复数的概念及运算
一. 知识回顾
1. 复数的有关概念
形如______________的数叫做复数,其中i 叫做虚数单位,满足_________,
a 叫做_________,
b 叫做________,复数集记作_______________________。
2. 复数的分类
复数),(R b a bi a ∈+是实数的充要条件是_________;是纯虚数的充要条件是__________.
3. 复数相等
两个复数)(2,1R d c b a di c z bi a z ∈+=+=、、、,若21z z =,则____________。
4. 共轭复数
如果两个复数实部________,而虚部___________,则这两个复数互为_____________,即复数bi a z +=的共轭复数为z =_________。
5. 复数的几何意义
(1)建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,在复平面内,x 轴叫做 ,y 轴叫做 ,x 轴的单位是1,y 轴的单位是i.显然,实轴上的点都表示 ;除原点以外,虚轴上的点都表示 。
(2)复数z =a +b i 、有序实数对(a ,b )、点Z (a ,b )是一一对应的.
(3)设OZ
→=a +b i ,则向量OZ →的长度叫做复数a +b i 的 (或 ),记作|a +b i|,且|a +b i|= .
(4)复数的加法可以按照向量的加法来进行,这就是复数加法的几何意义.
6. 复数的代数运算
对于i 有i 4n =______,i 4n +1=_____,i 4n +2=_____,i 4n +3=_____(n ∈Z).
已知两个复数z1=a +bi ,z2=c +di(a 、b 、c 、d ∈R),则
z1±z2=______________,
z1·z2=_______________ ,
z1z2=a +bi
c +di =________________.
特别地,若z =a +bi ,则z·z =a 2+b 2.
二. 例题讲解
已知复数z =a 2-7a +6a 2-1
+(a 2-5a -6)i(a ∈R).求实数a 分别取什么值时,z 分别为: (1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.
【解答】 (1)当z 为实数时,则⎩
⎨⎧
a 2-5a -6=0,a 2-1≠0,
∴⎩⎨⎧ a =-1或a =6,a ≠±1.
故当a =6时,z 为实数.
(2)当z 为虚数时,则有⎩⎨⎧ a 2-5a -6≠0,a 2-1≠0,
∴⎩⎨⎧ a ≠-1且a ≠6,
a ≠±1,∴a ≠±1且a ≠6.
∴当a ∈(-∞,-1)∪(-1,1)∪(1,6)∪(6,+∞)时,z 为虚数.
(3)当z 为纯虚数时,则有⎩⎨⎧ a 2-5a -6≠0,
a 2-7a +6a 2-1=0. ∴⎩⎨⎧ a ≠-1且a ≠6,
a =6且a ≠±1.
∴不存在实数a 使z 为纯虚数.
若复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,则实数x 的值为( )
A .-1
B .0
C .1
D .-1或1
计算:
(1)2-i 31-2i ; (2)-2
3+i 1+23i +⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 2011
.
【解答】 (1)2-i 3
1-2i =2+i 1-2i =(2+i)(1+2i)
(1-2i)(1+2i)=2i +i
1+2=i.
(2)-23+i
1+23i +⎝ ⎛⎭⎪⎫
21-i 2011
=i(1+23i)
1+23i +⎣⎢⎡⎦⎥⎤
⎝ ⎛⎭⎪⎫
21-i 21005
·2
1-i
=i +⎝ ⎛⎭⎪⎫2-2i 1005·21-i =i +i 1005·21-i
=i +i·2
1-i =-22+⎝ ⎛⎭⎪⎫
22+1i.
i 是虚数单位,若1+7i
2-i =a +b i(a ,b ∈R),则乘积ab 的值是(
) A .-15 B .-3 C .3 D .15
复数综合练习题
一.选择题
1.湖南 复数
21i
=- ( ) A1+i B 1-i C-1+i D-1-i
2.全国23()1i i
-=+ ( ) A -3-4i B-3+4i C3-4i D3+4i
3.陕西 复数Z= 1i i
+在复平面内对应的点在 ( ) A 第一象限 B 第二象限 C 第三象限 D 第四象限
4.辽宁 设a,b,c R ∈若121i i a bi
+=++则 ( ) A a= 32 b= 12 B a=3 b=1 C a=12 b=32 D a=1 b=3 5.江西 已知)()(1,x i i y x y +-=则分别为 ( )
A x=-1 y=1
B x=-1 y=2
C x=1 y=1
D x=1 y=2
6.安徽 ()
21i i =-=已知则 ( )
A i =
B i =
C i =
D i =
7.浙江 已知i 为虚数单位则
51i i
-=+ ( ) 23A i -- B 23i -+ C 23i - D 23i +
8.山东 已知2a i b i i
+=+ ,a,b R ∈ 则a+b= ( ) A-1 B1 C2 D3
9.北京在复平面内,复数6+5i 与 -2+3i 对应的点分别为A , B.若C 为AB 的中点,则点C 对应的复数为 ( )
A 4+8i
B 8+2i
C 2+4i
D 4+i 10.四川,设i 是虚数单位,计算23i i i ++= ( ) A-1 B1 C-i Di
11.天津,复数31i i
+=- ( ) A1+2i B2+4i C-1-4i D2-i
12.复数a+bi 与c+di 的积是实数的充要条件是 ( )
A ad+bc=0
B ac+bd=0
C ac=bd
D ad=bc
13.当213
m ﹤﹤时,复数m(3+i)-(2+i)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
二.计算题
1.一直复数Z 与)(228Z i +-都是纯虚数,求Z
2.已知i 是虚数单位21mi m R i -∈+且
是纯虚数,求20112()2mi mi
-+
3. 设为共轭复数,且 ,求的值。
,a b 2()3412a b abi i +-=-,a b。