5.4 复数
2022
内
容
索
引
必备知识 预案自诊
关键能力 学案突破
必备知识 预案自诊
【知识梳理】
1.复数的有关概念
(1)定义:当a和b都是 时,称a+bi为复数,其中i为虚数单位.复数一般
用小写字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R),其中 称为z的实部, 称为z的虚
部,分别记作Re(z)=a,Im(z)=b.
(2)所有复数组成的集合C={z|z=a+bi,a,b∈R}称为复数集.
2.复数的分类
对于复数z=a+bi(a,b∈R),当且仅当 时,它是实数;当且仅当
时,它是实数0;当且仅当 时,叫做虚数;当
时,叫做纯虚数.
实数
a b
b=0
a=b=0 b≠0
a=0且b≠0
可以通过下图表示:
(2)集合表示
3.复数相等
两个复数z1与z2,如果 都对应相等,我们就说这两个复数相等,
记作z1=z2.
即如果a,b,c,d都是实数,那么a+bi=c+di
⇔
.
特别地,当a,b都是实数时,a+bi=0的充要条件是 .
实部与虚部
a=c且b=d
a=0且b=0
4.复数的几何意义
(1)复平面
建立了直角坐标系来表示复数的平面称为复平面.在复平面内,x轴上的点
对应的都是 ,因此x轴称为 ;y轴上的点除了 外,
对应的都是 ,称y轴为 .
(2)复数的几何意义
复数集与平面直角坐标系的点集之间建立一一对应关系,与以O为始点的
向量组成的集合之间也建立一一对应关系,即
实数 实轴 原点
纯虚数 虚轴
相等 互为相反数
6.复数的模
7.复数的加法
(1)设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),称z1+z2为z1与z2的和,并规定z1+z2=
.
(2)加法运算律
对任意复数z1,z2,z3,有
①交换律:z1+z2=z2+z1.
②结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
长度
|a|
(a+c)+(b+d)i
(3)复数加法的几何意义
8.复数的减法
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)的相反数记作-z,并规定-z=-(a+bi)=-a-bi.
(2)设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),称z1-z2为z1与z2的差,
则z1-z2= .
(3)复数减法的几何意义
由复数减法的几何意义得||z1|-|z2||≤|z1-z2|≤|z1|+|z2|.
(a-c)+(b-d)i
9.复数的乘法
(1)复数乘法的运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),称z1z2(或z1×z2)为z1与z2的积,并规定
z1z2=(a+bi)(c+di)= .
(2)复数乘法的运算律
对任意复数z1,z2,z3,有
(ac-bd)+(ad+bc)i
10.复数的除法
11.实系数一元二次方程在复数范围内的解集
当a,b,c都是实数且a≠0时,关于x的方程ax2+bx+c=0称为实系数一元二次方
程,这个方程在复数范围内总是有解的,而且
(1)当Δ=b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根;
(2)当Δ=b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根;
(3)当Δ=b2-4ac