复数知识点

如题所述

复数知识点如下:

1.⑴复数的单位为i,它的平方等于-1,即i²=-1.

⑵复数及其相关概念:复数—形如a + bi的数(其中a,b∈R);实数—当b = 0时的复数a + bi,即a;虚数—当b≠0时的复数a + bi;纯虚数—当a = 0且b≠0时的复数a + bi,即bi.复数a + bi的实部与虚部—a叫做复数的实部,b叫做虚部(注意a,b都是实数).复数集C—全体复数的集合,一般用字母C表示.

⑶两个复数相等的定义:a+bi=c+di<=>a=c且b=d(其中,a,b,c,d∈R)特别的a+bi=0<=>a=b=0.

⑷两个复数,如果不全是实数,就不能比较大小.注:若z₁,z₂为复数,则1°若z₁+z₂>0,则z₁>-z₂.(×)[z₁,z₂为复数,而不是实数] 2°若z₁<z₂,则z₁-z₂<0.(√)若a,b,c∈C,则(a-b)²+(b-c)²+(c-a)²=0是a=b=c的必要不充分条件.(当(a-b)²=i²,(b-c)²=1,(c-a)²=0时,上式成立)

2. ⑴复平面内的两点间距离公式:d=|z₁-z₂|.其中z₁,z₂是复平面内的两点z₁和z₂所对应的复数,d表示z₁和z₂间的距离.由上可得:复平面内以z0为圆心,r为半径的圆的复数方程:|z-z0|=r(r>0).

⑵曲线方程的复数形式:①|z-z0|=r表示以z0为圆心,r为半径的圆的方程.②|z-z₁|=|z-z₂|表示线段z₁z₂的垂直平分线的方程.③|z-z₁|+|z-z₂|=2a(a>0且2a>|z₁z₂|表示以Z₁,Z₂为焦点,长半轴长为a的椭圆的方程(若2a=|z₁z₂|,此方程表示线段Z₁,Z₂).

④||z-z₁|-|z-z₂||=2a(0<2a<|z₁z₂|,表示以Z₁,Z₂为焦点,实半轴长为a的双曲线方程(若2a=|z₁z₂|,此方程表示两条射线).

⑶绝对值不等式:设z₁,z₂是不等于零的复数,则||z₁|-|z₂||≤|z₁+z₂|≤|z₁|+|z₂|.左边取等号的条件是z₂=λz₁(λ∈R,且λ<0),右边取等号的条件是z₂=λz₁(λ∈R,λ>0).||z₁|-|z₂||≤|z₁-z₂|≤|z₁|+|z₂|.左边取等号的条件是z₂=λz₁(λ∈R,且λ>0),右边取等号的条件是z₂=λz₁(λ∈R,且λ<0).

3. 共轭复数的性质:两个共轭复数之差是纯虚数. (×)[之差可能为零,此时两个复数是相等的]

4.复数的乘方:zⁿ=z·z·z...z}n(n∈N_),对任何z,z₁,z₂∈C及m,n∈N_注:以上结论不能拓展到分数指数幂的形式,否则会得到荒谬的结果,如i²=-1,i的4次方=1若由就会得到-1=1的错误结论.在实数集成立的|x|=x₂. 当x为虚数时,|x|≠x²,所以复数集内解方程不能采用两边平方法.

5.复数z是实数及纯虚数的充要条件:z∈R<=>z=z¯.②若z≠0,z是纯虚数<=>z+z¯=0.模相等且方向相同的向量,不管它的起点在哪里,都认为是相等的,而相等的向量表示同一复数. 特例:零向量的方向是任意的,其模为零.注:|z|=|z¯|.

6.复数的三角形式:z=r(cosθ+isinθ).辐角主值:θ适合于0≤θ<2π的值,记作argz.注:z为零时,argz可取[0,2π]内任意值.辐角是多值的,都相差2π的整数倍.设a∈R_则arga=0,arg(-a)=π,argai=π/2,arg(-ai)=3/2π.

复数的代数形式与三角形式的互化:a+bi=r(cosθ+isinθ),r=√(²+b²),cosθ=a/r,sinθ=b/r.几类三角式的标准形式:r(cosθ-isinθ)=r[cos(-θ)+isin(-θ)]-r(cosθ+isinθ)=r[cos(π+θ)+isin(π+θ)]r(-cosθ+isinθ)=r[cos(π-θ)+isin(π-θ)]r(sinθ+icosθ)=r[cos(π/2-θ)+isin(π/2-θ)]

7. 复数集中解一元二次方程:在复数集内解关于x的一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)时,应注意下述问题:

①当a,b,c∈R时,若△>0,则有二不等实数根x₁,₂=(-b±√△)/2a;若△=0,则有二相等实数根x₁,₂=-b/2a;若△<0,则有二相等复数根x₁,₂=(-b±√|△|i)/2a(x₁,₂为共轭复数).

②当a,b,c不全为实数时,不能用△方程根的情况.不论a,b,c为何复数,都可用求根公式求根,并且韦达定理也成立.

8. 复数的三角形式运算:r₁(cosθ₁ +isinθ₂)·r₂(cosθ₂+isinθ₂)=r₁r₂[cos(θ₁+θ₂)+isin(θ₁+θ₂)]

[r₁(cosθ₁+isinθ₂)]/[r₂(cosθ₂+isinθ₂)]=r₁/r₂[cos(θ₁-θ₂)+isin(θ₁-θ₂)]

棣莫弗定理:[r(cosθ+isinθ)]ⁿ=rⁿ(cosnθ+isinnθ)

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