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§12.4 復(fù) 數(shù)最新考綱1.理解復(fù)數(shù)的基本概念.2.理解復(fù)數(shù)相等的充要條件.3.了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示及其幾何意義.4.能進(jìn)行復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運(yùn)算.5.了解復(fù)數(shù)代數(shù)形式的加、 減運(yùn)算的幾何意義.

考情考向分析本節(jié)主要考查復(fù)數(shù)的基本概念(復(fù)數(shù)的實(shí)部、虛部、共軛復(fù)數(shù)、復(fù)數(shù)的模等),復(fù)數(shù)相等的充要條件,考查復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的四則運(yùn)算,重點(diǎn)考查復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算,與向量結(jié)合考查復(fù)數(shù)及其加法、減法的幾何意義,突出考查運(yùn)算能力與數(shù)形結(jié)合思想.一般以選擇題、填空題形式出現(xiàn),難度為低檔.1.復(fù)數(shù)的有關(guān)概念(1)定義:形如a+bi(a,b∈R)的數(shù)叫做復(fù)數(shù),其中a叫做復(fù)數(shù)z的實(shí)部,b叫做復(fù)數(shù)z的虛部(i為虛數(shù)單位).(2)分類:滿足條件(a,b為實(shí)數(shù))a+bi為實(shí)數(shù)?b=0復(fù)數(shù)的分類 a+bi為虛數(shù)?b≠0a+bi為純虛數(shù)?a=0且b≠0(3)復(fù)數(shù)相等:a+bi=c+di?a=c且b=d(a,b,c,d∈R).(4)共軛復(fù)數(shù):a+bi與c+di共軛?a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).→a2+b2(a,b∈R).(5)模:向量OZ的模叫做復(fù)數(shù)z=a+bi的模,記作|a+bi|或|z|,即|z|=|a+bi|=2.復(fù)數(shù)的幾何意義復(fù)數(shù)z=a+bi與復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)→Z(a,b)及平面向量OZ=(a,b)(a,b∈R)是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.3.復(fù)數(shù)的運(yùn)算(1)運(yùn)算法則:設(shè) z1=a+bi,z2=c+di,a,b,c,d∈R.(2)幾何意義:復(fù)數(shù)加減法可按向量的平行四邊形或三角形法則進(jìn)行.如圖給出的平行四邊形OZ1ZZ2可以直觀地反映出復(fù)數(shù)加減法的幾何意義,→→→2,即OZ=OZ1+OZ→→→Z1Z2=OZ2-OZ1.題組一思考辨析1.判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“×”)(1)方程x2+x+1=0沒有解.(×)(2)復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)中,虛部為bi.(×)(3)復(fù)數(shù)中有相等復(fù)數(shù)的概念,因此復(fù)數(shù)可以比較大?。?×)(4)原點(diǎn)是實(shí)軸與虛軸的交點(diǎn).(√)復(fù)數(shù)的模實(shí)質(zhì)上就是復(fù)平面內(nèi)復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,也就是復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的向量的模.(√)題組二教材改編1+z=i,則|z|等于()2.[P106B組T1]設(shè)復(fù)數(shù)z滿足1-zA.1B.2C.3D.2答案A解析1+z=i(1-z),z(1+i)=i-1,i-1-1-i2z==2=i,1+i|z|=|i|=1.3.[P112A組T2]在復(fù)平面內(nèi),向量→→1-3i,則AB對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)是2+i,向量CB對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)是-→)向量CA對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)是(A.1-2iB.-1+2iC.3+4iD.-3-4i答案D解析→→→CA=CB+BA=-1-3i+(-2-i)=-3-4i.4.[P116A組T2]若復(fù)數(shù)z=(x2-1)+(x-1)i為純虛數(shù),則實(shí)數(shù)x的值為()A.-1B.0C.1D.-1或1答案A∵z為純虛數(shù),∴x2-1=0,解析∴x=-1.x-1≠0,題組三 易錯(cuò)自糾5.設(shè)a,b∈R且b≠0,若復(fù)數(shù)(a+bi)3是實(shí)數(shù),則( )222=3b2A.b=3aB.a(chǎn)C.b2=9a2D.a(chǎn)2=9b2答案A解析(a+bi)3=a3+3a2bi+3ab2i2+(bi)33223=a-3ab+(3ab-b)i.(a+bi)3是實(shí)數(shù),∴3a2b-b3=0,∴3a2=b2.6.設(shè)i是虛數(shù)單位,若z=cosθ+isinθ,且其對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于復(fù)平面內(nèi)的第二象限,則θ位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限答案B解析∵z=cosθ+isinθ對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為(cosθ,sinθ),且點(diǎn)(cosθ,sinθ)位于第二象限,cosθ<0,∴sinθ>0,∴θ為第二象限角,故選 B.7.i2011+i2012+i2013+i2014+i2015+i2016+i2017=________.答案 1解析 原式=i3+i4+i1+i2+i3+i4+i=1.題型一 復(fù)數(shù)的概念1.(2017·國(guó)全Ⅰ)設(shè)有下列四個(gè)命題:1p1:若復(fù)數(shù) z滿足 ∈R,則z∈R;p2:若復(fù)數(shù) z滿足z2∈R,則z∈R;-p3:若復(fù)數(shù) z1,z2滿足z1z2∈R,則z1=z2;-p4:若復(fù)數(shù) z∈R,則z∈R.其中的真命題為 ( )A.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3D.p2,p4答案B解析設(shè)z=a+bi(a,b∈R),z1=a1+b11,b1∈R),i(az2=a2+b2i(a2,b2∈R).11a-bi對(duì)于p1,若z∈R,即a+bi=a2+b2∈R,則b=0,故z=a+bi=a∈R,所以p1為真命題;對(duì)于p2,若z2∈R,即(a+bi)2=a2+2abi-b2∈R,則ab=0.當(dāng)a=0,b≠0時(shí),z=a+bi=bi?R,所以p2為假命題;對(duì)于p3,若z1z2∈R,即(a1+b1i)(a2+b2i)=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i∈R,則a1b2+a2b1=0.而z1=z2,即a1+b1i=a2-b2i?a1=a2,b1=-b2.因?yàn)閍1b2+a2b1=0?a1=a2,b1=-b2,所以p3為假命題;對(duì)于p4,若z∈R,即a+bi∈R,則b=0,故z=a-bi=a∈R,所以p4為真命題.故選B.a+i是純虛數(shù),則實(shí)數(shù)a等于()2.(2017武·邑中學(xué)期末)設(shè)i是虛數(shù)單位,復(fù)數(shù)2-i11A.2B.2C.-2D.-2答案B解析a+ia+i2+i2a-1+a+2i1∵55是純虛數(shù),∴2a-1=0且a+2≠0,∴a=2,2-i==故選B.2-bi3.(2017河·南六市聯(lián)考)如果復(fù)數(shù)1+2i(其中i為虛數(shù)單位,b為實(shí)數(shù))的實(shí)部和虛部互為相反數(shù),則b=______.2答案-32-bi2-bi1-2i2-2b-b+4i解析由=5=,1+2i5得2-2b=b+4,得b=-23.4.已知復(fù)數(shù)z滿足z2=-4,若z的虛部大于0,則z=___________________________.答案2i解析設(shè)z=a+bi(a,b∈R,b>0),則z2=a2-b2+2abi=-4,因此a=0,-b2=-4,b=±2,又b>0,∴b=2,∴z=2i.思維升華 解決復(fù)數(shù)概念問題的方法及注意事項(xiàng)(1)復(fù)數(shù)的分類及對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置都可以轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的實(shí)部與虛部應(yīng)該滿足的條件問題, 只需把復(fù)數(shù)化為代數(shù)形式,列出實(shí)部和虛部滿足的方程 (不等式)組即可.(2)解題時(shí)一定要先看復(fù)數(shù)是否為 a+bi(a,b∈R)的形式,以確定實(shí)部和虛部.題型二 復(fù)數(shù)的運(yùn)算命題點(diǎn)1 復(fù)數(shù)的乘法運(yùn)算典例 (1)(2018·春質(zhì)檢長(zhǎng))設(shè)復(fù)數(shù)

z1,z2在復(fù)平面內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱,

z1=2+i,則

z1z2等于(

)A.-5

B.5

C.-4+i

D.-4-i答案

A解析 ∵z1=2+i在復(fù)平面內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為 (2,1),又z1與z2在復(fù)平面內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱,則z2的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為(-2,1),即z2=-2+i,z1z2=(2+i)(-2+i)=i2-4=-5.(2)若a為實(shí)數(shù),且(2+ai)(a-2i)=-4i,則a等于( )A.-1 B.0 C.1 D.2答案 B解析 因?yàn)閍為實(shí)數(shù),且(2+ai)(a-2i)=4a+(a2-4)i=-4i,得4a=0且a2-4=-4,解得a=0,故選B.(3)(2017江·蘇)已知復(fù)數(shù) z=(1+i)(1+2i),其中i是虛數(shù)單位,則 z的模是________.答案 10解析 方法一 ∵z=(1+i)(1+2i)=1+2i+i-2=-1+3i,|z|=-12+32=10.方法二|z|=|1+i||1+2i|=2×5=10.命題點(diǎn)2復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算典例(1)(2017·國(guó)全Ⅱ)3+i等于()1+iA.1+2iB.1-2iC.2+iD.2-i答案D3+i3+i1-i3-3i+i+1解析==2=2-i.1+i1+i1-i(2)(2016全·國(guó)Ⅲ)若z=1+2i,則4i等于()zz-1A.1 B.-1 C.i D.-i答案C解析z=1+2i,zz=5,4i=i.zz-11-i2+1+i2=________.1+i1-i答案-1解析1-i1+i1-i1+i1+i2+1-i2=2i+-2i1+i-1+i=-1.=+-22命題點(diǎn)

3

復(fù)數(shù)的綜合運(yùn)算典例

(1)(2017

·國(guó)全Ⅲ)設(shè)復(fù)數(shù)

z滿足(1+i)z=2i,則|z|等于(

)1A.2

2B.2

C. 2

D.2答案

C解析

方法一

由(1+i)z=2i,得

z=2i

=1+i,1+i|z|=2.故選C.方法二 ∵2i=(1+i)2,∴由(1+i)z=2i=(1+i)2,得z=1+i,|z|=2.故選C.(2)(2016

山·東)若復(fù)數(shù)

z滿足

2z+

z=3-2i,其中

i為虛數(shù)單位,則

z等于(

)A.1+2i

B.1-2iC.-1+2i

D.-1-2i答案

B解析

設(shè)z=a+bi(a,b∈R),則

z=a-bi,∴2(a+bi)+(a-bi)=3-2i,整理得

3a+bi=3-2i,3a=3,

a=1,∴

解得

∴z=1-2i,故選

B.b=-2,

b=-2,z(3)(2016全·國(guó)Ⅲ)若z=4+3i,則|z|等于( )A.1B.-14343iC.+iD.-5555答案D43解析z=4+3i,|z|=5,|z|=5-5i.思維升華 復(fù)數(shù)代數(shù)形式運(yùn)算問題的常見類型及解題策略(1)復(fù)數(shù)的乘法.復(fù)數(shù)的乘法類似于多項(xiàng)式的四則運(yùn)算,可將含有虛數(shù)單位 i的看作一類同類項(xiàng),不含 i的看作另一類同類項(xiàng),分別合并即可.(2)復(fù)數(shù)的除法.除法的關(guān)鍵是分子分母同乘以分母的共軛復(fù)數(shù),解題中要注意把 i的冪寫成最簡(jiǎn)形式.(3)復(fù)數(shù)的運(yùn)算與復(fù)數(shù)概念的綜合題.先利用復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則化簡(jiǎn),一般化為 a+bi(a,b∈R)的形式,再結(jié)合相關(guān)定義解答.(4)復(fù)數(shù)的運(yùn)算與復(fù)數(shù)幾何意義的綜合題.先利用復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則化簡(jiǎn),一般化為 a+bi(a,b∈R)的形式,再結(jié)合復(fù)數(shù)的幾何意義解答.(5)復(fù)數(shù)的綜合運(yùn)算.分別運(yùn)用復(fù)數(shù)的乘法、除法法則進(jìn)行運(yùn)算,要注意運(yùn)算順序,要先算乘除,后算加減,有括號(hào)要先算括號(hào)里面的.3跟蹤訓(xùn)練(1)1+i2等于()1-iA.1+iB.1-iC.-1+iD.-1-i答案D解析方法一1+i31+i1+i21-i2=-2i1+i 1+i2+2i=2i2+2i1-i-2i=i=-1-i.故選D.方法二1+i31+i2(12+i)=-(1+i).1-i2=+i)=i(11-i(2)已知1-i2=1+i(i為虛數(shù)單位),則復(fù)數(shù)z等于()zA.1+iB.1-iC.-1+iD.-1-i答案D1-i21-i2解析由z=1+i,知z==-2i=-1-i,故選D.1+i1+i-23+i22017=________.(3)+1+23i1-i答案2+2+1i22解析-23+i220171+23i+1-ii1+23i+2221008=3i1-i1-i1+2=i+i10082·(1+i)222+2+1i.題型三 復(fù)數(shù)的幾何意義典例(1)(2017北·京)若復(fù)數(shù)(1-i)(a+i)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在第二象限,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.(-∞,1)B.(-∞,-1)C.(1,+∞)D.(-1,+∞)答案B解析∵(1-i)(a+i)=a+i-ai-i2=a+1+(1-a)i,又∵復(fù)數(shù)(1-i)(a+i)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在第二象限,a+1<0,解得a<-1.故選B.∴1-a>0,(2)△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)分別為z1,z2,z3,若復(fù)數(shù)z滿足|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|,則z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為△ABC的()A.內(nèi)心 B.垂心 C.重心 D.外心答案 D解析 由幾何意義知,復(fù)數(shù)z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)到△ABC三個(gè)頂點(diǎn)的距離都相等, z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是△ABC的外心.(3)如圖所示,平行四邊形 OABC,頂點(diǎn)O,A,C分別表示 0,3+2i,-2+4i,試求:→ →①AO,BC所表示的復(fù)數(shù);→②對(duì)角線CA所表示的復(fù)數(shù);B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù).→解①∵AO=-OA,→∴AO所表示的復(fù)數(shù)為- 3-2i.→ →∵BC=AO,→∴BC所表示的復(fù)數(shù)為- 3-2i.→ → → →②∵CA=OA-OC,∴CA所表示的復(fù)數(shù)為(3+2i)-(-2+4i)=5-2i.→→→→→③OB=OA+AB=OA+OC,→∴OB所表示的復(fù)數(shù)為(3+2i)+(-2+4i)=1+6i,即B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為1+6i.思維升華因?yàn)閺?fù)平面內(nèi)的點(diǎn)、向量及向量對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)是一一對(duì)應(yīng)的,要求某個(gè)向量對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)時(shí),只要找出所求向量的始點(diǎn)和終點(diǎn),或者用向量相等直接給出結(jié)論即可.跟蹤訓(xùn)練已知z是復(fù)數(shù),z+2i,z均為實(shí)數(shù)(i為虛數(shù)單位),且復(fù)數(shù)(z+ai)2在復(fù)平面內(nèi)對(duì)2-i應(yīng)的點(diǎn)在第一象限,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.解 設(shè)z=x+yi(x,y∈R),z+2i=x+(y+2)i,由題意得y=-2.x-2i12-i=2-i=5(x-2i)(2+i)1 15(2x+2)+5(x-4)i,由題意得x=4.z=4-2i.22,∵(z+ai)=(12+4a-a)+8(a-2)i12+4a-a2>0,根據(jù)條件,可知8a-2>0,解得2<a<6,∴實(shí)數(shù)a的取值范圍是 (2,6).1.(2016·國(guó)全Ⅰ)設(shè)(1+i)x=1+yi,其中A.1 B. 2 C. 3 D.2

x,y是實(shí)數(shù),則

|x+yi|等于(

)答案解析

B由(1+i)x=1+yi,得

x+xi=1+yi,由復(fù)數(shù)相等得

x=1,x=y(tǒng),

解得

x=1,y=1.所以|x+yi|=

x2+y2=

2,故選

B.1-i對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于()2.(2018太·原模擬)復(fù)數(shù)2-iA.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限答案D解析1-i1-i2+i31復(fù)數(shù)==5-5i,2-i2-i2+i∴其對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為3,-1D.55,在第四象限,故選3.(2017山·東)已知a∈R,i是虛數(shù)單位.若z=a+3i,z·z=4,則a等于()A.1或-1B.7或-7C.-3D.3答案A解析∵z·z=4,∴|z|2=4,即|z|=2.z=a+3i,∴|z|=a2+3=2,∴a=±1.故選A.4.若(1+i)+(2-3i)=a+bi(a,b∈R,i是虛數(shù)單位),則a,b的值分別等于()A.3,-2B.3,2C.3,-3D.-1,4答案A解析∵(1+i)+(2-3i)=3-2i=a+bi,∴a=3,b=-2,故選A.5.(2017河·北省三市聯(lián)考)若復(fù)數(shù)z=a+3i+a在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在第二象限,則實(shí)數(shù)a可i以是()A.-4B.-3C.1D.2答案A因?yàn)閦=a+3i3+a<0,解析+a=(3+a)-ai在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在第二象限,所以解i-a>0,得a<-3,故選A.6.(2018·莊模擬棗)設(shè)z1,z2是復(fù)數(shù),則下列命題中的假命題是 ( )A.若|z1-z2|=0,則z1=z2B.若z1=z2,則z1=z2C.若|z1|=|z2|,則z1·z1=z2·z2D.若|z1|=|z2|,則z21=z22答案 D解析 A中,|z1-z2|=0,則z1=z2,故z1=z2,成立.B中,z1=z2,則z1=z2成立.C中,|z1212=|z22,即z1z1=z2z2,C正確.D不一定成立,如z1=1+3i,z2=2,|=|z|,則|z||則|z1|=2=|z2|,但z21=-2+23i,z22=4,z21≠z22.7.(2017·津天)已知a∈R,i為虛數(shù)單位,若 a-i為實(shí)數(shù),則a的值為________.2+i答案-2解析∵a∈R,a-ia-i2-i2a-1-a+2i=2+i2-i=2+i52a-1 a+25-5i為實(shí)數(shù),a+2∴- 5 =0,∴a=-2.8.(2017·江浙)已知a,b∈R,(a+bi)2=3+4i(i 是虛數(shù)單位),則 a2+b2=________,ab=________.答案 5 2解析 (a+bi)2=a2-b2+2abi.由(a+bi)2=3+4i.22=3,a-b得ab=2.解得a2=4,b2=1.所以a2+b2=5,ab=2.9.已知集合 M={1,m,3+(m2-5m-6)i},N={-1,3},若M∩N={3},則實(shí)數(shù) m的值為________.答案 3或6解析 ∵M(jìn)∩N={3},∴3∈M且-1?M,m≠-1,3+(m2-5m-6)i=3或m=3,m2-5m-6=0且m≠-1或m=3,解得m=6或m=3,經(jīng)檢驗(yàn)符合題意.10.若復(fù)數(shù) z=1+ai(i是虛數(shù)單位)的模不大于 2,則實(shí)數(shù) a的取值范圍是________.答案 [- 3, 3]解析 由復(fù)數(shù)z=1+ai(i是虛數(shù)單位)的模不大于 2,2 2得1+a≤4,即a≤3,可得a∈[- 3, 3].3+bi11.若1-i=a+bi(a,b為實(shí)數(shù),i為虛數(shù)單位),則a+b=________.答案 33+bi 3+bi 1+i解析 =1-i 212[(3-b)+(3+b)i]3-b3+b2+2i.a=3-b2,a=0,∴a+b=3.∴解得b=3+bb=3.2,y12.已知復(fù)數(shù)z=x+yi(x,y∈R),且|z-2|=3,則x的最大值為________.答案3解析∵|z-2|=x-22+y2=3,(x-2)2+y2=3.3由圖可知xmax=1=3.13.(2016·津天)已知a,b∈R,i是虛數(shù)單位,若 (1+i)(1·-bi)=a,則ab的值為________.答案 2解析 因?yàn)?1+i)(1-bi)=1+b+(1-b)i=a,又a,b∈R,所以1+b=a,1-b=0,得a=2,b=1,所以ab=2.14.(2017·山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)診斷)在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)2對(duì)應(yīng)的點(diǎn)到直線y=x+1的距離是1-i________.答案22解析因?yàn)?=21+i=1+i,1-i1-i1+i2|1-1+1|2所以復(fù)數(shù)1-i對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為(1,1),點(diǎn)(1,1)到直線y=x+1的距離為12+-12=2.15.已知復(fù)數(shù)z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-4i,它們?cè)趶?fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為A,B,C.→→→若OC=λOA+μOB(λ,μ∈R),則λ+μ的值是________.答案1解析由條件得→→OC=(3,-4),OA=(-1,2),→→→→OB=(1,-1),根據(jù)OC=λOA+μOB,得(3,-4)=λ(-1,2)+μ(1,-1)=(-λ+μ,2λ-μ),-λ+μ=3,λ=-1,∴解得2λ-μ=-4,μ=2,∴λ+μ=1.z-2是實(shí)數(shù),i是虛數(shù)單位.16.(2018廣·州質(zhì)檢)已知復(fù)數(shù)z=bi(b∈R),1+i(1)求復(fù)數(shù)z;(2)若復(fù)數(shù)(m+z)2所表示的點(diǎn)在第一象限,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.解(1)因?yàn)閦=bi(b∈R),z-2bi-2bi-21-i所以==1+i1-i1+i1+ib-2+b+2ib-2b+2=2=2+2i.z-2b+2=0,又因?yàn)?+i是實(shí)數(shù),所以2所以b=-2,即z=-2i.(2)因?yàn)閦=-2i,m∈R

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