复数的概念讲解
- 格式:ppt
- 大小:204.50 KB
- 文档页数:14
复数知识点总结复数在数学中是一个很重要的概念,它帮助我们解决了很多实际问题。
在我们学习的过程中,复数的知识点也是必须掌握的。
下面,我将针对复数的一些重要知识点进行总结和讲解。
一、复数的概念和表示方法复数是由实数和虚数构成的数,形如a+bi,其中a和b都是实数,而i则表示单位虚数,即√-1。
在复平面上,a和b分别代表复数的实部和虚部,而复数本身则是一个有序数对。
例如(2,3)就是由实部为2,虚部为3所组成的复数。
二、共轭复数和复数的表示法共轭复数是指虚部符号相反而实部相同的两个复数,如a+bi和a-bi就是一组共轭复数。
其表示法为,把原来的复数中虚部的符号取反即可。
复数还可以表示为极坐标形式,即r(cosθ+isinθ),其中r是复数的模,θ是复数的幅角。
其中,模是指一个复数在复平面上与原点之间的距离,幅角则是指该复数向复平面正半轴的夹角。
这种表示方法在解决复数乘法、除法等问题时非常有用。
三、复数的四则运算类似于实数,复数也可以进行加减乘除运算。
在这些运算中,复数的实部和虚部分别进行相应的运算。
(1)加减运算对于复数a+bi和c+di的加减运算,实部和虚部分别相加减即可得到结果。
例如:(3+4i)+(5-6i)=8-2i。
(2)乘法运算复数的乘法运算也可以通过分别计算实部和虚部来实现。
例如:(3+4i)(5+6i)=(3×5-4×6)+(3×6+4×5)i=(-9+38i)。
(3)除法运算对于复数a+bi和c+di的除法运算,我们需要找到它们的共轭复数,即a-bi和c-di,然后将它们相乘得到分母的实部,再将分子乘以分母的共轭复数得到分子,最后将分子的实部和虚部除以分母的实部即可得到结果。
例如:(3+4i)/(5+6i)=(-11+18i)/61。
四、极坐标形式下的复数乘除法复数的极坐标形式可以帮助我们更方便地进行乘除法运算。
对于复数r1(cosθ1+isinθ1)和r2(cosθ2+isinθ2)的乘法运算,我们只需要将它们的模和幅角相乘即可得到结果的模和幅角。
复数概念及公式总结复数是数学中一个重要的概念,它在代数、解析几何、微积分等多个数学分支中都有着重要的应用。
本文将对复数的概念及相关公式进行总结,希望能够帮助读者更好地理解和运用复数。
一、复数的概念。
复数是由实数和虚数组成的数,一般表示为a+bi,其中a为实部,b为虚部,i 为虚数单位,满足i²=-1。
复数可以用平面直角坐标系中的点来表示,实部对应x 轴,虚部对应y轴。
复数的模长是指复数到原点的距离,记作|a+bi|=√(a²+b²)。
复数的共轭是指虚部取负,即a-bi。
二、复数的运算。
1. 加减法,实部和虚部分别相加减。
(a+bi) + (c+di) = (a+c) + (b+d)i。
(a+bi) (c+di) = (a-c) + (b-d)i。
2. 乘法,先用分配律展开,然后利用i²=-1化简。
(a+bi) (c+di) = (ac-bd) + (ad+bc)i。
3. 除法,将分子有理化,然后利用共轭的性质进行化简。
(a+bi) / (c+di) = (ac+bd)/(c²+d²) + (bc-ad)/(c²+d²)i。
三、复数的指数形式。
复数可以用指数形式表示,即a+bi = r(cosθ + isinθ),其中r为模长,θ为幅角。
根据欧拉公式,e^(iθ) = cosθ + isinθ,所以复数也可以表示为a+bi = re^(i θ)。
四、复数的常见公式。
1. 欧拉公式,e^(iπ)+1=0,这是数学中最著名的等式之一,将自然对数的底e、圆周率π、虚数单位i、单位复数1组合在一起。
2. 范-诺伊曼级数,1+2+3+4+...=-1/12,这是一个看似荒谬但又被证明正确的等式,它涉及了复数的无穷级数求和。
3. 费马大定理,xⁿ+yⁿ=zⁿ在n大于2时无整数解,这是数论中著名的定理,它与复数的幂运算有着密切的联系。
完整版)复数的定义第十四章复数一、复数的概念1.虚数单位:i规定:(1)i²= -1;(2)虚数单位i,可以与实数进行四则运算,在进行四则运算时,原有的加法,乘法运算律仍然成立。
2.复数:形如a+bi,a∈R,b∈R的数叫做复数,a叫实部,b叫虚部。
3.复数集:所有复数构成的集合,复数集C={x|x=a+bi。
a∈R。
b∈R}。
4.分类:b=0时为实数;b≠0时为虚数,a=0,b≠0时为纯虚数,且R∪C。
5.两个复数相等:a+bi=c+di ⇔ a=c且b=d(a,b,c,d∈R)。
例1:下面五个命题①3+4i比2+4i大;②复数3-2i的实部为3,虚部为-2i;③Z1,Z2为复数,Z1-Z2>0,那么Z1>Z2;④两个复数互为共轭复数,则其和为实数;⑤两个复数相等:a+bi=c+di ⇔ a=c且b=d(a,b,c,d∈R)。
例2:已知:Z=(m+1)+(m-1)i,m∈R,求Z为(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数时,求m的值。
例3:已知x²+y²-2i=6+(y-x)i,求实数x,y的值。
二、复数的几何意义Z=a+bi,a∈R,b∈R,与点(a,b)一一对应。
1.复平面:x轴叫实轴;y轴叫虚轴。
x轴上点为实数,y 轴上除原点外的点为纯虚数。
2.Z=a+bi;连接点(a,b)与原点,得到向量OZ,点Z(a,b),向量OZ,Z=a+bi之间一一对应。
3.模:Z=a+bi=OZ=√(a²+b²)。
注:Z的几何意义:令Z=x+yi(x,y∈R),则Z=√(x²+y²),由此可知表示复数Z的点到原点的距离就是Z的几何意义;Z1-Z2的几何意义是复平面内表示复数Z1,Z2的两点之间的距离。
三、复数的四则运算Z1=a+bi,Z2=c+di,a,b,c,d∈R。
1.加减法:Z1+Z2=(a+c)+(b+d)i;Z1-Z2=(a-c)+(b-d)i即实部与实部,虚部与虚部分别相加减。
复数的考点知识点归纳总结复数的考点知识点归纳总结复数是基础数学中的重要概念,广泛应用于数学、物理、工程等领域。
掌握复数的概念、性质和运算规则对于建立数学思维、解决实际问题具有重要意义。
本文将从复数的基本概念、运算法则和实际应用等方面进行归纳总结。
一、复数的基本概念1. 复数的定义:复数是由实部和虚部组成的数,形式为a+bi,其中a为实数部分,bi为虚数部分,i为虚数单位,满足i²=-1。
2. 复数的实部和虚部:复数a+bi中,a为实部,bi为虚部。
3. 复数的共轭复数:设复数z=a+bi,其共轭复数记为z*,则z*的实部与z相同,虚部的符号相反。
4. 复数的模:复数z=a+bi的模定义为|z|=√(a²+b²)。
5. 复数的辐角:复数z=a+bi的辐角定义为复数与正实轴正半轴的夹角,记作arg(z)。
6. 三角形式:复数z=a+bi可以写成三角形式r(cosθ+isinθ),其中r为模,θ为辐角。
二、复数的运算法则1. 复数的加法和减法:复数的加法和减法运算与实数类似,实部与实部相加减,虚部与虚部相加减。
2. 复数的乘法:复数的乘法运算使用分配律和虚数单位的性质,即(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i。
3. 复数的除法:复数的除法运算需要将分子分母同时乘以共轭复数,即(a+bi)/(c+di)=[(a+bi)(c-di)]/[(c+di)(c-di)]。
4. 复数的乘方和开方:复数的乘方和开方运算需要使用三角函数的性质和欧拉公式,即z^n=r^n[cos(nθ)+isin(nθ)],√z=±√r[cos(θ/2)+isin(θ/2)]。
三、复数的性质和应用1. 复数的性质:复数具有加法和乘法的封闭性、交换律、结合律、分配律等性质。
2. 复数平面:复数可以用平面上的点来表示,实部为横坐标,虚部为纵坐标,构成复数平面。
3. 复数与向量:复数可以看作是向量的延伸,复数的运算有时可以用向量的加法和旋转来理解。
八年级数学复数的概念与运算复数是数学中一个重要的概念,它在代数学、几何学和物理学等领域中都有广泛的应用。
复数由实数部分和虚数部分组成,可以用形如a+bi的形式表示,其中a为实数部分,b为虚数部分,i为虚数单位。
在八年级数学中,我们将学习复数的概念与运算。
一、复数的概念复数的定义是通过实数和虚数单位i来表示一个数。
实数部分可以为任意实数,虚数部分则是以i为系数的一个实数。
虚数单位i满足i²=-1的性质。
例如,2+3i就是一个复数,其中实数部分为2,虚数部分为3i。
二、复数的表示形式复数有三种一般表示形式:代数形式、极坐标形式和指数形式。
1. 代数形式代数形式是最常见的复数表示形式,即a+bi,其中a为实数部分,bi为虚数部分。
2. 极坐标形式复数还可以用极坐标表示形式,即r(cosθ+isinθ)。
其中,r为复数的模,θ为复数的辐角。
根据三角函数的性质,可以将复数转换成极坐标形式,也可以将极坐标形式转换成代数形式。
3. 指数形式对于一个复数a+bi,我们可以将它表示为reⁱθ的指数形式,其中r 为复数的模,θ为复数的辐角。
指数形式在复数的乘方和开方运算中非常有用。
三、复数的运算与实数类似,复数也可以进行基本的四则运算,包括加法、减法、乘法和除法。
1. 复数的加法和减法复数的加法和减法实际上是对应实部和虚部的运算。
例如,(2+3i) + (4+5i) = 6+8i;(2+3i) - (4+5i) = -2-2i。
2. 复数的乘法复数的乘法是将每一个部分都相乘然后合并。
例如,(2+3i) × (4+5i) = (-7+22i)。
3. 复数的除法复数的除法可以通过乘以共轭复数转换为乘法运算。
共轭复数是将复数的虚数部分取负,例如,(2+3i) ÷ (4+5i) = (2+3i) × (4-5i) ÷ ((4+5i) ×(4-5i)) = (23/41) + (2/41)i。
复数的相关概念引言复数是数学中的一种扩展形式,可以表示实数范围之外的数字。
它由实部和虚部组成,并且遵循特定的运算规则。
本文将介绍复数的定义、表示法、运算法则以及它在实际应用中的相关概念。
一、复数的定义复数是指由实部和虚部组成的数。
实部是一个实数,虚部是一个带有虚单位i的实数。
复数可以表示为a + bi,其中a是实部,b是虚部。
二、复数的表示法复数有多种表示法,常见的有直角坐标表示法和极坐标表示法。
1. 直角坐标表示法在直角坐标系中,一个复数被表示为一个有序实数对(a, b)。
其中,a是实部,b是虚部。
该表示法可以将复数视为复平面上的点,其中a沿着实轴表示,b沿着虚轴表示。
2. 极坐标表示法在极坐标系中,一个复数可以被表示为一个模和一个辐角的有序实数对(r, θ)。
其中,r是复数的模,表示复数与原点的距离;θ是辐角,表示复数与正实轴之间的夹角。
该表示法可以将复数视为复平面上的向量。
三、复数的运算法则复数的运算法则基于实数的运算法则,并额外考虑了虚部之间的运算。
1. 加法和减法复数的加法和减法遵循实部和虚部分别相加或相减的原则。
例如,对于复数z1 = a + bi和z2 = c + di,其中a、b、c、d均为实数,则有z1 + z2 = (a + c) + (b +d)i,z1 - z2 = (a - c) + (b - d)i。
复数的乘法涉及到实部和虚部之间的相乘。
例如,对于复数z1 = a + bi和z2 = c + di,则有z1 z2 = (ac - bd) + (ad + bc)i*。
3. 除法复数的除法涉及到实部和虚部的除法运算。
例如,对于复数z1 = a + bi和z2 = c + di,则有z1 / z2 = ( (ac + bd) / (c^2 + d^2) ) + ( (bc - ad) / (c^2 + d^2) )i。
四、复数的相关概念1. 共轭复数共轭复数指的是虚部符号相反的复数。
复数的有关概念[重点难点]1.复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数。
a叫做复数的实部,b叫做复数的虚部。
复数的分类如下:a+bi(a,b∈R)2.复数相等的充要条件设a,b,c,d∈R, 则a+bi=c+di a=c且b=d。
特别地:a+bi=0 a=b=0。
应当理解:(1)一个复数一旦实部、虚部确定,那么这个复数就唯一确定;反之一样。
(2)复数相等的充要条件是将复数转化为实数解决问题的基础。
3.复数的几何表示(1)坐标表示:在复平面内以(a,b)为坐标的点Z表示复数z=a+bi。
(2)向量表示:以原点O为起点,点Z(a,b)为终点的向量表示复数z=a+bi。
向量的长度叫做复数a+bi的模,记作|a+bi|。
V=||=|z|=≥0。
应当理解:10向量可以平移,只有位置向量零向量除外可以与点Z(a,b)以及复数z=a+bi有一一对应的关系。
20两个复数不全是实数时不能比较大小,但它们的模可以比较大小。
例题选讲:例1.实数m取何值时,复数z=(m2-m-2)+(m2-3m+2)i是(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数。
解:(1)当m2-3m+2=0即m=1或m=2时,z为实数;(2)当m2-3m+2≠0即m≠1且m≠2时,z为虚数;(3)当即m=-1时,z为纯虚数。
例2.已知复数z=(3m2-5m+2)+(m-1)i (m∈R) 若所对应的点在第四象限,求m的取值范围。
解:∵=(3m2-5m+2)-(m-1)i∴解得m>1。
∴m∈(1,+∞)为所求。
例3.已知方程2x2-(2i-1)x+m-i=0有实根,求实数m。
解:设实根为x0, 则2x02-(2i-1)x0+m-i=0,即2x02+x0+m-(2x0+1)i=0∴解得∴m=0为所求。
例4.已知z1=3-4i, z2=2-x-1+4i(x∈R), 且|z2|≤|z1|,求x的取值范围。
解:∵|z1|==5,|z2|=。
∴≤5, 解之得x≥-2。
复数的定义与运算法则复数是数学中的一种概念,用于表示包含实部和虚部的数值。
它是实数的一种扩展,能够更灵活地描述和计算复杂的数值问题。
本文将从复数的定义、复数的表示形式,以及复数的运算法则三个方面来详细介绍复数。
一、复数的定义复数定义为具有真实部分和虚拟部分的数,可表示为a + bi 的形式。
其中,a 表示实部,是一个实数,bi 表示虚部,是一个实数乘以单位虚数 i。
实部和虚部的运算是独立的,虚部的系数 b 可以为正、负或零。
二、复数的表示形式复数可以用不同的表示形式表示,常见的有直角坐标形式和极坐标形式。
1. 直角坐标形式直角坐标形式是复数较为常用的表示形式,形式为 a + bi,其中 a表示实部,bi 表示虚部。
2. 极坐标形式复数也可以用极坐标形式表示,形式为r(cosθ + isinθ)。
其中,r 表示复数的模,θ 表示幅角。
三、复数的运算法则复数可以进行加、减、乘、除等运算,下面分别介绍每一种运算法则。
1. 复数的加法复数的加法遵循下列法则:(a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i。
即实部相加,虚部相加。
2. 复数的减法复数的减法遵循下列法则:(a + bi) - (c + di) = (a - c) + (b - d)i。
即实部相减,虚部相减。
3. 复数的乘法复数的乘法遵循下列法则:(a + bi) * (c + di) = (ac - bd) + (ad + bc)i。
即实部相乘减虚部相乘,实部与虚部相乘后再相加。
4. 复数的除法复数的除法遵循下列法则:(a + bi)/(c + di) = [(ac + bd)/(c^2 + d^2)] + [(bc - ad)/(c^2 + d^2)]i。
即实部的计算为分子分母同时乘以除数的共轭,虚部的计算为分子分母同时乘以除数的共轭后取负。
综上所述,复数的定义、表示形式和运算法则都具有其独特的特点和规律。
复数的概念复数是数学中的一个重要概念,是指具有形式化表示形式 a+bi(i为单位虚数)的数。
在这里,a和b都是实数,而i则可以表示为√-1。
复数概念为解决一些现实问题提供了便捷的工具,如电学、信号处理、力学、经济学等领域。
复数的定义复数是实数域的扩张,它由实部和虚部两个实数组成。
例如,复数z=a+bi。
在这个复数中,a是实部,b是虚部,i是虚数单位,满足i^2= -1。
一个复数可以用复平面上的向量表示,实部和虚部分别在实轴和虚轴上表示。
复数的运算复数可以执行各种运算,如加法、减法、乘法、除法等等。
这些运算遵循基本的数学规则,但有一些特殊规则需要遵守。
首先,复数相加的时候实部与实部相加,虚部与虚部相加,即z1=a1+b1i,z2=a2+b2i,则z1+z2=(a1+a2)+(b1+b2)i。
复数乘法的规则为:(a+bi) (c+di) = (ac-bd) + (ad+bc)i最后,复数除法的公式为:\frac{a+bi}{c+di} =\frac{(a+bi)(c-di)}{(c+di)(c-di)} = \frac{(ac+bd)+(bc-ad)i}{c^2+d^2}但其实复数除法的运算会变得很麻烦,因为分子和分母以及有虚数。
所以我们用实数的倒数来改变一下发式,而有:复数表示方式除了a+bi的方式表示复数之外,还有极坐标表示法,z=r(cos Θ+i sin Θ)。
在这个表述中,r代表复数的模长,并且值为实部和虚部的平方根,θ是由(1,0)到(z,r)的线与x轴方向的夹角,也可以写成θ = arg(z)。
例如下图,z=x+yi,r是x,y组成的三角形的斜边,θ是这个斜边与x轴的夹角。
复数实际应用虽然复数被很多人认为是纯粹的数学概念,但他们实际上在现实世界中有很多应用。
具体而言,复数广泛应用于物理、工程和统计学领域。
在电学中,复数参量通常用于描述电路中的元件和信号。
复数表示法可将正弦波信号(例如音频或视频信号)写成振幅和相位的形式,这是用于处理信号和图像的数字信号处理(DSP)领域的重要工具。
复数一、考点、热点回顾1.复数的有关概念 (1)复数①定义:形如a +b i (a ,b ∈R )的数叫做复数,其中i 叫做虚数单位,满足i 2=-1. ②表示方法:复数通常用字母z 表示,即z =a +b i (a ,b ∈R ),这一表示形式叫做复数的代数形式.a 叫做复数z 的实部,b 叫做复数z 的虚部.注意:复数m +n i 的实部、虚部不一定是m 、n ,只有当m ∈R ,n ∈R 时,m 、n 才是该复数的实部、虚部. (2)复数集①定义:全体复数所成的集合叫做复数集. ②表示:通常用大写字母C 表示.2.复数的分类(1)复数z =a +b i (a ,b ∈R )⎩⎪⎨⎪⎧实数(b =0)虚数(b ≠0)⎩⎪⎨⎪⎧纯虚数a =0非纯虚数a ≠0(2)复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系3.复数相等的充要条件设a 、b 、c 、d 都是实数,则a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d ,a +b i =0⇔a =b =0. 注意:(1)应用复数相等的充要条件时注意要先将复数化为z =a +b i (a ,b ∈R )的形式,即分离实部和虚部.(2)只有当a =c 且b =d 的时候才有a +b i =c +d i ,a =c 和b =d 有一个不成立时,就有a +b i ≠c +d i. (3)由a +b i =0,a ,b ∈R ,可得a =0且b =0.4.复平面的概念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;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.5.复数的两种几何意义 (1)复数z =a +b i (a ,b ∈R )←――→一一对应复平面内的点Z (a ,b ).(2)复数z =a +b i (a ,b ∈R )←――→一一对应平面向量OZ →.6.复数的模复数z =a +b i (a ,b ∈R )对应的向量为OZ →,则OZ →的模叫做复数z 的模,记作|z |,且|z |= a 2+b 2.注意:复数a +b i (a ,b ∈R )的模|a +b i|=a 2+b 2,两个虚数不能比较大小,但它们的模表示实数,可以比较大小.二、典型例题考点一、复数的概念 例1、下列命题:①若a ∈R ,则(a +1)i 是纯虚数; ②若a ,b ∈R ,且a >b ,则a +i>b +i ;③若(x 2-4)+(x 2+3x +2)i 是纯虚数,则实数x =±2; ④实数集是复数集的真子集.其中正确的是( )A.①B.②C.③D.④ 【解析】 对于复数a +b i (a ,b ∈R ),当a =0且b ≠0时,为纯虚数.对于①,若a =-1,则(a +1)i 不是纯虚数,即①错误.两个虚数不能比较大小,则②错误.对于③,若x =-2,则x 2-4=0,x 2+3x +2=0,此时(x 2-4)+(x 2+3x +2)i =0,不是纯虚数,则③错误.显然,④正确.故选D.【答案】 D变式训练1、1.对于复数a +b i (a ,b ∈R ),下列说法正确的是( )A.若a =0,则a +b i 为纯虚数B.若a +(b -1)i =3-2i ,则a =3,b =-2C.若b =0,则a +b i 为实数D.i 的平方等于1解析:选C.对于A ,当a =0时,a +b i 也可能为实数; 对于B ,若a +(b -1)i =3-2i ,则a =3,b =-1; 对于D ,i 的平方为-1.故选C.2.若4-3a -a 2i =a 2+4a i ,则实数a 的值为( ) A.1 B.1或-4 C.-4 D.0或-4解析:选C.易知⎩⎪⎨⎪⎧4-3a =a 2,-a 2=4a ,解得a =-4.考点二、复数的分类例2、已知m ∈R ,复数z =m (m +2)m -1+(m 2+2m -3)i ,当m 为何值时,(1)z 为实数?(2)z 为虚数?(3)z 为纯虚数?【解】 (1)要使z 为实数,m 需满足m 2+2m -3=0,且m (m +2)m -1有意义,即m -1≠0,解得m =-3.(2)要使z 为虚数,m 需满足m 2+2m -3≠0,且m (m +2)m -1有意义,即m -1≠0,解得m ≠1且m ≠-3.(3)要使z 为纯虚数,m 需满足m (m +2)m -1=0,且m 2+2m -3≠0,解得m =0或-2.变式训练2、当实数m 为何值时,复数lg (m 2-2m -7)+(m 2+5m +6)i 是(1)纯虚数;(2)实数.解:(1)复数lg (m 2-2m -7)+(m 2+5m +6)i 是纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧lg (m 2-2m -7)=0,m 2+5m +6≠0,解得m =4.(2)复数lg (m 2-2m -7)+(m 2+5m +6)i 是实数,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -7>0,m 2+5m +6=0,解得m =-2或m =-3.考点三、复数相等 例3、(1)若(x +y )+y i =(x +1)i ,求实数x ,y 的值;(2)已知a 2+(m +2i )a +2+m i =0(m ∈R )成立,求实数a 的值;(3)若关于x 的方程3x 2-a2x -1=(10-x -2x 2)i 有实根,求实数a 的值.【解】 (1)由复数相等的充要条件,得⎩⎪⎨⎪⎧x +y =0,y =x +1,解得⎩⎨⎧x =-12,y =12.(2)因为a ,m ∈R ,所以由a 2+am +2+(2a +m )i =0,可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+am +2=0,2a +m =0,解得⎩⎨⎧a =2,m =-22或⎩⎨⎧a =-2,m =22,所以a =±2.(3)设方程的实根为x =m ,则原方程可变为3m 2-a2m -1=(10-m -2m 2)i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧3m 2-a 2m -1=0,10-m -2m 2=0,解得a =11或-715.变式训练3、已知A ={1,2,a 2-3a -1+(a 2-5a -6)i},B ={-1,3},A ∩B ={3},求实数a 的值.解:由题意知,a 2-3a -1+(a 2-5a -6)i =3(a ∈R ),所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3a -1=3,a 2-5a -6=0, 即⎩⎪⎨⎪⎧a =4或a =-1,a =6或a =-1, 所以a =-1.考点四、复数与复平面内的点例4、已知复数z =(a 2-1)+(2a -1)i ,其中a ∈R .当复数z 在复平面内对应的点Z 满足下列条件时,求a 的值(或取值范围).(1)在实轴上; (2)在第三象限.【解】 (1)若对应的点在实轴上,则有2a -1=0,解得a =12.(2)若z 对应的点在第三象限,则有 ⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1<0,2a -1<0.解得-1<a <12.故a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-1,12. 变式训练4、求实数a 取什么值时,复平面内表示复数z =a 2+a -2+(a 2-3a +2)i 的点(1)位于第二象限; (2)位于直线y =x 上.解:根据复数的几何意义可知,复平面内表示复数z =a 2+a -2+(a 2-3a +2)i 的点就是点Z (a 2+a -2,a 2-3a +2).(1)由点Z 位于第二象限,得 ⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a -2<0,a 2-3a +2>0,解得-2<a <1. 故满足条件的实数a 的取值范围为(-2,1). (2)由点Z 位于直线y =x 上,得 a 2+a -2=a 2-3a +2,解得a =1. 故满足条件的实数a 的值为1.考点五、复数与复平面内的向量例5、(1)已知M (1,3),N (4,-1),P (0,2),Q (-4,0),O 为复平面的原点,试写出OM →,ON →,OP →,OQ →所表示的复数;(2)已知复数1,-1+2i ,-3i ,6-7i ,在复平面内画出这些复数对应的向量;(3)在复平面内的长方形ABCD 的四个顶点中,点A ,B ,C 对应的复数分别是2+3i ,3+2i ,-2-3i ,求点D 对应的复数.【解】 (1)OM →表示的复数为1+3i ;ON →表示的复数为4-i ;OP →表示的复数为2i ; OQ →表示的复数为-4.(2)复数1对应的向量为OA →,其中A (1,0);复数-1+2i 对应的向量为OB →,其中B (-1,2);复数-3i 对应的向量为OC →,其中C (0,-3);复数6-7i 对应的向量为OD →,其中D (6,-7). 如图所示.(3)记O 为复平面的原点,由题意得OA →=(2,3),OB →=(3,2),OC →=(-2,-3).设OD →=(x ,y ),则AD →=(x -2,y -3),BC →=(-5,-5).由题知,AD →=BC →,所以⎩⎪⎨⎪⎧x -2=-5,y -3=-5,即⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,y =-2,故点D 对应的复数为-3-2i.变式训练5、在复平面内,把复数3-3i 对应的向量按顺时针方向旋转π3,所得向量对应的复数是_____________.解析:3-3i 对应向量为(3,-3),与x 轴正半轴夹角为30°,顺时针旋转60°后所得向量终点在y 轴负半轴上,且模为2 3.故所得向量对应的复数是-23i.答案:-23i考点六、复数的模 例6、(1)设(1+i )x =1+y i ,其中x ,y 是实数,则|x +y i|=( )A.1B. 2C. 3D.2 (2)已知复数z 满足z +|z |=2+8i ,求复数z .【解】 (1)选B.因为x +x i =1+y i ,所以x =y =1, 所以|x +y i|=|1+i|=12+12= 2. (2)法一:设z =a +b i (a ,b ∈R ), 则|z |=a 2+b 2,代入原方程得a +b i +a 2+b 2=2+8i ,根据复数相等的充要条件,得⎩⎨⎧a +a 2+b 2=2,b =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-15,b =8.所以z =-15+8i.法二:由原方程得z =2-|z |+8i (*). 因为|z |∈R ,所以2-|z |为z 的实部, 故|z |=(2-|z |)2+82,即|z |2=4-4|z |+|z |2+64,得|z |=17. 将|z |=17代入(*)式得z =-15+8i.变式训练6、已知复数z =3+a i (a ∈R ),且|z |<4,求实数a 的取值范围.解:法一:因为z =3+a i (a ∈R ),所以|z |=32+a 2, 由已知得32+a 2<42,所以a 2<7,所以a ∈(-7,7).法二:由|z |<4知z 在复平面内对应的点在以原点为圆心,以4为半径的圆内(不包括边界),由z =3+a i 知z 对应的点在直线x =3上,所以线段AB (除去端点)为动点Z (3,a )的集合, 由图可知-7<a <7.三、课后练习1.若(x+y)i=x-1(x,y∈R),则2x+y的值为()A. B.2 C.0 D.1解析:由复数相等的充要条件知,x+y=0,x-1=0故x+y=0.故2x+y=20=1.答案:D2.已知集合M={1,2,(m2-3m-1)+(m2-5m-6)i},N={-1,3},且M∩N={3},则实数m的值为()A.4B.-1C.-1或4D.-1或6解析:由于M∩N={3},故3∈M,必有m2-3m-1+(m2-5m-6)i=3,所以得m=-1.答案:B3.给出下列复数:①-2i,②3+,③8i2,④isinπ,⑤4+i;其中表示实数的有(填上序号) ____________.解析:②为实数;③8i2=-8为实数;④i·sinπ=0·i=0为实数,其余为虚数.答案:②③④4.下列复数模大于3,且对应的点位于第三象限的为()A.z=-2-iB.z=2-3iC.z=3+2iD.z=-3-2i解析:A中|z|=<3;B中对应点(2,-3)在第四象限;C中对应点(3,2)在第一象限;D中对应点(-3,-2)在第三象限,|z|=>3.答案:D5.已知复数z满足|z|2-2|z|-3=0,则复数z对应点的轨迹为()A.一个圆B.线段C.两点D.两个圆解析:∵|z|2-2|z|-3=0,∴(|z|-3)(|z|+1)=0,∴|z|=3,表示一个圆,故选A.答案:A6.已知在△ABC中,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,则对应的复数为____________.解析:因为对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,所以=(-1,2),=(-2,-3).又=(-2,-3)-(-1,2)=(-1,-5),所以对应的复数为-1-5i.答案:-1-5i7.在复平面内,若复数z=(m2-m-2)+(m2-3m+2)i的对应点,(1)在虚轴上,求复数z;(2)在实轴负半轴上,求复数z.答案:(1)若复数z的对应点在虚轴上,则m2-m-2=0,所以m=-1或m=2.此时z=6i或z=0.(2)若复数z的对应点在实轴负半轴上,则m2-3m+2=0,m2-m-2<0,∴m=1能力提升8.若复数z=cosθ+(m-sinθ-cosθ)i为虚数,则实数m的取值范围是____________.解析:∵z为虚数,∴m-sinθ-cosθ≠0,即m≠sinθ+cosθ.∵sinθ+cosθ∈[],∴m∈(-∞,)∪,+∞).答案:(-∞,)∪,+∞)9.若复数(a2-a-2)+(|a-1|-1)i(a∈R)不是纯虚数,则a的取值范围是____________.解析:若复数为纯虚数,则有a2-a-2=0,|a-1|-1≠0即a=-1.故复数不是纯虚数时a≠-1.答案:{a|a≠-1}10.已知向量与实轴正向夹角为135°,向量对应复数z的模为1,则z=____________. 解析:依题意知Z点在第二象限且在直线y=-x上,设z=-a+ai(a>0).∵|z|=1,∴a2=12.而a>0,∴∴z=+答案:z=+11.已知复数z满足z+|z|=2+8i,则复数z=____________.解析:设z=a+bi(a,b∈R),则代入方程得,2+8i,∴解得a=-15∴z=-15+8i.答案:-15+8i12.已知M={1,(m2-2m)+(m2+m-2)i},P={-1,1,4i},若M∪P=P,求实数m的值.解析:M∪P=P,∴M⊆P,即(m2-2m)+(m2+m-2)i=-1或(m2-2m)+(m2+m-2)i=4i.由(m2-2m)+(m2+m-2)i=-1,得解得m=1;由(m2-2m)+(m2+m-2)i=4i,解得m=2.综上可知m=1或m=2.答案:m=1或m=213.已知复数z=2+cosθ+(1+sinθ)i(θ∈R),试确定复数z在复平面内对应的点的轨迹是什么曲线. 解析:设复数z=2+cosθ+(1+sinθ)i对应的点为Z(x,y),则x=2+cosθ,y=1+sinθ即cosθ=x-2,sinθ=y-1所以(x-2)2+(y-1)2=1.所以复数z 在复平面内对应点的轨迹是以(2,1)为圆心,1为半径的圆. 答案:复数z 在复平面内对应点的轨迹是以(2,1)为圆心,1为半径的圆.14. 已知复数z =m (m -1)+(m 2+2m -3)i(m ∈R ). (1)若z 是实数,求m 的值; (2)若z 是纯虚数,求m 的值;(3)若在复平面C 内,z 所对应的点在第四象限,求m 的取值范围. 答案: (1)∵z 为实数,∴m 2+2m -3=0,解得m =-3或m =1.(2)∵z 为纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧m (m -1)=0,m 2+2m -3≠0.解得m =0.(3)∵z 所对应的点在第四象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧m (m -1)>0,m 2+2m -3<0.解得-3<m <0.。