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1.理解复数的基本概念、复数相等的充要条件.
2.了解复数的代数表示法及其几何意义.
3.会进行复数代数形式的四则运算.了解复数的代数形式的加、减运算及其运算的几何意义.
4.了解从自然数系到复数系的关系及扩充的基本思想,体会理性思维在数系扩充中的作用. 本章重点:1.复数的有关概念;2.复数代数形式的四则运算.
本章难点:运用复数的有关概念解题. 近几年高考对复数的考查无论是试题的难度,还是试题在试卷中所占比例都是呈下降趋势,常以选择题、填空题形式出现,多为容易题.在复习过程中,应将复数的概念及运算放在首位.
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15.1 复数的概念及其运算
典例精析
题型一 复数的概念
【例1】 (1)如果复数(m2+i)(1+mi)是实数,则实数m= ;
(2)在复平面内,复数1+ii对应的点位于第 象限;
(3)复数z=3i+1的共轭复数为z= .
【解析】 (1)(m2+i)(1+mi)=m2-m+(1+m3)i是实数?1+m3=0?m=-1.
(2)因为1+ii=i(1+i)i2=1-i,所以在复平面内对应的点为(1,-1),位于第四象限.
(3)因为z=1+3i,所以z=1-3i.
【点拨】 运算此类题目需注意复数的代数形式z=a+bi(a,b∈R),并注意复数分为实数、虚数、纯虚数,复数的几何意义,共轭复数等概念.
【变式训练1】(1)如果z=1-ai1+ai为纯虚数,则实数a等于( )
A.0B.-1C.1D.-1或1
(2)在复平面内,复数z=1-ii(i是虚数单位)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
【解析】(1)设z=xi,x≠0,则
xi=1-ai1+ai?1+ax-(a+x)i=0? ? 或 故选D.
(2)z=1-ii=(1-i)(-i)=-1-i,该复数对应的点位于第三象限.故选C.
题型二 复数的相等
【例2】(1)已知复数z0=3+2i,复数z满足z?z0=3z+z0,则复数z= ;
(2)已知m1+i=1-ni,其中m,n是实数,i是虚数单位,则m+ni= ;
(3)已知关于x的方程x2+(k+2i)x+2+ki=0有实根,则这个实根为 ,实数k的值为 .
【解析】(1)设z=x+yi(x,y∈R),又z0=3+2i,
代入z?z0=3z+z0得(x+yi)(3+2i)=3(x+yi)+3+2i,
整理得 (2y+3)+(2-2x)i=0,
则由复数相等的条件得
解得 所以z=1- .
(2)由已知得m=(1-ni)(1+i)=(1+n)+(1-n)i.
则由复数相等的条件得
所以m+ni=2+i.
(3)设x=x0是方程的实根,代入方程并整理得
由复数相等的充要条件得
解得 或
所以方程的实根为x=2或x=-2,
相应的k值为k=-22或k=22.
【点拨】复数相等须先化为z=a+bi(a,b∈R)的形式,再由相等得实部与实部相等、虚部与虚部相等.
【变式训练2】(1)设i是虚数单位,若1+2i1+i=a+bi(a,b∈R),则a+b的值是( )
A.-12B.-2C.2D.12
(2)若(a-2i)i=b+i,其中a,b∈R,i为虚数单位,则a+b= .
【解析】(1)C.1+2i1+i=(1+2i)(1-i)(1+i)(1-i)=3+i2,于是a+b=32+12=2.
(2)3.2+ai=b+i?a=1,b=2.
题型三 复数的运算
【例3】 (1)若复数z=-12+32i, 则1+z+z2+z3+…+z2 008= ;
(2)设复数z满足z+z=2+i,那么z= .
【解析】 (1)由已知得z2=-12-32i,z3=1,z4=-12+32i =z.
所以zn具有周期性,在一个周期内的和为0,且周期为3.
所以1+z+z2+z3+…+z2 008
=1+z+(z2+z3+z4)+…+(z2 006+z2 007+z2 008)
=1+z=12+32i.
(2)设z=x+yi(x,y∈R),则x+yi+x2+y2=2+i,
所以 解得 所以z= +i.
【点拨】 解(1)时要注意x3=1?(x-1)(x2+x+1)=0的三个根为1,ω,ω-,
其中ω=-12+32i,ω-=-12-32i, 则
1+ω+ω2=0, 1+ω-+ω-2=0 ,ω3=1,ω-3=1,ω?ω-=1,ω2=ω-,ω-2=ω.
解(2)时要注意z∈R,所以须令z=x+yi.
【变式训练3】(1)复数11+i+i2等于( )
A.1+i2 B.1-i2C.-12D.12
(2)(2010江西鹰潭)已知复数z=23-i1+23i+(21-i)2 010,则复数z等于( )
A.0B.2C.-2iD.2i
【解析】(1)D.计算容易有11+i+i2=12.
(2)A.
总结提高
本文来自:逍遥右脑记忆 http://www.jiyifa.net/gaosan/58369.html
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