第二节复数的概念与运算重点难点重点:(1)复数的有关概念.(2)复数代数形式的四则运算法则.难点:复数的分类、几何意义及除法运算.知识归纳一、复数的概念1.虚数单位i:(1)i2=-1;(2)i和实数在一起,服从实数的运算律.2.代数形式:a+bi(a,b∈R),其中a叫实部,b叫虚部.3.复数的分类复数z=a+bi(a、b∈R)中,z是实数⇔_______,z是虚数⇔z是纯虚数⇔a=04.a+bi与a-bi(a,b∈R)互为共轭复数b=0b≠0b≠0二、复数相等的条件a+bi=c+di(a、b、c、d∈R)⇔a=c且b=d.特别a+bi=0(a、b∈R)⇔a=0且b=0.三、复平面建立直角坐标系表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴.实轴上的点都表示实数,除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.原点对应复数0,建立复平面后,复平面内的点与复数集构成一一对应关系.以原点O为起点,复数z在复平面内的对应点Z为终点的向量OZ→,与复数z一一对应,OZ→的模叫做复数z的模.四、运算法则z1=a+bi,z2=c+di,(a、b、c、d∈R).1.z1±z2=(a±c)+(b±d)i;2.z1·z2=(ac-bd)+(ad+bc)i;3.z1z2=ac+bdc2+d2+bc-adc2+d2i.误区警示1.在两个复数相等的充要条件中,注意前提条件是a、b、c、d∈R.因此,解决复数相等问题,一定要把复数的实部和虚部分离出来,再利用复数相等的充要条件化复数问题为实数问题.2.两复数不全是实数,就不能比较大小,只有相等与不相等关系.3.注意虚数与纯虚数的区别.一、方程思想解决复数问题,常常要设出复数的代数形式,或设出方程的实根,利用复数相等的条件转化为实数的方程求解.二、解题技巧复数的四则运算中,加、减法相当于“合并同类项”,乘法相当于“多项式乘以多项式”,除法采用的手法是“分母实数化”—即分子、分母同乘以分母的共轭复数.类似于“分母有理化”方法、可类比记忆[例1](2010·陕西省宝鸡市)已知m∈R,复数m+i1+i-12的实部和虚部相等,则m等于________.复数的实部与虚部解析: m+i1+i-12=m+i1-i2-12=m2+1-m2i,∴m2=1-m2,∴m=12.答案:12•点评:将复数写成z=a+bi(a,b∈R)的形式,则a为实部,b为虚部.(2011·甘肃第一次高考诊断)如果复数z=2-bi1+i(b∈R)的实部和虚部互为相反数,则b的值等于()A.0B.1C.2D.3解析:z=2-bi1-i1+i1-i=2-b2-2+b2i,由2-b2=2+b2,得b=0.答案:A[例2]若sin2θ-1+i(2cosθ+1)是纯虚数,则θ的值为()A.2kπ-π4(k∈Z)B.2kπ+π4(k∈Z)C.2kπ±π4(k∈Z)D.k2π+π4(k∈Z)复数的分类解析:由题意,得sin2θ-1=02cosθ+1≠0,⇒θ=kπ+π4θ≠2kπ±3π4,∴θ=2kπ+π4,k∈Z.答案:B•点评:掌握复数分类的充要性是解此类题的关键.复数与复平面上的点是一一对应的,这为形与数之间的相互转化,为解决实际问题提供了一条重要思路.•要准确理解复数为纯虚数的等价条件,切不可忘记复数z=a+bi(a,b∈R)为纯虚数的一个必要条件是b≠0.计算中分母不为零也不可忽视.(文)(2010·广东罗湖区调研)若复数(a2-4a+3)+(a-1)i是纯虚数,则实数a的值为()A.1B.3C.1或3D.-1解析:由条件知a2-4a+3=0a-1≠0,∴a=3.答案:B•(理)若复数z=lg(m2-2m-3)+i·lg(m2+3m-3)为实数,则实数m的值为()•A.-4B.1•C.-4或1D.-2解析:由条件知,m2+3m-3=1m2-2m-3>0,∴m=-4.答案:A[例3](2010·江西理)已知(x+i)(1-i)=y,则实数x,y分别为()A.x=-1,y=1B.x=-1,y=2C.x=1,y=1D.x=1,y=2分析:按复数的乘法运算展开后,由复数相等的条件列方程组求解.复数相等的条件解析:由(x+i)(1-i)=y得(x+1)-(x-1)i=y由复数相等有x+1=yx-1=0,解得x=1y=2,故选D.答案:D•(文)(2011·湖南文,2)若a,b∈R,i为虚数单位,且(a+i)i=b+i,则()•A.a=1,b=1B.a=-1,b=1•C.a=1,b=-1D.a=-1,b=-1•解析:由(a+i)i=b+i,得ai-1=b+i,•所以a=1,b=-1.•答案:C(理)(2011·安徽宣城调研)已知i是虚数单位,复数z满...