解析:本题主要考查复数的几何表示、共轭复数的概念,意在考查考生对基本概念的理解.设点A (x ,y )表示复数z =x +y i ,则z 的共轭复数z =x -y i 对应的点为B (x ,-y ),选B.答案:B题型二 复数的有关运算(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 =(a +b i )(c -d i )(c +d i )(c -d i )=ac +bd c 2+d 2+bc -ad c 2+d 2i(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).1.(2012·广东)设i 为虚数单位,则复数5-6i i等于( ) A .6+5iB .6-5iC .-6+5iD .-6-5i答案 D解析 5-6i i =(5-6i )i i 2=-(5i -6i 2)=-(5i +6)=-6-5i ,故选D. 2.(2013新课标全国Ⅰ,5分)1+2i (1-i )2=( )A .-1-12iB .-1+12iC .1+12iD .1-12i 解析:本题主要考查复数的基本运算.1+2i (1-i )2=1+2i -2i=(1+2i )i 2=-2+i 2=-1+12i. 答案:B3. (2013新课标全国Ⅱ,5分)⎪⎪⎪⎪21+i =( ) A .2 2 B .2 C. 2 D .1解析:本题主要考查复数的基本概念与基本运算,意在考查考生对基础知识的掌握程度.21+i=2(1-i )2=1-i ,所以⎪⎪⎪⎪21+i =|1-i|=12+(-1)2= 2. 答案:C4.(2013山东,5分)复数z =(2-i )2i(i 为虚数单位),则|z |=( ) A .25 B.41 C .5 D. 5解析:本题主要考查复数的基本概念和运算,考查运算能力.z =(2-i )2i =(-i )×(3-4i )1=-4-3i ,|z |=(-4)2+(-3)2=5.答案:C5.(2013浙江,5分)已知i 是虚数单位,则(2+i)(3+i)=( )A .5-5iB .7-5iC .5+5iD .7+5i解析:本题主要考查复数的基本运算等基础知识,意在考查考生对基础知识的掌握程度.(2+i)(3+i)=6+2i +3i +i 2=5+5i.答案:C6.(2013辽宁,5分)复数z =1i -1的模为( ) A.12 B.22 C. 2 D .2 解析:本题主要考查复数的运算以及复数的概念,意在考查考生的运算能力和对复数的四则运算法则的掌握情况.由已知,得z =-1-i (-1-i )(-1+i )=-12-12i ,所以|z |=22. 答案:B7.(2013天津,5分)i 是虚数单位,复数(3+i)(1-2i)=________.解析:本题主要考查复数的运算,意在考查考生的运算求解能力.(3+i)(1-2i)=5-5i. 答案:5-5i8.(2012广东,5分)设i 为虚数单位,则复数3+4i i=( )A .-4-3iB .-4+3iC .4+3iD .4-3i解析:3+4i i=-i(3+4i)=4-3i. 答案:D9.(2012安徽,5分)复数z 满足(z -i)i =2+i ,则z =( )A .-1-iB .1-iC .-1+3iD .1-2i解析:设z =a +b i ,则(z -i)i =-b +1+a i =2+i ,由复数相等的概念可知,-b +1=2,a =1,所以a =1,b =-1.答案:B10.(2012福建,5分)复数(2+i)2等于( )A .3+4iB .5+4iC .3+2iD .5+2i解析:(2+i)2=4-1+4i =3+4i答案:A11.(2012浙江,5分)已知i 是虚数单位,则3+i 1-i=( ) A .1-2i B .2-i C .2+i D .1+2i解析:3+i 1-i=(3+i )(1+i )2=1+2i. 答案:D12.(2011新课标全国,5分)复数5i 1-2i=( ) A .2-i B .1-2i C .-2+i D .-1+2i解析:5i 1-2i =5i (1+2i )(1-2i )(1+2i )=-2+i. 答案:C13.(2012·山东)若复数z 满足z (2-i)=11+7i(i 为虚数单位),则z 为( )A .3+5iB .3-5iC .-3+5iD .-3-5i答案 A解析 ∵z (2-i)=11+7i ,∴z =11+7i 2-i =(11+7i )(2+i )(2-i )(2+i )=15+25i 5=3+5i. 14.(2012·福建)若复数z 满足z i =1-i ,则z 等于( )A .-1-iB .1-iC .-1+iD .1+i 答案 A解析 方法一 由z i =1-i 得z =1-i i =1i-1=-1-i. 方法二 设z =a +b i(a ,b ∈R ),由z i =1-i ,得(a +b i)i =1-i ,即-b +a i =1-i.由复数相等的充要条件得⎩⎪⎨⎪⎧ -b =1,a =-1,即⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-1.∴z =-1-i. 15.若a 1-i=1-b i ,其中a ,b 都是实数,i 是虚数单位,则|a +b i|等于( ) A. 5 B. 2 C. 3 D .1 解析 由a 1-i=1-b i 得a =2,b =-1,所以a +b i =2-i , 所以|a +b i|= 5.所以选A.答案 A二、填空题(每小题5分,共15分)16.(2012·上海)计算:3-i 1+i=________(i 为虚数单位). 答案 1-2i解析 3-i 1+i =(3-i )(1-i )(1+i )(1-i )=2-4i 2=1-2i. 17.(2012·江苏)设a ,b ∈R ,a +b i =11-7i 1-2i(i 为虚数单位),则a +b 的值为________. 答案 8解析 ∵11-7i 1-2i =(11-7i )(1+2i )(1-2i )(1+2i )=15(25+15i)=5+3i , ∴a =5,b =3.∴a +b =8.18.(2012湖北,5分)若3+b i 1-i=a +b i(a ,b 为实数,i 为虚数单位),则a +b =________. 解析:由3+b i 1-i =(3+b i )(1+i )(1-i )(1+i )=3-b +(3+b )i 2=a +b i ,得a =3-b 2,b =3+b 2,解得b =3,a =0,所以a +b =3.答案:319.已知复数z 满足1+2i z=1-2i ,则复数z =____________. 答案 -35+45i 解析 z =1+2i 1-2i =(1+2i )2(1-2i )(1+2i )=-3+4i 5=-35+45i. 20.(2012·湖南)已知复数z =(3+i)2(i 为虚数单位),则|z |=________.答案 10解析 方法一 ∵z =(3+i)2,∴|z |=|(3+i)2|=|3+i|2=10.方法二 ∵z =(3+i)2=9+6i +i 2=8+6i ,∴|z |=82+62=10.21.(2011·江苏)设复数z 满足i(z +1)=-3+2i(i 为虚数单位),则z 的实部是________. 答案 1解析 设z =a +b i(a 、b ∈R ),由i(z +1)=-3+2i ,得-b +(a +1)i =-3+2i ,∴a +1=2,∴a =1.22.(2013安徽,5分)设i 是虚数单位,若复数a -103-i(a ∈R )是纯虚数,则a 的值为( ) A .-3 B .-1 C .1 D .3解析:本题主要考查复数的基本运算以及基本概念,意在考查考生的运算能力.复数a -103-i =a -10(3+i )(3-i )(3+i )=(a -3)-i 为纯虚数,则a -3=0,即a =3. 答案:D23.(2013广东,5分)若i(x +y i)=3+4i ,x ,y ∈R ,则复数x +y i 的模是( )A .2B .3C .4D .5解析:本题主要考查复数运算、相等、模等知识,意在考查考生的运算求解能力.依题意得-y +x i =3+4i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ -y =3,x =4,即⎩⎪⎨⎪⎧y =-3,x =4,∴|x +y i|=|4-3i|=42+(-3)2=5.。

新教材北师大版第5章1.1复数的概念课件(35张)

新教材北师大版第5章1.1复数的概念课件(35张)

[解] (1)当mm+ 2-32≠m0-,15≠0, 即m≠5且m≠-3时,z是虚数.
(2)当m2m-+m3-6=0, m2-2m-15≠0,
即m=3或m=-2时,z是纯虚数.
1.例3的条件不变,当m为何值时,z为实数? [解] 当mm+ 2-32≠m0-,15=0, 即m=5时,z是实数.
2.例3的条件不变,当m为何值时,z>0.
∴3m2-a2m-1=0, 10-m-2m2=0,
解得a=11或a=-751.
复数相等问题的解题技巧 1必须是复数的代数形式才可以根据实部与实部相等,虚部与 虚部相等列方程组求解. 2根据复数相等的条件,将复数问题转化为实数问题,为应用 方程思想提供了条件,同时这也是复数问题实数化思想的体现. 3如果两个复数都是实数,可以比较大小,否则是不能比较大 小的.
2.复数的分类
根据复数中 a,b 的取值不同,复数可有以下的分类:实数 b=0
复数 a+bi(a,b∈R)虚数 b≠0
纯虚数 a=0 , 非纯虚数 a≠0 .
3.复数集 全体复数 构成的集合称为复数集,记作 C.显然 R C. 4.复数相等 两个复数 a+bi 与 c+di(a,b,c,d∈R)相等定义为:它们的实 部相等且虚部相等,即 a+bi=c+di 当且仅当 a=c且b=d 时成 立.
复数的概念
【例1】 (1)给出下列三个命题:①若z∈C,则z2≥0;②2i-1
的虚部是2i;③2i的实部是0.其中真命题的个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
(2)已知复数z=a2-(2-b)i的实部和虚部分别是2和3,则实数
a,b的值分别是________.
(1)B (2)± 2 5 [(1)对于①,当z∈R时,z2≥0成立,否则不 成立,如z=i,z2=-1<0,所以①为假命题;对于②,2i-1=-1 +2i,其虚部是2,不是2i,②为假命题;对于③,2i=0+2i,其实 部是0,③为真命题.故选B.

复数讲义(绝对经典)

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、纯虚数及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 C 苘苘7. 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.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 bic 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 d c 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 -,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。

《复数的除法》 讲义

《复数的除法》 讲义

《复数的除法》讲义一、复数的基本概念在进入复数除法的学习之前,我们先来回顾一下复数的基本概念。

复数是形如 a + bi 的数,其中 a 和 b 都是实数,i 是虚数单位,满足 i²=-1。

a 被称为实部,记作 Re(z);b 被称为虚部,记作 Im(z)。

例如,3 + 2i 就是一个复数,其中 3 是实部,2 是虚部。

二、复数的四则运算1、加法:(a + bi) +(c + di) =(a + c) +(b + d)i2、减法:(a + bi) (c + di) =(a c) +(b d)i三、复数除法的引入当我们需要计算两个复数的商时,就涉及到复数的除法运算。

例如,计算(3 + 2i) ÷(1 + i) 。

四、复数除法的运算方法为了进行复数的除法运算,我们需要将分母实数化。

具体步骤如下:将分母乘以其共轭复数,同时分子也乘以分母的共轭复数。

共轭复数的定义:对于复数 a + bi ,其共轭复数为 a bi 。

例如,对于 1 + i ,其共轭复数为 1 i 。

回到刚才的例子(3 + 2i) ÷(1 + i) :分子分母同时乘以 1 i :\\begin{align}\frac{(3 + 2i)(1 i)}{(1 + i)(1 i)}&=\frac{3 3i + 2i 2i²}{1 i²}\\&=\frac{3 i 2(-1)}{1 (-1)}\\&=\frac{3 i + 2}{2}\\&=\frac{5 i}{2}\\&=\frac{5}{2} \frac{1}{2}i\end{align}\一般地,对于复数 z₁= a + bi , z₂= c + di (c +di ≠ 0 ),其除法运算为:\\begin{align}\frac{a + bi}{c + di}&=\frac{(a + bi)(c di)}{(c + di)(c di)}\\&=\frac{ac adi + bci bdi²}{c²(di)²}\\&=\frac{ac + bd +(bc ad)i}{c²+ d²}\\&=\frac{ac + bd}{c²+ d²} +\frac{bc ad}{c²+ d²}i\end{align}\五、复数除法的应用复数除法在许多领域都有应用,比如在电气工程中,用于分析交流电路;在信号处理中,处理复杂的信号等。

数学北师大版必修第二册5.1..1复数的概念课件

数学北师大版必修第二册5.1..1复数的概念课件

探究一
探究二
探究三
当堂检测
变式训练1下列命题中,正确的是( ) A.1-ai(a∈R)是一个复数 B.形如a+bi(b∈R)的数一定是虚数 C.两个复数一定不能比较大小 D.若a>b,则a+i>b+i 解析由复数的定义知A正确;当a∈R,且b=0时a+bi(b∈R)表示实数, 故B错误;如果两个复数同时是实数时,可以比较大小,故C错误;a+i 与b+i不能比较大小,故D错误. 答案A
激趣诱思
知识点拨
微练习
若(x+y)i=x-1,则实数x,y的值分别是( )
A.1,1
B.-1,1
C.1,0
D.1,-1
答案D
探究一
探究二
探究三
当堂检测
对复数相关概念的理解
例1(多选)下列命题中,错误的是( )
A.复数由实数、虚数、纯虚数构成
B.若复数z=3m+2ni,则其实部与虚部分别为3m,2n
答案A
激趣诱思
知识点拨
三、复数相等的充要条件 两个复数a+bi与c+di(a,b,c,d∈R)相等定义为:它们的实部相等且虚 部相等,即a+bi=c+di当且仅当a=c且b=d. 名师点析两个复数不一定能比较大小 1.若两个复数全是实数,则可以比较大小;反之,若两个复数能够比 较大小,说明这两个复数都是实数. 2.当两个复数不全是实数时,就不能比较它们的大小,只能说它们相 等还是不相等. 3.根据两个复数相等的充要条件,如果a=c,b=d两式中至少有一个 不成立,那么就有a+bi≠c+di(a,b,c,d∈R).
数z一定不是纯虚数.
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一、知识要点【复数基本概念及运算性质】1.虚数单位i : 它的平方等于-1,即 21i =-2. i 与-1的关系: i 就是-1的一个平方根,即方程x 2=-1的一个根,方程x 2=-1的另一个根是-i3. i 的周期性:i 4n+1=i, i 4n+2=-1, i 4n+3=-i, i 4n =1 ()44142430n n n n i i i i n Z ++++++=∈4.复数的定义:形如(,)a bi 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*3. 复数的代数形式: 复数通常用字母z 表示,即(,)z a bi a b R =+∈,叫做复数的代数形式4. 复数与实数、虚数、纯虚数及0的关系:对于复数(,)a bi a b R +∈,当且仅当b =0时,复数a +bi (a 、b ∈R )是实数a ;当b ≠0时,复数z =a +bi 叫做虚数;当a =0且b ≠0时,z =bi 叫做纯虚数;当且仅当a =b =0时,z 就是实数0.5. 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即:如果a ,b ,c ,d ∈R ,那么a +bi =c +di ⇔a =c ,b =d 注意两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小. 如果两个复数都是实数,就可以比较大小 只有当两个复数不全是实数时才不能比较大小6. 复平面、实轴、虚轴:点Z 的横坐标是a ,纵坐标是b ,复数z =a +bi (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, x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴实轴上的点都表示实数 虚轴上的点除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数7.复数z 1与z 2的和与差的定义:z 1+z 2=(a +bi )+(c +di )=(a +c )+(b +d )i . z 1-z 2=(a +bi )-(c +di )=(a -c )+(b -d )i . 8. 复数的加法运算满足交换律与结合律9.乘法运算规则: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 . 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.10.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 3.11.除法运算规则: (a +bi )÷(c +di )=2222dc adbc d c bd ac +-+++ i .(分母实数化) 12. 复数加法的几何意义:如果复数z 1,z 2分别对应于向量1OP 、2OP ,那么,以OP 1、OP 2为两边作平行四边形OP 1SP 2,对角线OS 表示的向量OS 就是z 1+z 2的和所对应的向量13.复数减法的几何意义: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14*.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(),,z a bi z a bi a b R =+=-∈,两共轭复数所对应的点或向量关于实轴对称。

||z z ==2222,z z a b R z z z z ⋅=+∈⋅==,111212121222,,z z z z z z z z z z z z ⎛⎫±=±⋅=⋅= ⎪⎝⎭ 15.复数的代数式运算技巧:(1)常用公式:①i i 2)1(2=+ ②i i 2)1(2-=- ③i i i =-+11 ④i i i-=+-11(2)“1”的立方根i2321±-=ω的性质:①13=ω ②ωω=2 ③012=++ωω ④11-=+ωω ⑤ωω=1【实系数一元二次方程的根问题】已知21,x x 是实系数一元二次方程0c bx ax 2=++的两个根,则: 1)当042≥-=∆ac b 时,方程有两个实根 21,x x 。

2)当042<-=∆ac b 时,方程有两个共轭虚根,其中 21x x =。

此时有 acx x x x ===212221且a i b x 22,1∆-±-=。

两种题型:1. 已知21,x x 是实系数一元二次方程0c bx ax 2=++的两个根,求12x x -的方法: (1)当042≥-=∆ac b 时,aacb x x x x x x 44)(22122112-=-+=-(2)当042<-=∆ac b 时, ab ac x x x x x x 2212211244)(-=-+=-2. 已知21,x x 是实系数一元二次方程0c bx ax 2=++的两个根,求12x x +的方法: (1)当042≥-=∆ac b 时,①,021≥⋅x x 即0≥ac,则 a b x x x x =+=+2112②,021<⋅x x 即0<ac ,则 a ac b x x x x x x x x 44)(2212212112-=-+=-=+(2)当042<-=∆ac b 时,a c x x x x x 22221112=⋅==+二、专题训练【真题演练】(06高考)若复数z 同时满足z --z =2i ,-z =iz (i 为虚数单位),则z = .(07高考)已知2,ai b i ++是实系数一元二次方程20x px q ++=的两根,则,p q 的值为 A 、4,5p q =-= B 、4,5p q == C 、4,5p q ==- D 、4,5p q =-=- 【答案】A(04高考)已知复数1z 满足1(1)15i z i +=-+,22z a i =--, 其中i 为虚数单位,a R ∈, 若121z z z -<,求a 的取值范围. 【解】由题意得 z 1=ii++-151=2+3i , 于是21z z -=i a 24+-=4)4(2+-a ,1z =13. 4)4(2+-a <13,得2870a a -+<,17a <<.(05高考)证明:在复数范围内,方程iiz i z i z +-=+--+255)1()1(||2(i 为虚数单位)无解. [证明]原方程化简为.31)1()1(||2i z i z i z -=+--+设yi x z += x (、)R y ∈,代入上述方程得.312222i yi xi y x -=--+⎩⎨⎧=+=+∴)2(322)1(122y x y x 将(2)代入(1),整理得.051282=+-x x)(,016x f 方程∴<-=∆ 无实数解,∴原方程在复数范围内无解.【强化训练】1.(1)计算:19961232132⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+++-i i i答案:i +-1(2)设复数z 满足关系i z z +=+2||,求z ;解:设z=a+bi (a,b 为实数),由已知可得i b a bi a +=+++222由复数相等可得:⎪⎩⎪⎨⎧==++1222b b a a ,解得1,43==b a ,所以i z +=43设z=a+bi-x+yi (a,b 为实数)复数问题实数化。

(3)若C x ∈,解方程x i x -+=31|| 解:设x=a+bi (a,b ∈R)代入条件得:i b a b a )3(122-+-=+,由复数相等的定义可得:⎩⎨⎧=--=+03122b ab a ,∴a=-4,b=3,∴x=-4+3i 。

2.(1)复数z 满足1||||22=--+i z i z ,则z 对应的点在复平面内表示的图形为(A ) A .直线 B .圆 C .椭圆 D .抛物线解:令z=x+yi (x ,y∈R),则x 2+(y+1)2-[x 2+(y -1)2]=1,∴y=1/4。

故选A 。

(2)设复数z 满足:3|33|=-+i z ,求|z|的最大值与最小值;解:|z|的最大值为33,最小值为3;(3)已知z ∈C ,|z -2|=1且复数z -2对应的点落在直线y=x 上,求z 。

解:设z -2=a+ai ,∵|z -2|=1,∴22±=a , ∴i z 22222++=或i z 22222--=。

3. 设,C z ∈且1-z z是纯虚数,求||i z +的最大值。

解:令z=x+yi (x ,y∈R),则1-z z 222222)1()1(yx yy x x y x +--+--+=,∵1-z z 是纯虚数, ∴⎩⎨⎧≠=-+0022y x y x ,即)0(41)21(22≠=+-y y x ,由数形结合可知本题是求圆)0(41)21(22≠=+-y y x 上的点到A(0,-1)的最大距离。

∴||i z +max =|PA|=215+。

一、(1)复数(1+i)21-i等于( )A.1-iB.1+iC.-1+ iD.-1-i解析: 复数(1+i)21-i =2(1)11ii i i i =+=-+-,选C .(2)若复数z 同时满足z --z =2i ,-z =iz (i 为虚数单位),则z = . 解:已知2211i Z iZ i Z i i⇒-=⇒==--;(3)设a 、b 、c 、d ∈R ,则复数(a +b i)(c +d i)为实数的充要条件是A.ad -bc =0B.ac -bd =0C. ac +bd =0D.ad +bc =0解析:(1),,,a b c R ∈复数()()a bi c di ++=()()ac bd ad bc i -++为实数,∴0ad bc +=,选D ; (4)已知=+-=+ni m i n m ni im是虚数单位,则是实数,,,其中11( ) (A)1+2i (B) 1-2i (C)2+i (D)2-i解析:()()i n n m ni i m-++=⇒-=+1111,由m 、n 是实数,得⎩⎨⎧=+=-m n n 101, ∴i ni m m n +=+⇒⎩⎨⎧==221,故选择C 。

(5)设,x y 为实数,且511213x y i i i+=---,则x y += 。

解析:(1)(12)2()()112252525x y x i y i x y x y i i i +++=+=+++--, 而55(13)13131022i i i +==+- 所以123252252x y x y +=+=且,解得x =-1,y =5, 所以x +y =4。

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