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高考总复习:复数
编稿:孙永钊 审稿:张林娟
【考纲要求】
理解复数的基本概念,理解复数相等的充要条件;
了解复数的代数表示形式及其几何意义;能将代数形式的复数在复平面上用点或向量表示,并能将 复平面上的点或向量所对的复数用代数形式表示。
会进行复数代数形式的四则运算,了解两个具体相加、相减的几何意义.
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、复数的有关概念
虚数单位i :
(1)它的平方等于?1,即i2
? ?1;
(2)i 与-1 的关系: i 就是-1 的一个平方根,即方程x2
?i ;
? ?1 的一个根,方程x2
? ?1 的另一个根是
(3)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;
(4) i 的周期性: i 4n ? 1 , i 4n?1 ? i , i 4n?2 ? ?1 , i 4n?3 ? ?i ( n ? N * ).
概念
形如a ? bi ( a, b ? R )的数叫复数, a 叫复数的实部, b 叫复数的虚部。说明:这里a, b ? R 容易忽视但却是列方程求复数的重要依据。
复数集
全体复数所成的集合叫做复数集,用字母C 表示;复数集与其它数集之间的关系:N
复数与实数、虚数、纯虚、0 的关系: 对于复数 z ? a ? bi ( a, b ? R ),
当且仅当b ? 0 时,复数 z ? a ? bi ? a 是实数; 当且仅当b ? 0 时,复数 z ? a ? bi 叫做虚数;
当且仅当a ? 0 且b ? 0 时,复数 z ? a ? bi ? bi 叫做纯虚数; 当且仅当a ? b ? 0 时,复数 z ? a ? bi ? 0 就是实数 0.
所以复数的分类如下:
Z Q R C
?实数(b ? 0) ;
z ? a? b(ia, b ? R ) ? ?
?虚数(b ? 0) ? 当a ? 0且b ? 0时为纯虚数
复数相等的充要条件
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。即: 如果a, b, c, d ? R ,那么a ? bi ? c ? di ? a ? c且b ? d .
特别地: a ? bi ? 0 ? a ? b ? 0 .
应当理解:
一个复数一旦实部、虚部确定,那么这个复数就唯一确定;反之一样.
复数相等的充要条件是将复数转化为实数解决问题的基础.
一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小。如果两个复数都是实数,就可以比较大小; 也只有当两个复数全是实数时才能比较大小。
共轭复数:
两个复数的实部相等,而且虚部相反,那么这两个复数叫做共轭复数。即: 复数 z ? a ? bi 和 z ? a ? bi ? a ? bi ( a, b ? R )互为共轭复数。
考点二:复数的代数表示法及其四则运算
复数的代数形式:
复数通常用字母 z 表示,即a ? bi ( a, b ? R ),把复数表示成a ? bi 的形式,叫做复数的代数形式。
四则运算
(a ? bi) ? (c ? di) ? (a ? c) ? (b ? d )i ;
(a ? bi)(c ? di) ? (ac ? bd ) ? (bc ? ad )i ;
a ? bi
复数除法通常上下同乘分母的共轭复数:
? (a ? bi)(c ? di) ??
ac ? bd
bc ? ad i 。
c ? di (c ? di)(c ? di) c2 ? d 2 c2 ? d 2
考点三:复数的几何意义
复平面、实轴、虚轴:
点 Z 的横坐标是a ,纵坐标是b ,复数z ? a ? bi ( a, b ? R )可用点Z (a, b) 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, x 轴叫做实轴, y 轴叫做虚轴。
实轴上的点都表示实数。
对于虚轴上的点原点对应的有序实数对为(0,0) ,它所确定的复数是 z ? 0 ? 0i ? 0 表示是实数。故除了
原点外,虚轴上的点都表示纯虚数。
复数集 C 和复平面内所有的点所成的集合是一一对应关系,即
复数
复数 z ? a ? bi ??一一?对??应 复平面内的点Z (a, b)
这是因为,每一个复数有复平面内唯一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一 个复数和它对应,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。
复数的几何表示
坐标表示:在复平面内以点Z (a, b) 表示复数 z ? a ? bi ( a, b ? R );
向量表示:以原点O 为起点,点 Z (a, b) 为终点的向量OZ 表
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