1、1复数一、知识点梳理:1、i 的周期性:i4=1,所以,i 4n+1=i, i4n+2=-1, i4n+3=-i, i4n=1 奎 屯王 新 敞新 疆nZ14230nninZ2、复数的代数形式: , 叫实部, 叫虚部,实部和虚部都是实数。,abiRab叫做复数集。N Z Q R C.|,CabiR3、复数相等: ;icdic且 =d0ia且 =04、复数的分类: ,)Zabi实 数 (复 数 一 般 虚 数 (b虚 数 纯 虚 数虚数不能比较大小,只有等与不等。即使是 也没有大小。3,62i5、复数的模:若向量 表示复数 z,则称 的模 r 为复数 z 的模, ;OOZ2|abi积或商的模可利
2、用模的性质(1) , (2)112nnz 120z6、复数的几何意义:复数 复平面内的点,zabiR 一 一 对 应 (,)Zab,,Z一 一 对 应复 数 平 面 向 量 O7、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 奎 屯王 新 敞新 疆 ,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 z1与 z2的和: z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i. ,acR复数 z1与 z2的差: z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i. 复数的加法运算满
3、足交换律和结合律数加法的几何意义:复数 z1=a+bi, z2=c+di ; = + =(a, b)+(c, d),ROZ12OZ=(a+c, b+d)( a+c)+(b+d)i复数减法的几何意义:复数 z1-z2的差( a c)+(b d)i 对应 奎 屯王 新 敞新 疆 由于 ,两个复数的差122z z1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, zB zA., 为两点间的距离。A BABzz 对应的点的轨迹是线段 的垂直平分线; , z 对应的点的轨迹是一个圆;12|z12Z0|zr2, z 对应的点的轨迹是一个椭圆;1212|zzaZ, z 对应的点的轨迹是双曲线。|1
4、0、显然有公式: 121212zzz11、复数的乘除法运算:复数的乘法: z1z2= (a+bi)(c+di)=(ac bd)+(bc+ad)i. ,abcdR复数的乘法运算满足交换律、结合律和分配律。实数集 R 中正整数指数的运算律,在复数集 C 中仍然成立.即对 z1,z2,z3C 及 m,nN *有: zmzn=zm+n, (zm)n=zmn, (z1z2)n=z1nz2n.复数的除法: (a+bi) (c+di)= = ,分母实数化是常规方2dicba22bcadi,bcR法12、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
5、个共轭复数也叫做共轭虚数;,两共轭复数所对应的点或向量关于实轴对称。,zabiiabR 2|zab,22,zz 1121212122,zzz13、熟记常用算式: , , , ,1ii)(ii)(ii14、复数的代数式运算技巧:(1) i2)(ii2)1(i1i(2) “1”的立方根 的性质:i3 132012115、实系数一元二次方程的根问题:(1)当 时,方程有两个实根 。042acb 21,x(2)当 时,方程有两个共轭虚根,其中 。 21x此时有 且 。acxx2121 aib2,1注意两种题型: ()()3虚系数一元二次方程有实根问题:不能用判别式法,一般用两个复数相等求解。但仍然适用
6、韦达定理。已知 是实系数一元二次方程 的两个根,求 的方法:12x0cbxa212x(1)当 时,04acbacxxx 4)(21212 (2)当 时,042acbabcxxx 2212112 4)( 已知 是实系数一元二次方程 的两个根,求 的方法:21,012x(1)当 时,04acb 即 ,则 ,2x abxx212 即 ,则 ,1a acbx44)(2121(2)当 时,042cbacxx2112 二、典例分析:例 1 (1)复数 等于( )(1+i)21 iA.1i B.1+i C.1+ i D.1i解析: 复数 = ,选 C(1+i)21 i ()1i(2)若复数 同时满足 2 ,
7、 ( 为虚数单位) ,则 zzizi z解:已知 ;1Zi(3)设 a、 b、 c、 dR,则复数( a+bi)(c+di)为实数的充要条件是A.ad bc=0 B.ac bd=0 C. ac+bd=0 D.ad+bc=0解析:(1) 复数 = 为实数, ,选 D;,R)(i)()adbci0adbc(4)已知 ( ) niminmnii 是 虚 数 单 位 , 则是 实 数 , 其 中1(A)1+2i (B) 12i (C)2+i (D)2i 解析: ,由 、 是实数,得 ,iiimn104 ,故选择 C。inmn221(5)设 为实数,且 ,则 。,xy513xyiiixy解析: ,()(
8、2)2()()12 5iii而 所以 ,解得 x1,y5,5(3)0ii 35xyxy且所以 xy4。点评:本题考查复数的运算及性质,基础题。例 2:(1)计算: 1962312ii答案: i(2)设复数 z 满足关系 ,求 z;iz|解:设 z=a+bi(a,b 为实数) ,由已知可得 ibai22由复数相等可得: ,解得 ,所以12ba1,43iz43设 z=a+bi-x+yi(a,b 为实数)复数问题实数化。(3)若 ,解方程Cxxi3|解:设 x=a+bi (a,bR)代入条件得: ,由复数相等的定义可得: ibaba)3(12,a=4,b=3,x=4+3i。0312ba例 3:(1)
9、复数 z 满足 ,则 z 对应的点在复平面内表示的图形为(A)1| 22iziA直线 B圆 C椭圆 D抛物线解:令 z=x+yi(x,yR) ,则 x2+(y+1)2x 2+(y1) 2=1,y=1/4。故选 A。(2)设复数 z 满足: ,求|z|的最大值与最小值;3|i解:|z|的最大值为 ,最小值为 ;3(3)已知 zC,|z2|=1 且复数 z2 对应的点落在直线 y=x 上,求 z。解:设 z2=a+ai,|z2|=1, ,a 或 。i2iz25【思维点拨】从整体出发利用条件,可简化运算,本题也可设 z=a+bi 再利用条件,但运算复杂。(4)设 ,则复数 ,在复平面内对应的图形面积
10、为_。2|1,zC)1(izu解:|u|=| |1+i|= |z|, |u|2,故面积 S= 。22)(2【思维点拨】复数问题实数化是处理复数问题的常用方法。例 4:已知 z=1+i,a,b 为实数,(1)若 =z 2+3 4,求|; z(2)若 ,求 a,b 的值。i12解:(1)=(1+i) 2+3(1i)4=1i, 。2|(2)由条件 , , 。iiab1)()( iab1)()( 21ba【思维点拨】利用复数的充要条件解题。例 5:设 且 是纯虚数,求 的最大值。 ,Cz1z|iz解:令 z=x+yi(x,yR) ,则 , 是纯虚数,222)1()1(yxyx1z ,即 ,由数形02y
11、 04)2( 结合可知本题是求圆 上的点到 A(0,1)的最大041)(y 距离。max=|PA|= 。|iz5练习:1 _8)2( ziz均 是 纯 虚 数 , 则与已 知 复 数 iZ22.若 , 其 中 a、 b R, i 是 虚 数 单 位 , 则 =( D )bia( baA0 B2 C D53.设复数 i,则 1 ( ) C3(A) (B) 2 (C) (D )214.复数 的共轭复数是(B ) iz1A B C D2i1ii15.若复数 满足方程 ,则 ( ) D20z3zA. B. C. D. i2i6. 设 、 、 、 ,若 为实数,则 ( C )abcdRabcd(A) (
12、B) (C) (D) 000bcad0bcad1PO 1/2 xy67.如果复数 是实数,则实数 ( ) B2()1mimA B C D128. ( ) A205)(iA B C Di2052059.满足条件 的复数 z 在复平面上对应点的轨迹是( ) C|zi34A. 一条直线 B. 两条直线 C. 圆 D. 椭圆10.若 , , 且 为 纯 虚 数 , 则 实 数 a的 值 为 1ai2i12 38a11.已知 C niminmi 是 虚 数 单 位 , 则是 实 数 , 其 中(A)1+2i (B) 1-2i (C)2+i (D)2- i 12、复数 的虚部为3(1)(A)3 (B)3
13、(C)2 (D)2 解析:复数 = ,所以它的虚部为2,选 D.iii13、在复平面内,复数 对应的点位于1i(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限解: 故选 D;1ii( ) 点评:复数的概念和性质是高考对复数部分的一个考点,属于比较基本的题目,主要考察复数的的分类和几何性质。14、求满足条件: (i 为虚数单位)的复数 ziz23)(2解原方程化简为 ,1设 z=x+yi(x、yR),代入上述方程得 x2+y2+2xi=1-i, x 2+y2=1 且 2x=-1,解得 x=- 且 y= ,3原方程的解是 z=- i.1215、已知 , 对于任意的 xR 均有|z 1|z 2|成立,试求实数 a 的取值ixz21 iaxz)(2范围。解:|z 1|z 2|, , ,对 成立。224)(10)()1(22axRx当 ,即 时,不等式成立;0a当 时 。综上得 。210)1(242a21a21,(a【思维点拨】通过转化将复数问题变为实数问题是常用手段。