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§5.5 复 数
课标要求 1.通过方程的解,认识复数.2.理解复数的代数表示及其几何意义,理解两个复
数相等的含义.3.掌握复数的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义.
知识梳理
1.复数的有关概念
(1)复数的定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫作复数,其中________是实部,______是虚部,
i为虚数单位.
(2)复数的分类:
复数z=a+bi(a,b∈R)
(3)复数相等:
a+bi=c+di ____________(a,b,c,d∈R).
(4)共轭复数:
⇔
a+bi与c+di互为共轭复数⇔____________(a,b,c,d∈R).
(5)复数的模:
向量OZ的模叫作复数z=a+bi的模或绝对值,记作________或________,即|z|=|a+bi|=
____________(a,b∈R).
2.复数的几何意义
(1)复数z=a+bi(a,b∈R) 复平面内的点Z(a,b).
(2)复数z=a+bi(a,b∈R) 平面向量OZ.
3.复数的四则运算
(1)复数的加、减、乘、除运算法则:
设z=a+bi,z=c+di(a,b,c,d∈R),则
1 2
①加法:z+z=(a+bi)+(c+di)=________________;
1 2
②减法:z-z=(a+bi)-(c+di)=________________;
1 2
③乘法:zz=(a+bi)(c+di)=________________;
1 2
④除法:===________________(c+di≠0).
(2)几何意义:复数加、减法可按向量的平行四边形法则或三角形法则进行.如图给出的平行四边形 OZ ZZ 可以直观地反映出复数加、减法的几何意义,即OZ=
1 2
__________,Z1Z2=____________.
常用结论
1.(1±i)2=±2i;=i;=-i.
2.i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*).
3.i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N*).
4.复数z的方程在复平面上表示的图形
(1)a≤|z|≤b表示以原点O为圆心,以a和b为半径的两圆所夹的圆环;
(2)|z-(a+bi)|=r(r>0)表示以(a,b)为圆心,r为半径的圆.
自主诊断
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)复数z=0没有共轭复数.( )
(2)复数可以比较大小.( )
(3)已知z=a+bi(a,b∈R),当a=0时,复数z为纯虚数.( )
(4)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模.
( )
2.已知复数z=i3(1+i),则z在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
3.(2023·合肥模拟)已知i是虚数单位,若|1+ai|=5,则实数a等于( )
A.2 B.2 C.-2 D.±2
4.已知复数z满足z(1-i)=i(i为虚数单位),则z的虚部为________.
题型一 复数的概念
例1 (1)(多选)(2023·银川模拟)若复数z满足z(1-2i)=10,则( )
A.=2-4i
B.z-2是纯虚数
C.复数z在复平面内对应的点在第三象限
D.若角α的始边为x轴非负半轴,复数z对应的点在角α的终边上,则sin α=
(2)(2024·杭州模拟)若复数z满足z(1+i)=-2+i(i是虚数单位),则|z|等于( )
A. B. C. D.(3)(多选)(2023·永州模拟)若关于x的方程x2+x+m=0(m∈R)有两个不同复数根x 和x ,其
1 2
中x=-+i(i是虚数单位),则下面四个选项正确的有( )
1
A.m=1 B.x>x C.x=1 D.x=
1 2 2
跟踪训练1 (1)(多选)下面是关于复数z=-1-i(i为虚数单位)的命题,其中真命题为( )
A.|z|=2
B.z2=2i
C.z的共轭复数为1+i
D.z的虚部为-1
(2)(2023·淄博模拟)若复数z=的实部与虚部相等,则实数a的值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
(3)(2023·怀化模拟)若复数z是x2+x+1=0的根,则|z|等于( )
A. B.1 C.2 D.3
题型二 复数的四则运算
例2 (1)(2023·新高考全国Ⅰ)已知z=,则z-等于( )
A.-i B.i C.0 D.1
(2)(多选)(2023·忻州模拟)下列关于非零复数z,z 的结论正确的是( )
1 2
A.若z,z 互为共轭复数,则z·z∈R
1 2 1 2
B.若z·z∈R,则z,z 互为共轭复数
1 2 1 2
C.若z,z 互为共轭复数,且z≠0,则=1
1 2 2
D.若=1,则z,z 互为共轭复数
1 2
跟踪训练2 (1)(2022·新高考全国Ⅱ)(2+2i)·(1-2i)等于( )
A.-2+4i B.-2-4i
C.6+2i D.6-2i
(2)(2023·济宁模拟)已知复数z满足z·i3=1-2i,则的虚部为( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
题型三 复数的几何意义
例3 (1)(2023·渭南模拟)棣莫弗公式(cos x+isin x)n=cos nx+isin nx(i为虚数单位)是由法国
数学家棣莫弗(1667-1754)发现的,根据棣莫弗公式可知,若复数z满足z·6=|1+i|,则复数
z对应的点Z落在复平面内的( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
(2)(2023·邢台模拟)已知i是虚数单位,复数z=a+bi(a,b∈R),且|z-i|=|z+2-i|,则|z-3
+i|的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
跟踪训练3 (1)在复平面内,O为坐标原点,复数z =i(-4+3i),z =7+i对应的点分别为
1 2Z,Z,则∠ZOZ 的大小为( )
1 2 1 2
A. B. C. D.
(2)(2023·太原模拟)已知复数z满足|z-2|=1,则|z-i|的最小值为( )
A.1 B.-1 C.+1 D.3