复数
一、复数的概念
1. 虚数单位i
(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,原有的加、乘法运算仍然成立,即满足交换律与结合律.
(3) i的乘方: ,它们不超出的形式.
2. 复数的定义
形如的数叫做复数, 分别叫做复数的实部与虚部
3. 复数相等 ,即,那么这两个复数相等
4. 共轭复数 时,.
性质:;;;
二、复平面及复数的坐标表示
1. 复平面
在直角坐标系里,点z的横坐标是,纵坐标是,复数可用点来表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴为实轴,y轴出去原点的部分称为虚轴.
2. 复数的坐标表示 点
3. 复数的向量表示 向量.
4. 复数的模
在复平面内,复数对应点,点Z到原点的距离叫做复数z的模,记作.由定义知,.
三、复数的运算
1. 加法 .
几何意义:设对应向量,对应向量,则对应的向量为.因此复数的和可以在复平面上用平行四边形法则解释.
2. 减法 .
几何意义: 设对应向量,对应向量,则对应的向量为.
表示、两点之间的距离,也等于向量的模.
3. 乘法
4. 乘方
5. 除法
6. 复数运算的常用结论
(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4) , , ,.
(5) ,
(6)
(7) ,,
四、复数的平方根与立方根
1. 平方根 若,则是的一个平方根,也是的平方根. (1的平方根是.)
2. 立方根 如果复数、满足,则称是的立方根.
(1) 1的立方根: .
,,. .
(2) 的立方根: .
五、复数方程
1. 常见图形的复数方程
(1) 圆:(,为常数),表示以对应的点为圆心,为半径的圆
(2) 线段的中垂线:(其中分别对应点)
(3) 椭圆: (其中且),表示以对应的点F1、F2为焦点,长轴长为的椭圆
(4) 双曲线: (其中且),表示以对应的点F1、F2为焦点,实轴长为的双曲线
2. 实系数方程在复数范围内求根
(1) 求根公式:
(2) 韦达定理:
第二篇:复数知识点
复数 知识点
1. ⑴复数的单位为i,它的平方等于-1,即.
⑵复数及其相关概念:
① 复数—形如a + bi的数(其中);
② 实数—当b = 0时的复数a + bi,即a;
③ 虚数—当时的复数a + bi;
④ 纯虚数—当a = 0且时的复数a + bi,即bi.
⑤ 复数a + bi的实部与虚部—a叫做复数的实部,b叫做虚部(注意a,b都是实数)
⑥ 复数集C—全体复数的集合,一般用字母C表示.
复数是实数的充要条件:
① z=a+bi∈Rb=0(a、b∈R); ②z∈Rz=; ③Z∈R。
复数是纯虚数的充要条件:
① z=a+bi是纯虚数a=0且b≠0(a、b∈R); ②z是纯虚数或0Z+=0;
③z是纯虚数 z2<0。
⑶两个复数相等的定义:
.
⑷两个复数,如果不全是实数,就不能比较大小.
注:①若为复数,则若,则.(×)[为复数,而不是实数]
若,则.(√)
②若,则是的必要不充分条件.(当,
时,上式成立)
2、复数加、减、乘、除法的运算法则:
设,则;
;。
加法的几何意义:设,各与复数z1,z2对应,以,为边的平行四边形的对角线就与z1+z2对应。
减法的几何意义:设,各与复数z1,z2对应,则图中向量所对应的复数就是z2-z1。 |z1-z2|的几何意义是分别与Z1,Z2对应的两点间的距离。
3. ⑴复平面内的两点间距离公式:.
其中是复平面内的两点所对应的复数,间的距离.
由上可得:复平面内以为圆心,为半径的圆的复数方程:.
⑵曲线方程的复数形式:
①为圆心,r为半径的圆的方程.
②表示线段的垂直平分线的方程.
③为焦点,长半轴长为a的椭圆的方程(若,此方程表示线段).
④表示以为焦点,实半轴长为a的双曲线方程(若,此方程表示两条射线).
⑶绝对值不等式:
设是不等于零的复数,则
①.
左边取等号的条件是,右边取等号的条件是.
②.
左边取等号的条件是,右边取等号的条件是.
注:.
4. 共轭复数:两个复数实部相等,虚部互为相反数。即z=a+bi,则=a-bi,(a、b∈R),实数的共轭复数是其本身
性质 ,(a + bi)
()
注:两个共轭复数之差是纯虚数. (×)[之差可能为零,此时两个复数是相等的]
5. ⑴①复数的乘方:
②对任何,及有
③
注:①以上结论不能拓展到分数指数幂的形式,否则会得到荒谬的结果,如若由就会得到的错误结论.
②在实数集成立的. 当为虚数时,,所以复数集内解方程不能采用两边平方法.
⑵常用的结论:
若是1的立方虚数根,即,
则 .
6. ⑴复数是实数及纯虚数的充要条件:
①.
②若,是纯虚数.
⑵模相等且方向相同的向量,不管它的起点在哪里,都认为是相等的,而相等的向量表示同一复数. 特例:零向量的方向是任意的,其模为零.
注:.
7. 复数集中解一元二次方程:
在复数集内解关于的一元二次方程时,应注意下述问题:
①当时,若>0,则有二不等实数根;若=0,则有二相等实数根;若<0,则有二相等复数根(为共轭复数).
②当不全为实数时,不能用方程根的情况.
③不论为何复数,都可用求根公式求根,并且韦达定理也成立.