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1、复数一、学习目标1.了解引进复数的必要性,数集的扩展过程及复数的分类表;2.理解复数的有关概念;3.掌握复数的代数形式;4.掌握复数的代数形式的运算法则;5.能进行复数的加、减、乘、除运算;6.掌握某些特殊复数的运算特征7.能在复数集中因式分解、解一元二次方程等。二、本章知识精要1.复数的概念:(1)虚数单位i;(2)复数的代数形式z=a+bi,(a,b∈R);(3)复数的实部、虚部、虚数与纯虚数。2.复数集3.复数的四则运算若两个复数z1=a1+b1i,z2=a2+b2i,(1)加法:z1+z2=(
2、a1+a2)+(b1+b2)i;(2)减法:z1-z2=(a1-a2)+(b1-b2)i;(3)乘法:z1·z2=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i;(4)除法:;(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)特殊复数的运算:①(n为整数)的周期性运算;②(1±i)2=±2i;③若ω=-+i,则ω3=1,1+ω+ω2=0.4.共轭复数与复数的模(1)若z=a+bi,则,为实数,为纯虚数(b≠0).(1)复数z=a+bi的模,
3、a
4、=,且=a2+b2.三、典型例题讲解题型
5、一、复数的概念例1.实数m取什么数值时,复数z=m+1+(m-1)i是(1)实数?(2)虚数?(3)纯虚数?(4)对应的点Z在第三象限?例2.已知(2x-1)+i=y-(3-y)i,其中x,y∈R,求x,y.例3.已知x与y实部相等,虚部互为相反数,且(x+y)2-3xyi=4-6i,求x,y.例4.当m为何实数时,复数z=+(m2+3m-10)i;(1)是实数;(2)是虚数;(3)是纯虚数.例5.计算:i+i2+i3+……+i2005.例6.使不等式m2-(m2-3m)i<(m2-4m+3)i+10
6、成立的实数m=.例7.已知z=x+yi(x,y∈R),且,求z.例8.已知x为纯虚数,y是实数,且2x-1+i=y-(3-y)i,求x、y的值.题型二、复数的四则运算例1.计算:(1),n∈N+;(2)若ω=-+i,ω3=1,计算;(3);(4)S=1+2i+3i2+4i3+……+100i99.解:(1)==.(2)==-2.(2)由于,,∴==8.(4)S=1+2i+3i2+4i3+……+100i99=(1+2i+3i2+4i3)+(5i4+6i5+7i6+8i7)+……+(97i96+98i97+
7、99i98+100i99)=(1+2i-3-4i)+(5+6i-7-8i)+……+(97+98i-99-100i)=25(-2-2i)=-50-50i.例2.已知复数z满足
8、z-2
9、=2,z+∈R,求z.例3.设z为虚数,求证:z+为实数的充要条件是
10、z
11、=1.例4.复数z满足(z+1)(+1)=
12、
13、2,且为纯虚数,求z.例5.复数z满足(1+2i)z+(3-10i)=4-34i,求z.例6.设z是虚数,ω=z+是实数,且-1<ω<2,(1)求
14、z
15、的值及z的实部的取值范围;(2)设u=,求证u为纯虚
16、数;(3)求ω-u2的最小值。例7.证明:=1.解:此题考查复数的运算、模的定义,共轭复数的性质等.设z=a+bi,(a,b∈R),则=.解2:∵,∴=.例8.(2002年高考)已知复数z=1+i,求实数a,b使az+2b=(a+2z)2.解:此题主要考查共轭复数,复数的四则运算,复数的相等.∵z=1+i,∴az+2b=(a+2b)+(a-2b)i,(a+2z)2=(a+2)2-4+4(a+2)i=(a2+4a)+4(a+2)i.∴,解得.例9.若复数z满足z=(t∈R),求z的对应点Z的轨迹方程.解
17、:此题主要考查复数的四则运算,点的轨迹方程的求法等.设z=x+yi,(x,y∈R),∵z==,∴,消去参数t,得x2+y2=1,且x≠-1.∴所求方程为x2+y2=1(x≠-1).例10.已知复数z满足
18、z
19、=5,且(3+4i)z是纯虚数,求z.例11.设是纯虚数,求复数z对应的点的轨迹方程.解:此题主要考查复数的有关概念及性质,四则运算和点的轨迹方程的求法.∵是纯虚数,∴,即,∴,∴2z+z+=0,(z≠0,z≠-1),设z=x+yi,(x,y∈R),2(x2+y2)+2x=0(y≠0)∴(x+)2
20、+y2=(y≠0).它为复数z对应点的轨迹方程.诠释:解此题应抓住虚数的定义和共扼复数的性质,利用运算法则进行求解。、选择题高考复数(专题).(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学(理))设复数满足,则()A.B.C.D..(2013年普通高等学校招生统一考试山东数学(理)试题)若复数满足(i为虚数单位),则的共轭复数为()A.B.C.D..(2013年普通高等学校招生统一考试广东省数学(理)卷)若复数满足,则在复平面内,对应的点的坐标是(