
高中数学北师大版 必修第二册第五章 ——复数(知识梳理)
展开知识点1 复数
1.概念:形如(a,b∈R)的数叫做复数,其中叫做虚数单位,全体复数所成的集合叫做复数集。复数通常用字母表示,即(a,b∈R)
2.复数的分类
对于复数【a,b】,当且仅当b=0时,它是实数;当且仅当a=b=c=0时,它是实数0;当b≠0时,它叫做虚数,当a=0且b≠0时,它叫做纯虚数.
显然,实数集R,是复数集C的真子集,即.
3.复数相等的充要条件
在复数集C=中任取两个数,【a,b,c,d∈R】,
规定:与相等当且仅当a=c且b=d,即当且仅当两个复数的实部与实部相等,虚部与虚部相等时,两个复数才相等。
4.对于复数的定义要注意以下几点:
①(a,b∈R)被称为复数的代数形式,其中表示与虚数单位相乘
②复数的实部和虚部都是实数,否则不是代数形式
(2)分类:
| 满足条件(a,b为实数) |
复数的分类 | a+bi为实数?b=0 |
a+bi为虚数?b≠0 | |
a+bi为纯虚数?a=0且b≠0 |
5.复数的模
定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
公式:|z|=|a+bi|=.
6.共轭复数
定义:当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫共轭虚数.
表示:z的共轭复数用表示,即若z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi.
知识点2 复数的加、减运算及其几何意义
复数加法与减法的运算法则
1.设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则
(1)z1+z2=(a+c)+(b+d)i;
(2)z1-z2=(a-c)+(b-d)i.
2.对任意z1,z2,z3∈C,有
(1)z1+z2=z2+z1;
(2)(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
复数加减法的几何意义
如图,设复数z1,z2对应向量分别为,,四边形OZ1ZZ2为平行四边形,向量与复数z1+z2对应,向量与复数z1-z2对应.
知识点3.复数的乘、除法则
复数乘法的运算法则和运算律
1.复数的乘法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
2.复数乘法的运算律
对任意复数z1,z2,z3∈C,有
交换律 | z1z2=z2z1 |
结合律 | (z1z2)z3=z1(z2z3) |
乘法对加法的分配律 | z1(z2+z3)=z1z2+z1z3 |
复数除法的法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R,且c+di≠0)是任意两个复数,
则==+i(c+di≠0).
知识点4.复数的三角表示
三角表示及相关概念
一般地,任何一个复数z=a+bi,都可以表示为 r=(cos+icos)的形式
其中,r是复数z的模;是以x轴的非负半轴为始,向量所在射线(射线OZ)为终边的角,叫做复数z=a+bi的辐角.r(cos+isin)叫做复数z=a+bi的三角表示式,简称三角形式。为了与三角形式区分开来,a+bi叫做复数的代数表示式,简称代数形式。
(2)规定:在0≤<2π范围内的辐角的值为辐角的主值.通常记作argz,即0≤argz<2π.
复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
根据复数的乘法法则以及两角和的正弦、余弦公式,可以得到,
=(cos+isin)·(cos+isin)
=(cos+isin)(cos+isin)
=[(coscos-sinsin)]
=[cos(+)+isin(+)
则
(cos+isin)·(cos+isin)
=[cos(+)+isin(+)]
这就是说,两个复数相乘,积的模等于各复数的模的积,积的辐角等于各复数的辐角的和.
复数除法运算的三角表示
设=(cos+isin),=(cos,+isin),且≠.因为
(cos+isin)·[cos(-)+isin(-)]=(cos+isin),
所以根据复数除法的定义,有,
[cos(-)+isin(-]
这就是说,两个复数相除,商的模等于被除数的模除以除数的模所得的商,商的辐角等于被除数的辐角减去除数的辐角所得的差.