高考複數知識點精華總結

2022-07-06 16:24:05 字數 4120 閱讀 7871

複數1.複數的概念:

(1)虛數單位i;

(2)複數的代數形式z=a+bi,(a, b∈r);

(3)複數的實部、虛部、虛數與純虛數。

2.複數集

3.複數a+bi(a, b∈r)由兩部分組成,實數a與b分別稱為複數a+bi的實部與虛部,1與i分別是實數單位和虛數單位,當b=0時,a+bi就是實數,當b≠0時,a+bi是虛數,其中a=0且b≠0時稱為純虛數。

應特別注意,a=0僅是複數a+bi為純虛數的必要條件,若a=b=0,則a+bi=0是實數。

4.複數的四則運算

若兩個複數z1=a1+b1i,z2=a2+b2i,

(1)加法:z1+z2=(a1+a2)+(b1+b2)i;

(2)減法:z1-z2=(a1-a2)+(b1-b2)i;

(3)乘法:z1·z2=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i;

(4)除法:;

(5)四則運算的交換率、結合率;分配率都適合於複數的情況。

(6)特殊複數的運算:

① (n為整數)的週期性運算; ②(1±i)2 =±2i;

③ 若ω=-+i,則ω3=1,1+ω+ω2=0.

5.共軛複數與複數的模

(1)若z=a+bi,則,為實數,為純虛數(b≠0).

(2)複數z=a+bi的模|z|=, 且=a2+b2.

6.根據兩個複數相等的定義,設a, b, c, d∈r,兩個複數a+bi和c+di相等規定為a+bi=c+di. 由這個定義得到a+bi=0.

兩個複數不能比較大小,只能由定義判斷它們相等或不相等。

4.複數a+bi的共軛複數是a-bi,若兩複數是共軛複數,則它們所表示的點關於實軸對稱。若b=0,則實數a與實數a共軛,表示點落在實軸上。

5.複數的加法、減法、乘法運算與實數的運算基本上沒有區別,最主要的是在運算中將i2=-1結合到實際運算過程中去。

如(a+bi)(a-bi)= a2+b2

6.複數的除法是複數乘法的逆運算將滿足(c+di)(x+yi)=a+bi (c+bi≠0)的複數x+yi叫做複數a+bi除以複數c+di的商。

由於兩個共軛複數的積是實數,因此複數的除法可以通過將分母實化得到,即.

7.複數a+bi的模的幾何意義是指表示複數a+bi的點到原點的距離。

(二)典型例題講解

1.複數的概念

例1.實數m取什麼數值時,複數z=m+1+(m-1)i是(1)實數?(2)虛數?(3)純虛數?(4)對應的點z在第三象限?

解:複數z=m+1+(m-1)i中,因為m∈r,所以m+1,m-1都是實數,它們分別是z的實部和虛部,

∴ (1)m=1時,z是實數; (2)m≠1時,z是虛數;

(3)當時,即m=-1時,z是純虛數;

(4)當時,即m<-1時,z對應的點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.

解:根據複數相等的意義,得方程組,得x=, y=4.

例4.當m為何實數時,複數z=+(m2+3m-10)i;(1)是實數;(2)是虛數;(3)是純虛數.

解:此題主要考查複數的有關概念及方程(組)的解法.

(1)z為實數,則虛部m2+3m-10=0,即,

解得m=2,∴ m=2時,z為實數。

(2)z為虛數,則虛部m2+3m-10≠0,即,

解得m≠2且m≠±5. 當m≠2且m≠±5時,z為虛數.,

解得m=-, ∴當m=-時,z為純虛數.

詮釋:本題應抓住複數分別為實數、虛數、純虛數時相應必須具備的條件,還應特別注意分母不為零這一要求.

例5.計算:i+i2+i3+……+i2005.

解:此題主要考查in的週期性.

i+i2+i3+……+i2005=(i+i2+i3+i4)+……+(i2001+i2002+ i2003+i2004)+i2005

=(i-1-i+1)+ (i-1-i+1)+……+(i-1-i+1)+i

=0+0+……+0+i=i.

或者可利用等比數列的求和公式來求解(略) 詮釋:本題應抓住in的週期及合理分組.

例8.使不等式m2-(m2-3m)i<(m2-4m+3)i+10成立的實數m

解:此題主要考查複數能比較大小的條件及方程組和不等式的解法.

∵ m2-(m2-3m)i<(m2-4m+3)i+10, 且虛數不能比較大小,

∴,解得,∴ m=3.

當m=3時,原不等式成立.

詮釋:本題應抓住複數能比較大小時必須都為實數這一條件。

例9.已知z=x+yi(x,y∈r),且 ,求z.

解:本題主要考查複數相等的充要條件及指數方程,對數方程的解法.

∵ ,∴,∴,

解得或, ∴ z=2+i或z=1+2i.

詮釋:本題應抓住複數相等的充要條件這一關鍵,正確、熟練地解方程(指數,對數方程)

例10.已知x為純虛數,y是實數,且2x-1+i=y-(3-y)i,求x、y的值.

解:本題主要考查複數的有關概念,實數與i的運算,複數相等的充要條件,方程組的解法.

設x=ti (t∈r,且t≠0),則2x-1+i=y-(3-y)i可化為

2ti-1+i=y-(3-y)i,即(2t+1)i-1=y-(3-y)i,

∴, ∴y=-1, t=-, ∴ x=-i.

2.複數的四則運算

例1.計算:

(1),n∈n+;

(2)若ω=-+i,ω3=1,計算;

(3);

(4)s=1+2i+3i2+4i3+……+100i99.

解:(1)=

(2)=

2.(3)由於, ,

∴ =8.

(4)s=1+2i+3i2+4i3+……+100i99

=(1+2i+3i2+4i3)+(5i4+6i5+7i6+8i7)+……+(97i96+98i97+99i98+100i99)

=(1+2i-3-4i)+(5+6i-7-8i)+……+(97+98i-99-100i)

=25(-2-2i)=-50-50i.

例2.已知複數z滿足|z-2|=2,z+∈r,求z.

解:設z=x+yi, x, y∈r,則

z+=z+,

∵ z+∈r,∴ =0, 又|z-2|=2, ∴ (x-2)2+y2=4,

聯立解得,當y=0時, x=4或x=0 (捨去x=0, 因此時z=0),

當y≠0時, , z=1±,

∴ 綜上所得 z1=4,z2=1+i,z3=1-i.

例3.設z為虛數,求證:z+為實數的充要條件是|z|=1.

證明:設z=a+bi (a, b∈r,b≠0),於是

z+=(a+bi)+,

所以b≠0, (z+)∈rb-=0a2+b2=1|z|=1.

例4.複數z滿足(z+1)(+1)=||2,且為純虛數,求z.

解:設z=x+yi (x, y∈r),則

(z+1)(+1)=||2+z++1=||2,∴ z++1=0,z+=-1,x=-.

==為純虛數,

∴ x2+y2-1=0, y=±, ∴ z=-+i或z=--i.

例5.複數z滿足(1+2i)z+(3-10i)=4-34i,求z.

解:設z=x+yi (x, y∈r),則(1+2i)(x+yi)+(3-10i)(x-yi) =4-34i,

整理得(4x-12y)-(8x+2y)i=4-34i.

∴ , 解得, ∴ z=4+i.

例6.設z是虛數,ω=z+是實數,且-1<ω<2,

(1)求|z|的值及z的實部的取值範圍;(2)設u=,求證u為純虛數;

(3)求ω-u2的最小值。

解:(1)設z=a+bi (a, b∈r, b≠0),則

ω=,由於ω是實數且b≠0,∴ a2+b2=1,

即|z|=1,由ω=2a, -1<ω<2, ∴ z的實部a的的取值範圍是(-, 1).

(2)u==,由於a∈(-, 1), b≠0,

∴ u是純虛數。

(3)ω-u2=2a+

由於a∈(-, 1),∴ a+1>0,則ω-u2≥2×2-3=1,

當a+1=, 即a=0時,上式取等號,所以ω-u2的最小值為1.

例7.證明:=1.

解:此題考查複數的運算、模的定義,共軛複數的性質等.

設z=a+bi,(a, b∈r),則

=.解2:∵ ,∴ =.

廣東陶粒,廣東陶粒廠123

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