1、复数的概念与运算要点梳理一、要点解读1复数的有关概念(1)虚数的单位 i 的引入认识:它和实数可以进行四则运算,产生形如 abi的数(其中 abR, ) ;它的平方等于 1,即 2i(2)复数及其相关概念:复数形如 abi的数(其中 , ) ;实数当 0时的复数 i,即 a;虚数当 时的复数 ;纯虚数当 且 时的复数 a+bi,即 bi;复数 i的实部与虚部a、b 分别叫做复数的实部与虚部(注意 a、b 都是实数) ;复数集 C全体复数的集合,一般用字母 C 表示(3)两个复数相等的定义:abicdic且 d(其中 a,b,c, dR)特别地,0()复数的比较:两个复数,如果不全是实数,就不能
2、比较大小注:若 12z, 为复数,则1若 0,则 12z () ( 12z, 为复数,而不是实数)若 12z,则 ()若 abcC, , ,则 222()()()0abca是 bc的必要不充分条件 (当 2()i, 1, 时, 22()()0a,但 不成立)2复数的有关运算(1)复数的四则运算:代数运算的加减法类似合并同类项,代数运算的乘法类似多项式的乘法,代数形式的除法,通常先写成分式的形式,再把分子与分母都乘分母的共轭复数,使分母实数化()()()abicdiacbdi,(a,2()()()(0)abiicdabcadicd注:复数的乘法满足交换律、结合律以及分配律(2)运算律满足的条件:
3、复数的乘方: ()nnzzNA对任何 12C, , 及 m, 有 mnzA, ()mnz, 1212()nnzzA注:以上结论不能拓展到分数指数幂的形式,否则会得到荒谬的结果如 i,4i若由1242()i就会得到 1的错误结论在实数集中 x成立,当 x 为虚数时, 2x,所以复数集内解方程不能采用两边平方法3共轭复数的性质:z1212zz2a, ()zbizaiA11z 12z22(0)z ()n注:两个共轭复数之差是纯虚数 () (差可能为零,此时两个复数是相等的实数 )复数和有序实数对的一一对应关系(1)复数 ()zabiR, 可说成点 ()Zab, 或向量,并且规定,相等的向量表示同一复
4、数向量 OZ的模叫做复数 zi的模(或绝对值) ,记作 z或 abi由模的定义可知2zabi(2)复平面内的两点间距离公式: 12dz其中 12z, 是复平面内的两点 1Z和 2所对应的复数, 12z表示 12Z, 两点间的距离(3)曲线方程的复数形式: 0zr表示以 0z为圆心,r 为半径的圆的方程 12表示线段 12Z的垂直平分线的方程 zza( 且 12a)表示以 12Z, 为焦点,长半轴长为 a 的椭圆的方程(若 12,此方程表示线段 ) 1212(0)zzZ,表示以 12, 为焦点,实半轴长为 a 的双曲线方程(若 1a,此方程表示两条射线) (4)绝对值不等式:设 12z, 是不等
5、于零的复数,则 1212zz 左边取等号的条件是 ( R,且 0) ,右边取等号的条件是 21z( ,且 ) 1212z 左边取等号的条件是 21z( R,且 0) ,右边取等号的条件是 21z(R,且 0) 注: 12341nnAA5几个充要条件(1)复数 z 是实数及纯虚数的充要条件: zzR若 0,或 z 是纯虚数0(2)模相等且方向相同的向量,不管它的起点在哪里,都认为是相等的;而相等的向量表示同一复数特例:零向量的方向是任意的,其模为零注: z二、范例点悟例 计算196231ii分析:本题若按复数除法和乘法法则直接计算,则显得十分繁琐,若能结合题目特点,联想结论 2()ii,并注意到 23(3)ii,不难找出简捷解法解:原式9829898(123)1iiiii 42921iii评注:代数形式的复数运算,基本思路是应用法则,但如果能通过对表达式的结构特征的分析,灵活运用 i 的幂的性质及 1i 的幂的性质(详见第二版)等,将有效地简化运算,提高解题速度