《复数》知识点总结
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《复数》知识点总结
1、复数的概念
形如(,)abiabR的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满
足21i,a叫做复数的实部,b叫做复数的虚部.
(1)纯虚数:对于复数zabi,当00ab且时,叫做纯虚数.
(2)两个复数相等:,()abicdiabcdR、、、相等的充要条件是
=acbd且
.
(3)复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平
面,横轴为实轴,竖轴除去原点为虚轴.
(4)复数的模:复数zabi可以用复平面内的点Z(,)ab表示,
向量OZuuur的模叫做复数zabi的模,表示为:22||||zabiab
(5)共轭复数:两个复数的实部相等,虚部互为相反数
时,这两个复数叫做共轭复数.
2、复数的四则运算
(1)加减运算:()()()()abicdiacbdi;
(2)乘法运算:()()()()abicdiacbdadbci;
(3)除法运算:2222()()()()(0)acbdbcadabicdiicdicdcd;
(4)i的幂运算:41ni,41nii,421ni,43nii.()nZ
(5)22||||zzzz
3、 规律方法总结
(1)对于复数(,)zabiabR必须强调,ab均为实数,方可
得出实部为a,虚部为b
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(2)复数(,)zabiabR是由它们的实部和虚部唯一确定
的,两个复数相等的充要条件是把复数问题转化为实数问题
的主要方法.对于一个复数(,)zabiabR,既要从整体的角
度去认识它,把复数看成一个整体,又要从实部、虚部的角
度分解成两部分去认识
(3)对于两个复数,若不全是实数,则不能比较大小,
在复数集里一般没有大小之分,但却有相等与不等之分.
(4)数系扩充后,数的概念由实数集扩充到复数集,实
数集中的一些运算性质、概念、关系就不一定适用了,如绝
对值的性质、绝对值的定义、偶次方非负等
1、基本概念计算类
例1.若,43,221iziaz且21zz为纯虚数,则实数a的值为
_________
解:因为,21zz=25)46(83258463)43)(43()43)(2(432iaaiaiaiiiiaiia,
又21zz为纯虚数,所以,3a-8=0,且6+4a0。38a
2、复数方程问题
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例2.证明:在复数范围内,方程iiziz255)1(||2(i为虚数
单位)无解
证明:原方程化简为,31)1()1(||iziziz设z=x+yi(x、
yR),代入上述方程得3221.31222222yxyxiyixiyx 整
理得051282xx
.016
方程无实数解,所以原方程在复数范围内无解。
3、综合类
例3.设z是虚数,zz1是实数,且-1<<2
(1) 求|z|的值及z的实部的取值范围;
(2) 设zzM11,求证:M为纯虚数;
(3) 求2M的最小值。
解:(1)设z=a+bi(a,b0,bR)
,)()(12222ibabbbaaabiabia
因为,是实数,0b
所以,122ba,即|z|=1, 因为=2a,-1<<2,121a
所以,z的实部的取值范围(-1,21)
(2)zzM11=
1)1(21)1)(1()1)(1(112222abibabibabiabiabiabiabia
bia
(这里利用了(1)中122ba)。 因为a(-1,21),0b,
所以M为纯虚数
(3)2M112)1(12)1(22222aaaaaaaba
3]11)1[(21212aaaa
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因为,a(-1,21),所以,a+1>0, 所以2M2×2-3=
1,
当a+1=11a,即a=0时上式取等号, 所以,2M的最
小值是1。
4、创新类
例4.对于任意两个复数Ryyxxiyxziyxz2121222111,,,(,)定义
运算“⊙”为
1z⊙2z=2121yyxx,设非零复数21
,
在复平面内对应的点分别
为21,PP,点O为坐标原点,若1⊙2=0,则在21OPP中,
21
OPP
的大小为_________.
解法一:(解析法)设)0,(,21222111aaibaiba,故得点
),(111baP,),(222baP,且2121bbaa
=0,即12211abab
从而有2121OPOPkk=12211abab 故21OPOP,也即02190OPP
解法二:(用复数的模)同法一的假设,知
2121212
1
||||baOP
2222222
2
||||baOP
221212212
21
|)()(|||||ibbaaPP
=2121ba+2222ba-2(2121bbaa)=2121ba+2222ba-2×0
=2121ba+2222ba=21||OP+22||OP
由勾股定理的逆定理知02190OPP
解法三:(用向量数量积的知识)同法一的假设,知
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),(),,(222111baOPbaOP
,则有
0cos22222121212121bababbaaOPOP
故02190OPP