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- 2021-06-16 发布
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第十四讲 复数
一、 知识要点
1. 复数的三角形式
①定义:复数表示成的形式叫复数的三角形式。其中,,为辐角,若,则称为辐角主值。
② 非零复数辐角的多值性:
如右图,以轴正半轴为始边,向量所在的射线为终边的角叫复数的辐角。
因此,复数的辐角是
③ 辐角主值:
表示法:用表示复数的辐角主值。
定 义:当时,叫辐角主值,即 。
唯一性:复数的辐角主值是确定的,唯一的。
④不等于零的复数的模是唯一的。
⑤时,其辐角是任意的。
2. 复数三角形式的运算
复数三角形式的运算其实是辅角的三角运算。具体规则如下:
①
证明:
②
证明:
③又若复数,则它的次方根是以下个复数:
1. 复数的几何意义
(1)复数的向量表示
在复平面内与复数、对应的点分别
为、(如图) 向量,
向量,
向量
(2)常见几何图形的复数表达式:设复数已知,,则
①线段的中垂线方程;
②以为圆心,半径为的圆的方程;
③以为焦点,长轴长为的椭圆方程;
④以为焦点,实轴长为的双曲线方程;
2. 欧拉公式:
小结: 复数的三种表示方法:
代数表示: ,
三角表示: ,
指数表示: , ( = , )
二、 典型例题
例1.(五校2010选拔样题)已知是实数,,且当时,.则 ( )
A. B.
C. D.
解析:设 (,则
所以,
又,所以,即。选C.
例2.(交大2006保送推优)已知,是实数,是复数,求的最大值.
解析:利用性质
立即得.
例3.(同济2004自招)已知复平面上段A与点B非别对应复数2与,线段AB上的动点P对应复数,若复数对应点Q,点Q坐标为,则点Q的轨迹方程为 .
解析:设,则.
由P在线段AB上可得.
又,
消参可得, (.
例4(复旦2009自招),则在复平面内的轨迹为 .
解析:设,
则
所以复数对应的点满足:
消去参数可得
所以点P的轨迹是椭圆,其焦距.选A.
例5(清华2006)求最小正整数,使得为纯虚数,并求出.
解析:是纯虚数,
因此,所求的最小值为3,此时.
例6、(清华2009自招)求的模.
解析:利用欧拉公式.
三、练习巩固
A组:
1.(11卓越)为虚数单位,设复数满足,则的最大值为( C )
(A) (B) (C) (D)
2.(11复旦)设有复数,令,则复数( A )
(A) (B) (C) (D)
3.(08复旦)在复平面上,满足方程的复数所对应的点构成的图形是( A )
(A)圆 (B)两个点 (C)线段 (D)直线
4.(07复旦)已知,若,则的值是( D )
(A) (B) (C) (D)
5.(07复旦)复数在复平面上对应的点不可能位于( A )
(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限
6.(07复旦)设为复平面上一定点,为复平面上的动点,其轨迹方程为,为复平面上另一个动点满足,则在复平面上的轨迹形状是( B )
(A)一条直线 (B)以为圆心,为半径的圆
(C)焦距为的双曲线 (D)以上均不对
7.(06复旦)设、为一对共轭复数,如果,且为实数,那么( A )
(A) (B)2 (C)3 (D)
8.(09复旦)复平面上点关于直线的对称点的复数表示是( D )
(A) (B) (C) (D)
9.(10复旦)已知复数,则复数的辐角是( A )
(A) (B) (C) (D)
10.(10复旦)设复数,满足,则( C )
(A) (B) (C) (D)
11.(10复旦)复平面上圆周的圆心是( C )
(A) (B) (C) (D)
B组
1.(06复旦)在实数范围内分解因式: 。
2.(08交大)复数,若存在负数使得,那么 。
3.(06交大)是的非实数根, 。
4.(05复旦)复数满足,则 2 。
5.(05交大)若,且,则 19或25 。
6.(04复旦)的非零解是 。
7.(03复旦)已知,则 。
8.(09南大)为模大于1的复数,,则 。
9.(11华约)已知,,求。
10.(03复旦)已知,求的最小值。
11.(10五校),的实部为2,求虚部。