wanghai0666

前言

复数性质

\(z=a+bi\)\(\bar{z}=a-bi\)\(a,b\in R\)\(z_1,z_2\in C\),则有以下性质:

\(\bar{\bar{z}}=z\)

\(\bar{z}=z\) \(\Leftrightarrow\) \(z\)为实数;

\(\bar{z}=-z\)\(z\neq 0\) \(\Leftrightarrow\) \(z\)为纯虚数;

\(z=\cfrac{1}{\bar{z}}\) \(\Leftrightarrow\) \(|z|=1\);此处类似互为倒数;

\(\overline{z_{1}\pm z_{2}}=\overline{z_{1}}\pm \overline{z_{2}}\)

\(\overline{z_1\cdot z_2}=\overline{z_1}\cdot \overline{z_2}\)

\(\overline{\left(\cfrac{z_1}{z_2}\right)}=\cfrac{\overline{z_1}}{\overline{z_2}}\),(\(z_2\neq 0\));

\(\overline{z^n}=(\bar{z})^n\)\(n\in N^*\)

运算技巧

  • \(ai-b=i(a+bi)\);可以约分,

  • \(i^{4n}=1\)\(i^{4n+1}=i\)\(i^{4n+2}=-1\)\(i^{4n+3}=-i\)\(n\in N^*\)

  • \(i^{4n}+i^{4n+1}+i^{4n+2}+i^{4n+3}=0\)\(n\in N^*\)

  • \(|z|=|\bar{z}|\)\(|z_1\cdot z_2|=|z_1|\cdot |z_2|\)

  • \(\cfrac{1+i}{1-i}=\cfrac{(1+i)^2}{(1-i)(1+i)}=\cfrac{2i}{2}=i\)\(\cfrac{1-i}{1+i}=\cfrac{(1-i)^2}{(1-i)(1+i)}=\cfrac{-2i}{2}=-i\)

  • \(i^2=-1\),则\(-1=i^2\),故\(-1+2i=i(i+2)\)

一般计算方法\(\cfrac{-1+2i}{2+i}=\cfrac{(-1+2i)(2-i)}{(2+i)(2-i)}=\cfrac{-2+i+4i-2i^2}{5}=\cfrac{5i}{5}=i\)

更快的算法\(\cfrac{-1+2i}{2+i}=\cfrac{i(2+i)}{2+i}=i\)

复数\(z\)、复平面上的点\(Z\)及向量\(\overrightarrow{OZ}\)相互联系,一一对应,故为数形结合建立了相应的求解基础;

$z=a+bi(a,b\in R)$ $\stackrel{一一对应}{\Longleftrightarrow}$ $Z(a,b)$ $\stackrel{一一对应}{\Longleftrightarrow}$ $\overrightarrow{OZ}$
* 复数问题实数化,

典例剖析

已知复数\(z=1+\cfrac{2i}{1-i}\),则\(1+z+z^2+\cdots+z^{2019}\)= 【 】

$A.1+i$ $B.1-i$ $C.i$ $D.0$

分析:\(z=1+\cfrac{2i}{1-i}=1+\cfrac{2i(1+i)}{2}=i\)

\(1+z+z^2+\cdots+z^{2019}=\cfrac{1\cdot(1-z^{2020})}{1-z}\)

\(=\cfrac{1-i^{2020}}{1-i}=\cfrac{1-i^{4\times 505}}{1-i}=\cfrac{1-1}{1-i}=0\),故选D。

总结: 1、复数的周期性;2、复数和等比数列求和的交汇融合

\(f(n)=(\cfrac{1+i}{1-i})^n+(\cfrac{1-i}{1+i})^n(n\in N^*)\),则集合\(\{f(n)\}\)中的元素个数为多少个?

分析:\(\cfrac{1+i}{1-i}=\cfrac{(1+i)^2}{(1-i)(1+i)}=\cfrac{2i}{2}=i\)

\(\cfrac{1-i}{1+i}=\cfrac{(1-i)^2}{(1-i)(1+i)}=\cfrac{-2i}{2}=-i\)

则有\(f(n)=i^n+(-i)^n\),故\(f(1)=0\)\(f(2)=-2\)\(f(3)=0\)

\(f(4)=2\)\(f(5)=0\)\(\cdots\),故集合\(\{f(n)\}\)中的元素个数为3个。

总结1、将\(\cfrac{1+i}{1-i}\)化简后就能看到思路了。2、复数的周期性

已知复数\(z=x+yi\),且\(|z-2|=\sqrt{3}\),则\(\cfrac{y}{x}\)的最大值是多少?

分析:\(|z-2|=\sqrt{(x-2)^2+y^2}=\sqrt{3}\),则有\((x-2)^2+y^2=3\),它表示一个圆,

\(\cfrac{y}{x}=\cfrac{y-0}{x-0}\),其几何意义是圆上的动点\((x,y)\)与定点\((0,0)\)的连线的斜率,

故由图可知\(\left(\cfrac{y}{x}\right)_{max}=\cfrac{\sqrt{3}}{1}=\sqrt{3}\)

反思总结:1、复数问题实数化;2、数形结合;

【2019届高三理科数学三轮模拟试题】已知在复平面内,复数\(z_1\)对应的点\(Z_1\)的坐标为\((1,1)\),复数\(z_2\)对应的向量\(\overrightarrow{OZ_2}=(-\cfrac{1}{2},\cfrac{\sqrt{3}}{2})\),则\(\cfrac{z_1^2}{z_2}\)=【】

$A.1+i$ $B.1-i$ $C.\sqrt{3}-i$ $D.-\sqrt{3}-i$

分析:由题可知,\(z_1=1+i\)\(z_2=-\cfrac{1}{2}+\cfrac{\sqrt{3}}{2}i\),代入运算得到,\(\cfrac{z_1^2}{z_2}=\sqrt{3}-i\),故选\(C\).

分类:

技术点:

相关文章: