第一章 复数和复平面
§1.1复数 1.复数的概念 形如z=a+ib或z=a+bi的数称为复数。 称为虚单位,即满足2=-1 α和b为实数,分别称为复数z的实部和虚部,记作 a=Rez,b=Imz. 当且仅当虚部b=0时,=a是实数; 当且仅当a=b=0时,z就是实数0; 当虚部b0时,叫做虚数; 当实部a=0且虚部b0时,=ib称为纯虚数 全体复数的集合称为复数集,用C表示 实数集R是复数集C的真子集
§1.1 复 数 1. 复数的概念 形如 z a b = +i 或 z a b = + i 的数称为复数。 a和b为实数,分别称为复数z的实部和虚部,记作 a z b z = = Re , Im . i称为虚单位,即满足 2 i = −1 •当且仅当虚部b=0时,z=a是实数; •当且仅当a=b=0时,z就是实数0; •当虚部b≠0时,z叫做虚数; •当实部a=0且虚部b≠0时,z=ib称为纯虚数. 全体复数的集合称为复数集,用C表示. 实数集R是复数集C的真子集
如果两个复数的实部和虚部分别相等,称这两个复数相等 2.复数的向量表示和复平面 复数可用点(a,b)表示 用直角坐标系表示的复数 y=Imz x=a十ib 的平面称为复平面,轴叫 升z(a,b) 做实轴,轴叫做虚轴 实轴上的点表示实数;除 了原点外,虚轴上的点表 a=Rex 示纯虚数 当两个复数实部相等,虚部互为相反数时,这两 个复数叫做互为共轭复数 z=a+ib z=a-ib 任一实数的共轭复数仍是它本身
如果两个复数的实部和虚部分别相等,称这两个复数相等. 2. 复数的向量表示和复平面 复数可用点z(a,b)表示 用直角坐标系表示的复数 的平面称为复平面,x轴叫 做实轴,y轴叫做虚轴. 实轴上的点表示实数;除 了原点外,虚轴上的点表 示纯虚数. 当两个复数实部相等,虚部互为相反数时,这两 个复数叫做互为共轭复数. z a b = +i z a b = −i 任一实数的共轭复数仍是它本身
在复平面上,复数z=a+ib还可以用由原点引向点z 的向量0z来表示,这种表示方式建立了复数集C与平面 向量Oz所成的集合的一一对应(实数0与零向量对 应).向量Oz的长度称为复数的模,记为或. lzl=r=Va2+b2≥0 Rez≤z≤Rez+lmzl,lImz≤lzl≤lRez+lImz. 3.复数的运算 复数的运算,有关复数的模和共轭 z,=c+id 复数的性质 z=a+ib,z,=c+id z =a+ib 加法 z1+22=(a+c)+(b+d) 减法 z1-22=(a-c)+i(b-d) 图1.2复数的加法
在复平面上,复数 还可以用由原点引向点z 的向量 来表示,这种表示方式建立了复数集C与平面 向量 所成的集合的一一对应(实数0与零向量对 应).向量 的长度称为复数z的模,记为 |z|或r . z a b = +i Oz Oz Oz 2 2 z = = + r a b 0 Re Re Re z z z + + z z z z z Im Im Im , . 3. 复数的运算 1 2 z a b z c d = + = + i , i 1 2 加法 z z a c i b d + = + + + ( ) ( ) 减法 1 2 z z a c i b d − = − + − ( ) ( ) 复数的运算,有关复数的模和共轭 复数的性质
乘法 zz2 ac+ibc+iad+ibd =(ac-bd)+i(bc+ad) lz2=z·2 除法 5atib (a+ib)(c-id) ac+bd bc-ad c+id 22 (c+id)(c-id) c2+d+ie2+d2,≠0 复数的模和共轭复数的性质 0Re:-e+m:-2点e- 21+网=E+,-写(得w*0叭 (3)w=zwl. (4) W bl (5)=z
乘法 2 1 2 z z ac bc ad bd ac bd bc ad = + + + = − + + i i i ( ) i( ) 2 z = z z 除法 1 2 2 2 2 2 2 i ( i )( i ) i , 0 i ( i )( i ) z a b a b c d ac bd bc ad z z c d c d c d c d c d + + − + − = = = + + + − + + 复数的模和共轭复数的性质 1 1 (1) Re ( ),Im ( ). 2 2i (2) ( ) , , ( 0). (3) . (4) . (5) . z z z z z z z z z w z w zw z w w w w zw w z z z w w z z = + = − + = + = = = = =