高中数学2-2复数总结(概念+例题)

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一 知识结构图

二 主要知识点

1、基本概念

⑴复数的单位为i,它的平方等于-1,即1i2.

⑵复数及其相关概念:

① 复数—>形如a + bi的数(其中Rba,);

② 实数—>当b = 0时的复数a + bi,即a;

③ 虚数—>当0b时的复数a + bi;

④ 纯虚数—>当a = 0且0b时的复数a + bi,即bi.

⑤ 复数a + bi的实部与虚部—a叫做复数的实部,b叫做虚部(注意a,b都是实数)

⑥ 复数集C—全体复数的集合,一般用字母C表示.

整 数有 理 数实数(0)分 数复 数(,)无理数(无限不循环小数)纯 虚 数(0)虚 数(0)非 纯 虚 数(0)babiabRaba

⑶两个复数相等的定义:

00babiaRdcbadbcadicbia)特别地,,,,(其中,且.

⑷两个复数,如果不全是实数,就不能比较大小.

*若Ccba,,,则0)()()(222accbba是cba的必要不充分条件.(当22)(iba,

0)(,1)(22accb时,上式成立)

2、复数与坐标、方程

⑴复平面内的两点间距离公式:21zzd. 定 义

代数形式

四则运算 几何意义 数系的扩充

复数的概念

复数的运算 复 数 其中21zz,是复平面内的两点21zz和所对应的复数,21zzd和表示间的距离.

由上可得:复平面内以0z为圆心,r为半径的圆的复数方程:)(00rrzz.

⑵曲线方程的复数形式:

①00zrzz表示以为圆心,r为半径的圆的方程.

②21zzzz表示线段21zz的垂直平分线的方程.

③212121202ZZzzaaazzzz,)表示以且(为焦点,长半轴长为a的椭圆的方程(若212zza,此方程表示线段21ZZ,).

④),(2121202zzaazzzz表示以21ZZ,为焦点,实半轴长为a的双曲线方程(若212zza,此方程表示两条射线).

⑶绝对值不等式:

设21zz,是不等于零的复数,则

①212121zzzzzz.

左边取等号的条件是),且(012Rzz,右边取等号的条件是),(012Rzz.

②212121zzzzzz.

左边取等号的条件是),(012Rzz,右边取等号的条件是),(012Rzz.

注:nnnAAAAAAAAAA11433221.

3. 共轭复数的性质:

zz 2121zzzz

azz2,i2bzz(za + bi) 22||||zzzz

2121zzzz 2121zzzz

2121zzzz(02z) nnzz)(

4、复数的四则运算

若两个复数z1=a1+b1i,z2=a2+b2i,

(1)加法:z1+z2=(a1+a2)+(b1+b2)i;

(2)减法:z1-z2=(a1-a2)+(b1-b2)i; )(,0321Zniiiinnnn(3)乘法:z1·z2=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i;

(4)除法:11212211222222()()zaabbababizab;

(5)四则运算的交换率、结合率;分配率都适合于复数的情况。

(6)复数的乘方

①复数的乘方:)(...Nnzzzzznn

②对任何z,21,zzC及Nnm,有

③nnnnmnmnmnmzzzzzzzzz2121)(,)(,

注:①以上结论不能拓展到分数指数幂的形式

②在实数集成立的2||xx. 当x为虚数时,2||xx,所以复数集内解方程不能采用两边平方法.

5.常用的结论:

(1)1,,1,,143424142nnnniiiiiii

(2)若是1的立方虚数根,即i2321,则 .

6、复数z是实数及纯虚数的充要条件:

①zzRz.

②若0z,z是纯虚数0zz.

7、复数的三角表示:

⑴复数的三角形式:)sin(cosirz.

⑵复数的代数形式与三角形式的互化:

)sin(cosirbia,22bar,rbrasin,cos )(0,01,1,,121223Znnnniiiiiiii11,11,2)1(2

三 典型例题

例1、已知集合M={1,immmm)65()13(22},N={1,3},M∩N={1,3},则实数m的值为( B )

(A) 4 (B)-1 (C)4或-1 (D)1或6

*复数与集合相联系

例2、复数Z与点Z对应,21,ZZ为两个给定的复数,21ZZ,则21ZZZZ决定的Z的轨迹是( B )

(A)过21,ZZ的直线 (B)线段21ZZ的中垂线

(C)双曲线的一支 (D)以Z21,Z为端点的圆

*复数的几何表达

例3、对于两个复数i2321,i2321,有下列四个结论:①1;②1;③1;④133,其中正确的结论的个数为( B )

(A)1 (B)2 (C)3 (D)4

*考察常用结论

例4、已知虚数(2)xyi(,xyR)的模为3,则yx的最大值是 3,11yx的最小值为6213.

*通过复数考最值

例5、已知复数z满足: 13,ziz求22(1)(34)2iiz的值

解:已知1221xixZ,iaxZ)(22对于任意实数x,都有21ZZ恒成立,试求实数a的取值范围

1111||||||||,||,1||222424222121242241aaxaxxxZZZZaxZxxZ

*判断复数是实数还是叙述、复数计算、复数解方程

例6、设复数)3(log)1(log212mimz,其中m为实数,若z为虚数,则m的取值范围是_______

答案:(-1,2)∪(2,3) 例7、若R,则复数iz)cos(sin)sin(cos2在复平面内对应的点组成的图像是_______

答案:中点在原点,交点在x轴上,长轴长24,短轴长22的椭圆

例8、在复数范围内解方程ix82

解:设22)(biaxbiax则==》iabiba8222

ixix2222或

例9、i为虚数单位,设nniixf)(,n为非零实数,则f(x)能取到的值有( )个

答案:3

例10、复数z=a+bi,baz且,3|| 画出图像