1、复数一、复数的概念1、虚数单位:(1)它的平方等于,即;(2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立;(3)与的关系:就是的一个平方根,即方程的一个根,方程的另一个根是;(4)的周期性:、。2、数系的扩充:复数。3、复数的定义:形如()的数叫复数,叫复数的实部,叫复数的虚部。全体复数所成的集合叫做复数集,用字母表示。4、复数的代数形式: 通常用字母表示,即(),把复数表示成的形式,叫做复数的代数形式。5、复数与实数、虚数、纯虚数及的关系:对于复数(),当且仅当时,复数()是实数,当时,复数叫做虚数,当且时,叫做纯虚数,当且仅当时,就是实数。6、复数集与其它数集之间的
2、关系:。7、两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等。这就是说,如果、,那么、。例1-1设为虚数单位,则下列命题成立的是( )。A、,复数是纯虚数B、在复平面内对应的点位于第三象限C、若复数,则存在复数,使得D、,方程无解【答案】C【解析】A选项,只有当时,复数是纯虚数,错,B选项,对应的点位于第一象限,错,C选项,若复数,则存在复数,使得,对,D选项,方程成立,错,C正确。例1-2若复数(为虚数单位),则( )。A、 B、 C、 D、【答案】A【解析】,故选A。例1-3已知,为虚数单位,若为纯虚数,则的值为 。【答案】【解析】由题意得,为纯虚数,解得。
3、二、复数的几何意义1、复平面、实轴、虚轴:复数()与有序实数对是一一对应关系。建立一一对应的关系。点的横坐标是,纵坐标是,复数()可用点表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴。实轴上的点都表示实数。对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为,它所确定的复数是表示是实数。除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数。2、复数复平面内的点。这就是复数的一种几何意义。也就是复数的另一种表示方法,即几何表示方法。3、复数的模:复数()的模就是其在复平面内的点到原点的距离。4、共轭复数:当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数
4、。复数()的共轭复数为()。虚部不等于的两个共轭复数也叫做共轭虚数。例2-1复数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【答案】B【解析】,在复平面对应的点的坐标为,位于第二象限,故选B。例2-2设复数满足,则复数的共轭复数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【答案】A【解析】由得,在复平面内对应的点的坐标为,位于第一象限,故选A。例2-3设复数(是虚数单位),则在复平面内,复数对应的点的坐标为( )。A、 B、 C、 D、【答案】B【解析】,复数对应的点为,故选B。三、复数的四则运算设、 (、)是任意
5、两个复数:1、复数与的和的定义:。(1)复数的加法运算满足交换律:。(2)复数的加法运算满足结合律:。2、复数与的差的定义:。3、乘法运算规则:,其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把换成,并且把实部与虚部分别合并。两个复数的积仍然是一个复数。乘法运算律:(1);(2)。4、复数除法的定义:满足的复数()叫复数除以复数的商,记为:或者。(1)除法运算规则:设复数(),除以(、),其商为(),即,由复数相等定义可知,解这个方程组,得,于是有:;(2)利用于是将的分母有理化得:原式,;点评:是常规方法,是利用初中我们学习的化简无理分式时,都是采用的分母有理化思想方法,而复数与复数,相当于我们初中学习的的对偶式,它们之积为是有理数,而是正实数。所以可以分母实数化。 把这种方法叫做分母实数化法。例3-1设为虚数单位,复数( )。A、 B、 C、 D、【答案】D【解析】,故选D。例3-2在复平面内,复数和对应的点分别是和,则( )。A、 B、 C、 D、【答案】C【解析】,故,故选C。例3-3复数( )。A、 B、 C、 D、【答案】B【解析】,故选B。