高中复数复习知识点(整理)
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复数知识点总结
一;复数的基本概念
(1)形如a + bi的数叫做复数(其中);复数的单位为i,它的平方等于-1,即.其中a叫做复数的实部,b叫做虚部
实数:当b = 0时复数a + bi为实数
虚数:当时的复数a + bi为虚数;
纯虚数:当a = 0且时的复数a + bi为纯虚数
(2)幂运算:
(3)复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面叫复平面;zabi,对应点坐标为,pab;(象限的复习)
(4)复数的模:对于复数zabi,把22zab叫做复数z的模;
(5)两个复数相等的定义:
(6)复数的基本运算:
设111zabi,222zabi
1)加法:121212zzaabbi;
2)减法:121212zzaabbi;
3)乘法:1212122112zzaabbababi 特别22zzab。
注:两个复数,如果不全是实数,就不能比较大小.
①若为复数,则
若,则.(×)[为复数,而不是实数]
若,则.(√)
②若,则是的必要不充分条件.(当Rba,1i20b0b1,,1,,143424142nnnniiiiiii)(,0321Zniiiinnnn00babiaRdcbadbcadicbia)特别地,,,,(其中,且21,zz1021zz21zz21,zz221zz021zzCcba,,0)()()(222accbbacba2
,时,上式成立)
(7)除法:cdizabi(,ab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:22acbdadbcicdicdiabizabiabiabiab
对于0cdizababi,当cdab时z为实数;当z为纯虚数是z可设为cdizxiabi进一步建立方程求解
(8)共轭复数:zabi的共轭记作zabi;
注:1)共轭复数的性质:
,(a + bi)
()
2)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]
3) ①复数的乘方:
②对任何,及有
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,如若由就会得到的错误结论.
在实数集成立的. 当为虚数时,,所以复数集内解方程不能采用两边平方法.
③常用的结论:
22)(iba0)(,1)(22accbzz2121zzzzazz2i2bzzz22||||zzzz2121zzzz2121zzzz2121zzzz02znnzz)()(...Nnzzzzznnz21,zzCNnm,nnnnmnmnmnmzzzzzzzzz2121)(,)(,1,142ii11)(212142ii112||xxx2||xxiiiiiiii11,11,2)1(23
二. 例题分析
【例1】已知14zabi,求
(1) 当,ab为何值时z为实数
(2) 当,ab为何值时z为纯虚数
(3) 当,ab为何值时z为虚数
(4) 当,ab满足什么条件时z对应的点在复平面内的第二象限。
【变式1】若复数为纯虚数,则实数的值为
A. B. C D.或
【例2】已知134zi;234zabi,求当,ab为何值时12=zz
【例3】已知1zi,求z,zz;
【变式1】复数z满足21izi,则求z的共轭z
【变式2】已知复数23(13)izi,则zz•=
A. 14 B.12 C.1 D.2
【例4】已知12zi,232zi
(1) 求12zz的值;
(2) 求12zz的值;
(3) 求12zz.
【变式1】已知复数z满足21zii,求z的模. 2(1)(1)zxxix101114
【变式2】若复数21ai是纯虚数,求复数1ai的模.
【例5】下面是关于复数21zi的四个命题:其中的真命题为( )
1:2pz22:2pzi3:pz的共轭复数为1i4:pz的虚部为1
()A23,pp()B12,pp()C,pp ()D,pp
【例6】若复数312aizaRi(i为虚数单位),
(1) 若z为实数,求a的值
(2) 当z为纯虚,求a的值.
【变式1】设a是实数,且112aii是实数,求a的值.
【例7】复数cos3sin3zi对应的点位于第几象限
变式1:是虚数单位,等于 ( )
A.i B.-i C.1 D.-1
变式2: 计算,n∈N+;
例8.设z是虚数,ω=z+是实数,且-1
(1)求|z|的值及z的实部的取值范围;
(2)设u=,求证u为 纯虚数;
(3)求ω-u2的最小值。
例9. 使不等式m2-(m2-3m)i<(m2-4m+3)i+10成立的实数m=
i41i()1-i22(1)(1)(1)nnii1z11zz5
例10.已知复数12,zz满足1||3z,2||2z,12||4zz,则12||zz的值为
二:复数的平方根立方根
(1) 平方根:
(2) 立方根:
注:若是1的立方虚数根,即,则
例1.512i的平方根是
例2.设等比数列123,,,,nzzzz,其中11z,2zabi , 3zbai,
(,abR且0a)
(1)求,ab的值;
(2)求使 120nzzz的最小自然数n的值.
三:一元二次方程的根
复数集中解一元二次方程:
在复数集内解关于的一元二次方程时,应注意下述问题:
①当时,若>0,则有二不等实数根;若=0,则有二相等实数根;若<0,则有二相等复数根(为共轭复数).
②当不全为实数时,不能用方程根的情况.
③不论为何复数,都可用求根公式求根,并且韦达定理也成立.
注:一元二次方程分实系数和虚系数之别
实系数一元二次方程,如果有虚根,一定是成对出现,
虚系数一元二次方程,要么两虚,要么一实一虚。
例1. 若关于x的实系数方程0322kkkxx有一个模为1的根,求实数k的值.
i2321x)0(02acbxaxRcba,,abx22,1abx22,1aibx2||2,12,1xcba,,cba,,)(0,01,1,,121223Znnnn6
例2.如果i3是关于x的方程),(022Rnmnmxx的一个根
四:与圆锥曲线之间的关系
⑴复平面内的两点间距离公式:.
其中是复平面内的两点所对应的复数,间的距离.
由上可得:复平面内以为圆心,为半径的圆的复数方程:.
⑵曲线方程的复数形式:
①为圆心,r为半径的圆的方程.
②表示线段的垂直平分线的方程.
③为焦点,长半轴长为a的椭圆的方程(若,此方程表示线段). ④表示以为焦点,实半轴长为a的双曲线方程(若,此方程表示两条射线).
例1.已知复数z满足|z-2|=2,z+∈R,求z.
21zzd21zz,21zz和21zzd和表示0zr)(00rrzz00zrzz表示以21zzzz21zz212121202ZZzzaaazzzz,)表示以且(212zza21ZZ,),(2121202zzaazzzz21ZZ,212zza4z7
例2.已知复数z满足|5||5|6zizi,则z在复平面上对应点的轨迹方程为
例3.若1|1|iz,则|32|zi的最大值和最小值分别是 6 ; 4 .
例4.在复平面上,已知直线上的点所对应的复数满足,则直线的倾斜角为 .(结果反三角函数值表示)
五:补充
(1)绝对值不等式:
设是不等于零的复数,则
①.
左边取等号的条件是,右边取等号的条件是.
②.
左边取等号的条件是,右边取等号的条件是.
注:.
(2)复数是实数及纯虚数的充要条件:
①.
②若,是纯虚数.
⑵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:.
(3)复数的三角形式:. 辐角主值:适合于0≤<的值,记作.
注:①为零时,可取内任意值. ②辐角是多值的,都相差2的整数倍.
③设则. lz3zizil21zz,212121zzzzzz),且(012Rzz),(012Rzz212121zzzzzz),(012Rzz),(012RzznnnAAAAAAAAAA11433221zzzRz0zz0zz||||zz)sin(cosirz2zargzzarg)2,0[,Ra23)arg(,2arg,)arg(,0argaiaiaa