第5章数系的扩充与复数1.虚数单位i(1)i2=-1(即-1的平方根是±i).(2)实数可以与i进行四则运算,进行运算时原有的加、乘运算律仍然成立.(3)i的幂具有周期性:i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N+),则有in+in+1+in+2+in+3=0(n∈N+).2.复数的分类复数a+bi(a,b∈R)3.共轭复数设复数z的共轭复数为,则(1)z·=|z|2=||2;(2)z为实数⇔z=;z为纯虚数⇔z=-
4.复数相等的条件复数相等的充要条件为a+bi=c+di⇔a=c,b=d(a,b,c,d∈R).特别地,a+bi=0⇔a=b=0(a,b∈R).5.复数的运算(1)加法和减法运算:(a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i(a,b,c,d∈R).(2)乘法和除法运算:复数的乘法按多项式相乘进行运算,即(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;复数除法是乘法的逆运算,其实质是分母实数化.复数的概念[例1]复数z=log3(x2-3x-3)+ilog2(x-3),当x为何实数时,(1)z∈R
(2)z为虚数
(3)z为纯虚数
[解](1) 一个复数是实数的充要条件是虚部为0,∴由②得x=4,经验证满足①式.∴当x=4时,z∈R
(2) 一个复数是虚数的充要条件是虚部不等于0,∴解得即0,∴x=2,∴ω=+3i
复数的四则运算[例2]计算:(1);(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i
[解](1)原式======-1+i
(2)原式=(3+11i)(3-4i)+2i=53+21i+2i=53+23i
复数加减乘除运算的实质是实数的加减乘除,加减法是对应实、虚部相加减,而乘法类比多项式乘法,除法类比分式的分子分母有理化,注意i2=-1
解:+=-==-1
4.若复数z=1-2