2014高考数学一轮复习课件4.5数系的扩充与复数的引入
高考数学 4.5数系的扩充与复数的引入配套课件 文 新人教A版
考向 1 复数的概念
【典例1】(1)(2012·江西高考)若复数z=1+i(i为虚数单位),
z
是z的共轭复数,则
z2
2
z
的虚部为(
)
(A)0
(B)-1
(C)1 (D)-2
3.复数代数形式的四则运算
(1)运算法则:
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
运算名称
符号表示
语言叙述
加减法
z1±z2=(a+bi)±(c+di) = _(_a_±__c_)_+_(_b_±__d_)_i_
把实部、虚部分别相加减
乘法
z1•z2=(a+bi)(c+di) = _(_a_c_-_b_d_)_+_(_a_d_+_b_c_)_i_
1+ i
(A)第一象限
(B)第二象限
(C)第三象限
(D)第四象限
【解析】选C. z = 2 - 3 i= (2 - 3 i)(1 - i)= - 1 - 5 i= - 1 - 5 i,
1 + i (1 - i)(1 + i) 2 22
故复数对应的点为 ( 1 , 位5 ,z2=1-i,z3=3-2i,它们所对 应的点分别为A,B,C,若 O C = xO A + yO B (O为原点),则 x+y=_______.
1.已知a∈R,若(1-ai)(3+2i)为纯虚数,则a的值为( )
( A ) 3 ( B )3 ( C ) 2 ( D )2
2
2
3
3
【解析】选A.(1-ai)(3+2i)=(3+2a)+(2-3a)i为纯虚
数,故
3+ 2-
2014届高考数学一轮复习教学案数系的扩充与复数的引入
数系的扩充与复数的引入[知识能否忆起]一、复数的有关概念1.复数的概念:形如a +b i(a ,b ∈R )的数叫复数,其中a ,b 分别是它的实部和虚部.若b =0,则a +b i 为实数;若b ≠0,则a +b i 为虚数;若a =0,b ≠0,则a +b i 为纯虚数.2.复数相等:a +b i =c +d i ⇔a =c ,b =d (a ,b ,c ,d ∈R ).3.共轭复数:a +b i 与c +d i 共轭⇔a =c ,b +d =0(a ,b ,c ,d ∈R ).4.复数的模:向量OZ ―→的长度叫做复数z =a +b i 的模,记作|z |或|a +b i|,即|z |=|a +b i|=a 2+b 2.二、复数的几何意义复数z =a +b i ―→复平面内的点Z (a ,b )―→平面向量OZ .三、复数的运算1.复数的加、减、乘、除运算法则设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R ),则: (1)加法:z 1+z 2=(a +b i)+(c +d i)=(a +c )+(b +d )i ; (2)减法:z 1-z 2=(a +b i)-(c +d i)=(a -c )+(b -d )i ; (3)乘法:z 1·z 2=(a +b i)·(c +d i)=(ac -bd )+(ad +bc )i ; (4)除法:z 1z 2=a +b i c +d i =(a +b i )(c -d i )(c +d i )(c -d i )=(ac +bd )+(bc -ad )ic 2+d 2(c +d i ≠0).2.复数加法、乘法的运算律对任意z 1,z 2,z 3∈C ,有z 1+z 2=z 2+z 1,(z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3);z 1·z 2=z 2·z 1,(z 1·z 2)·z 3=z 1·(z 2·z 3),z 1(z 2+z 3)=z 1z 2+z 1z 3.[小题能否全取]1.(教材习题改编)已知a ∈R ,i 为虚数单位,若(1-2i)(a +i)为纯虚数,则a 的值等于( )A .-6B .-2C .2D .6解析:选B 由(1-2i)(a +i)=(a +2)+(1-2a )i 是纯虚数,得⎩⎪⎨⎪⎧a +2=0,1-2a ≠0,由此解得a=-2.2.(2011·湖南高考)若a ,b ∈R ,i 为虚数单位,且(a +i)i =b +i ,则( ) A .a =1,b =1B .a =-1,b =1C .a =-1,b =-1D .a =1,b =-1解析:选D 由(a +i)i =b +i ,得-1+a i =b +i ,根据两复数相等的充要条件得a =1,b =-1.3.(2012·天津高考)i 是虚数单位,复数5+3i4-i =( )A .1-iB .-1+iC .1+iD .-1-i解析:选C 5+3i 4-i =(5+3i )(4+i )(4-i )(4+i )=20+5i +12i +3i 216-i 2=17+17i17=1+i.4.若复数z 满足z1+i =2i ,则z 对应的点位于第________象限.解析:z =2i(1+i)=-2+2i ,因此z 对应的点为(-2,2),在第二象限内. 答案:二5.若复数z 满足z +i =3+ii ,则|z |=________.解析:因为z =3+ii -i =1-3i -i =1-4i ,则|z |=17.答案:17 1.复数的几何意义除了复数与复平面内的点和向量的一一对应关系外,还要注意 (1)|z |=|z -0|=a (a >0)表示复数z 对应的点到原点的距离为a ; (2)|z -z 0|表示复数z 对应的点与复数z 0对应的点之间的距离. 2.复数中的解题策略(1)证明复数是实数的策略:①z =a +b i ∈R ⇔b =0(a ,b ∈R );②z ∈R ⇔z =z . (2)证明复数是纯虚数的策略:①z =a +b i 为纯虚数⇔a =0,b ≠0(a ,b ∈R ); ②b ≠0时,z -z =2b i 为纯虚数;③z 是纯虚数⇔z +z =0且z ≠0.典题导入[例1] (1)(2012·陕西高考)设a ,b ∈R ,i 是虚数单位,则“ab =0”是“复数a +bi 为纯虚数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件(2)(2012·郑州质检)如果复数2-b i1+2i (其中i 为虚数单位,b 为实数)的实部和虚部互为相反数,那么b 等于( )A .-23B.23C. 2D .2[自主解答] (1)若复数a +bi =a -b i 为纯虚数,则a =0,b ≠0,ab =0;而ab =0时a=0或b =0,a +b i 不一定是纯虚数,故“ab =0”是“复数a +bi 为纯虚数”的必要不充分条件.(2)2-b i 1+2i =(2-b i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=(2-2b )-(4+b )i5,依题意有2-2b =4+b ,解得b =-23.[答案] (1)B (2)A由题悟法处理有关复数的基本概念问题,关键是找准复数的实部和虚部,从定义出发,把复数问题转化成实数问题来处理.由于复数z =a +b i(a ,b ∈R )由它的实部与虚部唯一确定,故复数z 与点Z (a ,b )相对应.以题试法1.(2012·东北模拟)已知x1+i =1-y i ,其中x ,y 是实数,i 是虚数单位,则x +y i 的共轭复数为( )A .1+2iB .1-2iC .2+iD .2-i解析:选D 依题意得x =(1+i)(1-y i)=(1+y )+(1-y )i ;又x ,y ∈R ,于是有⎩⎪⎨⎪⎧x =1+y ,1-y =0,解得x =2,y =1. x +y i =2+i ,因此x +y i 的共轭复数是2-i.典题导入[例2] (2012·山西四校联考)已知复数z 的实部为-1,虚部为2,则2-iz (i 为虚部单位)在复平面内对应的点所在的象限为( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[自主解答] 选C 依题意得2-i z =2-i -1+2i =(2-i )(-1-2i )(-1+2i )(-1-2i )=-4-3i5,因此该复数在复平面内对应的点的坐标是⎝⎛⎭⎫-45,-35,位于第三象限.由题悟法复数与复平面内的点是一一对应的,复数和复平面内以原点为起点的向量也是一一对应的,因此复数加减法的几何意义可按平面向量加减法理解,利用平行四边形法则或三角形法则解决问题.以题试法2.(1)在复平面内,复数6+5i ,-2+3i 对应的点分别为A ,B ,若C 为线段AB 的中点,则点C 对应的复数是( )A .4+8iB .8+2iC .2+4iD .4+i(2)(2012·连云港模拟)已知复数z 1=-1+2i ,z 2=1-i ,z 3=3-4i ,它们在复平面上对应的点分别为A ,B ,C ,若OC =λOA +μOB,(λ,μ∈R ),则λ+μ的值是________.解析:(1)复数6+5i 对应的点为A (6,5),复数-2+3i 对应的点为B (-2,3).利用中点坐标公式得线段AB 的中点C (2,4),故点C 对应的复数为2+4i.(2)由条件得OC =(3,-4),OA =(-1,2),OB=(1,-1),根据OC =λOA +μOB 得(3,-4)=λ(-1,2)+μ(1,-1)=(-λ+μ,2λ-μ),∴⎩⎪⎨⎪⎧ -λ+μ=3,2λ-μ=-4,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=-1,μ=2.∴λ+μ=1. 答案:(1)C (2)1典题导入[例3] (1)(2012·山东高考)若复数z 满足z (2-i)=11+7i(i 为虚数单位),则z 为( ) A .3+5i B .3-5i C .-3+5iD .-3-5i(2)(2011·重庆高考)复数i 2+i 3+i 41-i =( )A .-12-12iB .-12+12iC.12-12iD.12+12i [自主解答] (1)z =11+7i 2-i =(11+7i )(2+i )(2-i )(2+i )=15+25i5=3+5i.(2)i 2+i 3+i 41-i =(-1)+(-i )+11-i =-i1-i=-i (1+i )(1-i )(1+i )=1-i 2=12-12i.[答案] (1)A (2)C由题悟法1.复数的加法、减法、乘法运算可以类比多项式运算,除法运算是分子分母同乘以分母的共轭复数,注意要把i 的幂写成最简形式.2.记住以下结论,可提高运算速度:①(1±i)2=±2i ;②1+i 1-i =i ;③1-i 1+i =-i ;④a +b i i =b -a i ;⑤i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i(n ∈N ).以题试法3.(1)(2012·山西四校联考)设复数z 的共轭复数为z ,若z =1-i(i 为虚数单位),则z z +z 2的值为( )A .-3iB .-2iC .iD .-i(2)i 为虚数单位,⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 4=________. 解析:(1)依题意得zz +z 2=1+i 1-i +(1-i)2=-i 2+i 1-i-2i =i -2i =-i.(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 4=⎣⎡⎦⎤(1+i )224=i 4=1.答案:(1)D (2)11.(2012·江西高考)若复数z =1+i(i 为虚数单位),z 是z 的共轭复数,则z 2+z 2的虚部为( )A .0B .-1C .1D .-2解析:选A ∵z =1+i ,∴z =1-i ,∴z 2+z 2=(z +z )2-2z z =4-4=0,∴z 2+z2的虚部为0.2.(2012·北京高考)在复平面内,复数10i 3+i 对应的点的坐标为( )A .(1,3)B .(3,1)C .(-1,3)D .(3,-1)解析:选A 由10i3+i =10i (3-i )(3+i )(3-i )=10(1+3i )10=1+3i 得,该复数对应的点为(1,3).3.(2012·长春调研)若复数(a +i)2在复平面内对应的点在y 轴负半轴上,则实数a 的值是( )A .1B .-1 C. 2D .- 2解析:选B 因为复数(a +i)2=(a 2-1)+2a i ,所以其在复平面内对应的点的坐标是(a 2-1,2a ),又因为该点在y 轴负半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,2a <0,解得a =-1.4.(2013·萍乡模拟)复数(1+2i )(2+i )(1-i )2等于( )A.52 B .-52C.52iD .-52i解析:选B (1+2i )(2+i )(1-i )2=2+4i +i +2i 2-2i =5i -2i =-52. 5.(2012·河南三市调研)已知i 为虚数单位,复数z =2+i 1-2i,则|z |+1z =( )A .iB .1-iC .1+iD .-i解析:选B 由已知得z =2+i 1-2i =-2i 2+i 1-2i =i (1-2i )1-2i=i ,|z |+1z =|i|+1i =1-i.6.(2012·安徽名校模拟)设复数z 的共轭复数为z ,若(2+i)z =3-i ,则z ·z 的值为( ) A .1 B .2 C. 2D .4解析:选B 设z =a +b i(a ,b ∈R ),代入(2+i)z =3-i ,得(2a -b )+(2b +a )i =3-i ,从而可得a =1,b =-1,那么z ·z =(1-i)(1+i)=2.7.(2013·长沙模拟)已知集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫i ,i 2,1i ,(1+i )2i ,i 是虚数单位,Z 为整数集,则集合Z ∩M 中的元素个数是( )A .3个B .2个C .1个D .0个解析:选B 由已知得M ={i ,-1,-i,2},Z 为整数集,∴Z ∩M ={-1,2},即集合Z ∩M 中有2个元素.8.定义:若z 2=a +b i(a ,b ∈R ,i 为虚数单位),则称复数z 是复数a +b i 的平方根.根据定义,则复数-3+4i 的平方根是( )A .1-2i 或-1+2iB .1+2i 或-1-2iC .-7-24iD .7+24i解析:选B 设(x +y i)2=-3+4i(x ,y ∈R ),则⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y 2=-3,xy =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =2,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-2.9.在复平面内,复数1+i 与-1+3i 分别对应向量OA 和OB,其中O 为坐标原点,则|AB|=________.解析:由题意知A (1,1),B (-1,3),故|AB|=(-1-1)2+(3-1)2=2 2.答案:2 210.已知复数z =1-i ,则z 2-2zz -1=________.解析:z 2-2z z -1=(z -1)2-1z -1=z -1-1z -1=(-i)-1-i =-i -i -i·i =-2i.答案:-2i11.设复数z 满足|z |=5且(3+4i)z 是纯虚数,则z =________. 解析:设z =a +b i(a ,b ∈R ),则有a 2+b 2=5. 于是(3+4i)z =(3a -4b )+(4a +3b )i.由题设得⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -4b =04a +3b ≠0得b =34a 代入得a 2+⎝⎛⎭⎫34a 2=25,a =±4,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =-3.∴z =4-3i 或z =-4+3i. 答案:±(4-3i)12.(-1+i )(2+i )i 3=________.解析:(-1+i )(2+i )i 3=-3+i -i =-1-3i.答案:-1-3i13.(2011·上海高考改编)已知复数z 1满足(z 1-2)(1+i)=1-i(i 为虚数单位),复数z 2的虚部为2,且z 1·z 2是实数,则z 2=________.解析:(z 1-2)(1+i)=1-i ⇒z 1=2-i. 设z 2=a +2i ,a ∈R . 则z 1·z 2=(2-i)(a +2i) =(2a +2)+(4-a )i.∵z 1·z 2∈R ,∴a =4.∴z 2=4+2i. 答案:4+2i14.若复数z =a 2-1+(a +1)i(a ∈R )是纯虚数,则1z +a的虚部为________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a +1≠0,所以a =1,所以1z +a =11+2i =1-2i (1+2i )(1-2i )=15-25i ,根据虚部的概念,可得1z +a的虚部为-25.答案:-251.(2012·山东日照一模)在复数集C 上的函数f (x )满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+x ,x ∈R ,(1-i )x ,x ∉R ,则f (1+i)等于( )A .2+iB .-2C .0D .2解析:选D ∵1+i ∉R ,∴f (1+i)=(1-i)(1+i)=2.2.已知i 为虚数单位,a 为实数,复数z =(1-2i)(a +i)在复平面内对应的点为M ,则“a >12”是“点M 在第四象限”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C z =(1-2i)(a +i)=(a +2)+(1-2a )i ,若其对应的点在第四象限,则a +2>0,且1-2a <0,解得a >12.即“a >12”是“点M 在第四象限”的充要条件.3.已知复数z =x +y i(x ,y ∈R ),且|z -2|=3,则yx 的最大值为________.解析:|z -2|=(x -2)2+y 2=3,∴(x -2)2+y 2=3. 由图可知⎝⎛⎭⎫y x max=31= 3. 答案: 34.复数z =(m 2+5m +6)+(m 2-2m -15)i ,与复数12+16i 互为共轭复数,则实数m =________.解析:根据共轭复数的定义得⎩⎪⎨⎪⎧m 2+5m +6=12,m 2-2m -15=-16.解之得m =1. 答案:15.已知z 是复数,z +2i ,z 2-i 均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +a i)2在复平面上对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围.解:设z =x +y i(x ,y ∈R ),则z +2i =x +(y +2)i ,由题意得y =-2. ∵z 2-i =x -2i 2-i =15(x -2i)(2+i)=15(2x +2)+15(x -4)i. 由题意得x =4,∴z =4-2i. ∴(z +a i)2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i.由于(z +a i)2在复平面上对应的点在第一象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧12+4a -a 2>0,8(a -2)>0,解得2<a <6. ∴实数a 的取值范围是(2,6).6.设z 是虚数,ω=z +1z ,且-1<ω<2.(1)求|z |的值及z 的实部的取值范围; (2)设u =1-z1+z ,求证:u 为纯虚数.解:(1)设z =a +b i(a ,b ∈R ,b ≠0),ω=a +b i +1a +b i =⎝⎛⎭⎫a +a a 2+b 2+⎝⎛⎭⎫b -b a 2+b 2i ,∵ω是实数,∴b -ba 2+b2=0.又b ≠0,∴a 2+b 2=1.∴|z |=1,ω=2a . ∵-1<ω<2,∴-12<a <1,即z 的实部的取值范围是⎝⎛⎭⎫-12,1. (2)u =1-z 1+z =1-a -b i 1+a +b i =1-a 2-b 2-2b i (1+a )2+b 2=-ba +1i. ∵-12<a <1,b ≠0,∴u 为纯虚数.1.已知a +2ii =b +i(a ,b ∈R ),其中i 为虚数单位,则a +b =( )A .-1B .1C .2D .3解析:选B a +2i i =i (a +2i )i 2=2-a i =b +i ,由复数相等的条件得b =2,a =-1,则a +b =1.2.对任意复数z =x +y i(x ,y ∈R ),i 为虚数单位,则下列结论正确的是( ) A .|z -z |=2yB .z 2=x 2+y 2C .|z -z |≥2xD .|z |≤|x |+|y |解析:选D ∵z -z =2y i ,∴|z -z |=2|y |,选项A 、C 错误;而z 2=(x +y i)2=x 2-y 2+2xy i ,选项B 错误;而|z |=x 2+y 2,|z |2=x 2+y 2,(|x |+|y |)2=x 2+y 2+2|xy |≥x 2+y 2,因此|z |≤|x |+|y |.3.已知虚数z ,使得z 1=z 1+z 2和z 2=z 21+z 都为实数,求z .解:设z =x +y i(x ,y ∈R ,且y ≠0),则z 2=x 2-y 2+2xy i ,∴z 1=x (x 2+y 2+1)+y (1-x 2-y 2)i(x 2-y 2+1)2+4x 2y 2,∵z 1∈R ,又y ≠0,∴x 2+y 2=1,同理,由z 2∈R 得x 2+2x +y 2=0,解得⎩⎨⎧x =-12,y =±32.∴z =-12±32i.三角函数、解三角形 平面向量、数系的扩充与复数的引入一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分) 1.(2012·新课标全国卷)复数z =-3+i2+i 的共轭复数是( )A .2+iB .2-iC .-1+iD .-1-i解析:选D z =-3+i 2+i =(-3+i )(2-i )(2+i )(2-i )=-1+i ,所以z =-1-i.2.(2012·潍坊模拟)已知x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,cos x =45,则tan 2x =( ) A.724 B .-724C.247D .-247解析:选D 依题意得sin x =-1-cos 2x =-35,tan x =sin x cos x =-34,所以tan 2x =2tan x1-tan 2x=2×⎝⎛⎭⎫-341-⎝⎛⎭⎫-342=-247. 3.(2012·广州调研)设复数z 1=1-3i ,z 2=3-2i ,则z 1z 2在复平面内对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选D 因为z 1z 2=1-3i 3-2i =(1-3i )(3+2i )(3-2i )(3+2i )=9-7i 13,所以z 1z 2在复平面内对应的点为⎝⎛⎭⎫913,-713,在第四象限.4.(2012·邵阳模拟)已知a =(1,sin 2x ),b =(2,sin 2x ),其中x ∈(0,π).若|a ·b |=|a ||b |,则tan x 的值等于( )A .1B .-1 C. 3D.22解析:选A 由|a ·b |=|a ||b |知, a ∥b ,所以sin 2x =2sin 2x ,即2sin x cos x =2sin 2x ,而x ∈(0,π), 所以sin x =cos x ,tan x =1.5.(2012·福州质检查)“cos α=35”是“cos 2α=-725”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A ∵cos α=35,∴cos 2α=2cos 2α-1=2×925-1=-725,∴由cos α=35可推出cos 2α=-725.由cos 2α=-725得cos α=±35,∴由cos 2α=-725不能推出cos α=35.综上,“cos α=35”是“cos 2α=-725”的充分而不必要条件.6.若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( ) A.π2B.2π3C.3π2D.5π3解析:选C ∵f (x )为偶函数,∴φ3=k π+π2(k ∈Z ),∴φ=3k π+32π(k ∈Z ).又∵φ∈[0,2π],∴φ=32π.7.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若c cos A =b ,则△ABC ( ) A .一定是锐角三角形 B .一定是钝角三角形 C .一定是直角三角形 D .一定是斜三角形解析:选C 在△ABC 中,因为c cos A =b ,根据余弦定理,得c ·b 2+c 2-a 22bc =b ,故c 2=a 2+b 2,因此△ABC 一定是直角三角形.8.设点A (2,0),B (4,2),若点P 在直线AB 上,且|AB |=2|AP|,则点P 的坐标为( )A .(3,1)B .(1,-1)C .(3,1)或(1,-1)D .无数多个解析:选C 设P (x ,y ),则由|AB |=2|AP |,得AB =2AP 或AB =-2AP . AB =(2,2),AP=(x -2,y ),即(2,2)=2(x -2,y ),x =3,y =1,P (3,1),或(2,2)=-2(x -2,y ),x =1,y =-1,P (1,-1).9.(2012·福州质检)将函数f (x )=sin 2x (x ∈R )的图象向右平移π4个单位后,所得到的图象对应的函数的一个单调递增区间是( )A.⎝⎛⎭⎫-π4,0 B.⎝⎛⎭⎫0,π2 C.⎝⎛⎭⎫π2,3π4D.⎝⎛⎭⎫3π4,π解析:选B 将函数f (x )=sin 2x (x ∈R )的图象向右平移π4个单位后得到函数g (x )=sin2⎝⎛⎭⎫x -π4=-cos 2x 的图象,则函数g (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π,k π+π2,k ∈Z ,而满足条件的只有B.10.(2012·西安名校三检)已知tan β=43,sin(α+β)=513,且α,β∈(0,π),则sin α的值为( )A.6365 B.1365 C.3365D.6365或3365解析:选A 依题意得sin β=45,cos β=35;注意到sin(α+β)=513<sin β,因此有α+β>π2(否则,若α+β≤π2,则有0<β<α+β≤π2,0<sin β<sin(α+β),这与“sin(α+β)<sin β”矛盾),cos(α+β)=-1213,sin α=sin[(α+β)-β]=sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin β=6365.11.(2012·河南三市调研)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且b 2=a 2-ac +c 2,C -A =90°,则cos A cos C =( )A.14B.24C .-14D .-24解析:选C 依题意得a 2+c 2-b 2=ac ,cos B =a 2+c 2-b 22ac =ac 2ac =12.又0°<B <180°,所以B =60°,C +A =120°.又C -A =90°,所以C =90°+A ,A =15°,cos A cos C =cos A cos(90°+A )=-12sin 2A =-12sin 30°=-14.12.(2012·广东高考)对任意两个非零的平面向量α和β,定义α∘β=α·ββ·β.若两个非零的平面向量a ,b 满足a 与b 的夹角θ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2,且a ∘b 和b ∘a 都在集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫n 2|n ∈Z 中,则a ∘b =( )A.52B.32 C .1D.12解析:选D a ∘b =a ·b b ·b =|a ||b|cos θ|b |2=|a |cos θ|b |,①b ∘a =b ·a a ·a =|b ||a |cos θ|a |2=|b |cos θ|a |.②∵θ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2,∴0<cos θ<22. ①×②得(a ∘b )(b ∘a )=cos 2θ∈⎝⎛⎭⎫0,12. 因为a ∘b 和b ∘a 都在集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫n 2|n ∈Z 中,设a ∘b =n 12,b ∘a =n 22(n 1,n 2∈Z ),即(a ∘b )·(b ∘a )=cos 2θ=n 1n 24,所以0<n 1n 2<2,所以n 1,n 2的值均为1,故a ∘b =n 12=12.二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,已知a =2,b =3,则sin Asin (A +C )=________.解析:sin A sin (A +C )=sin A sin B =a b =23.答案:2314.(2012·安徽高考)设向量a =(1,2m ),b =(m +1,1),c =(2,m ).若(a +c )⊥b ,则|a |=________.解析:a +c =(1,2m )+(2,m )=(3,3m ). ∵(a +c )⊥b ,∴(a +c )·b =(3,3m )·(m +1,1)=6m +3=0. ∴m =-12.∴a =(1,-1).∴|a |= 2. 答案: 215.如图,在坡度为15°的观礼台上,某一列座位所在直线AB与旗杆所在直线MN 共面,在该列的第一个座位A 和最后一个座位B 测得旗杆顶端N 的仰角分别为60°和30°,且座位A 、B 的距离为106米,则旗杆的高度为________米.解析:由题可知∠BAN =105°,∠BNA =30°,由正弦定理得AN sin 45°=106sin 30°,解得AN =203(米),在Rt △AMN 中,MN =203sin 60°=30(米).故旗杆的高度为30米.答案:3016.已知函数f (x )=2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x -3cos 2x -1,x ∈R ,若函数h (x )=f (x +α)的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π3,0对称,且α∈(0,π),则α的值为________. 解析:∵f (x )=2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x -3cos 2x -1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,∴h (x )=f (x +α)=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +2α-π3. ∵函数h (x )的图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫-π3,0∴-2π3+2α-π3=k π.∴α=(k +1)π2,k ∈z .又α∈(0,π),∴α=π2.答案:π2三、解答题(本题共6小题,共70分)17.(本小题满分10分)(2012·广州二测)已知函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π3(A >0,ω>0)在某一个周期内的图象的最高点和最低点的坐标分别为⎝⎛⎭⎫5π12,2,⎝⎛⎭⎫11π12,-2. (1)求A 和ω的值;(2)已知α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且sin α=45,求f (α)的值. 解:(1)∵函数f (x )在某一周期内的图象的最高坐标为⎝⎛⎭⎫5π12,2, ∴A =2,得函数f (x )的周期T =2⎝⎛⎭⎫11π12-5π12=π, ∴ω=2πT=2.(2)由(1)知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. ∵α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且sin α=45, ∴cos α=1-sin 2α=35,∴sin 2α=2sin αcos α=2425,cos 2α=cos 2α-sin 2α=-725.∴f (α)=2sin ⎝⎛⎭⎫2α-π3=2⎝⎛⎭⎫sin 2αcos π3-cos 2αsin π3 =2⎝⎛⎭⎫2425×12+725×32=24+7325.18.(本小题满分12分)(2012·天津高考)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+2cos 2x -1,x ∈R .(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π4,π4上的最大值和最小值. 解:(1)f (x )=sin 2x ·cos π3+cos 2x ·sin π3+sin 2x ·cos π3-cos 2x ·sin π3+cos 2x =sin 2x +cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)因为f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π4,π8上是增函数,在区间⎣⎡⎦⎤π8,π4上是减函数,又f ⎝⎛⎭⎫-π4=-1,f ⎝⎛⎭⎫π8=2,f ⎝⎛⎭⎫π4=1,故函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π4,π4上的最大值为2,最小值为-1. 19.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足(2a -c )cos B =b cos C .(1)求角B 的大小;(2)设m =(sin A ,cos 2A ),n =(4k,1)(k >1),且m ·n 的最大值是5,求k 的值.解:(1)因为(2a -c )cos B =b cos C ,所以在△ABC 中,由正弦定理,得(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C ,所以2sin A cos B =sin B cos C +cos B sin C , 即2sin A cos B =sin A .又在△ABC 中,sin A >0,B ∈(0,π),所以cos B =12.所以B =π3.(2)因为m =(sin A ,cos 2A ),n =(4k,1)(k >1), 所以m ·n =4k sin A +cos 2A =-2sin 2A +4k sin A +1, 即m ·n =-2(sin A -k )2+2k 2+1.又B =π3,所以A ∈⎝⎛⎭⎫0,2π3.所以sin A ∈(0,1]. 所以当sin A =1⎝⎛⎭⎫A =π2时,m ·n 的最大值为4k -1. 又m ·n 的最大值是5,所以4k -1=5.所以k =32.20.(本小题满分12分)已知复数z 1=sin 2x +t i ,z 2=m +(m -3cos 2x )i(i 为虚数单位,t ,m ,x ∈R ),且z 1=z 2.(1)若t =0且0<x <π,求x 的值;(2)设t =f (x ),已知当x =α时,t =12,试求cos ⎝⎛⎭⎫4α+π3的值. 解:(1)因为z 1=z 2,所以⎩⎨⎧sin 2x =m ,t =m -3cos 2x ,即t =sin 2x -3cos 2x .若t =0,则sin 2x -3cos 2x =0,得tan 2x = 3. 因为0<x <π,所以0<2x <2π,所以2x =π3或2x =4π3,所以x =π6或x =2π3.(2)因为t =f (x )=sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 因为当x =α时,t =12,所以2sin ⎝⎛⎭⎫2α-π3=12, sin ⎝⎛⎭⎫π3-2α=-14, 所以cos ⎝⎛⎭⎫4α+π3=cos 2⎝⎛⎭⎫2α+π6=2cos 2⎝⎛⎭⎫2α+π6-1=2sin 2⎝⎛⎭⎫π3-2α-1=2⎝⎛⎭⎫-142-1=-78.21.(本小题满分12分)(2012·长春调研)如图,在平面直角坐标系中,锐角α和钝角β的终边分别与单位圆交于A ,B 两点.(1)如果A ,B 两点的纵坐标分别为45,1213,求cos α和sin β;(2)在(1)的条件下,求cos(β-α)的值;(3)已知点C (-1,3),求函数f (α)=OA ·OC的值域.解:(1)根据三角函数的定义,得sin α=45,sin β=1213.又α是锐角,所以cos α=35.(2)由(1)知sin β=1213.因为β是钝角,所以cos β=-513.所以cos(β-α)=cos βcos α+sin βsin α =⎝⎛⎭⎫-513×35+1213×45=3365. (3)由题意可知,OA =(cos α,sin α),OC=(-1,3).所以f (α)=OA ·OC =3sin α-cos α=2sin ⎝⎛⎭⎫α-π6, 因为0<α<π2,所以-π6<α-π6<π3,所以-12<sin ⎝⎛⎭⎫α-π6<32,从而-1<f (α)< 3. 所以函数f (α)的值域为(-1, 3).22.(本小题满分12分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是∠A ,∠B ,∠C 的对边长,已知 2sin A =3cos A .(1)若a 2-c 2=b 2-mbc ,求实数m 的值; (2)若a =3,求△ABC 面积的最大值.解:(1)由2sin A =3cos A 两边平方得2sin 2A =3cos A 即(2cos A -1)(cos A +2)=0,解得cos A =12或cos A =-2(舍).而a 2-c 2=b 2-mbc 可以变形为b 2+c 2-a 22bc =m2,即cos A =m 2=12,所以m =1.(2)由(1)知 cos A =12,则sin A =32.又b 2+c 2-a 22bc =12,所以bc =b 2+c 2-a 2≥2bc -a 2,即bc ≤a 2.当且仅当b =c 时等号成立.故S △ABC =bc 2sinA ≤a 22·32=334.。
高考数学一轮复习第五章平面向量数系的扩充与复数的引入3平面向量的数量积与平面向量的应用课件新人教A版
解答.
-9知识梳理
双基自测
1
2
3
4
5
6
7
8
8.向量在物理中的应用
物理学中的力、速度、位移都是矢量,它们的分解、合成与向量
的加减法相似,因此可以用向量的知识来解决某些物理问题;物理
学中的功是一个标量,是力F与位移s的数量积,即W= |F||s|cos θ (θ
即|a+b|+|a-b|的最小值是 4,最大值是 2 5.
-28考点1
考点2
考点3
解题心得1.求向量的模的方法:
(1)公式法,利用|a|= ·及(a±b)2=|a|2±2a·
b+|b|2,把向量的模
的运算转化为数量积运算;
(2)几何法,先利用向量加减法的平行四边形法则或三角形法则作
出向量,再利用余弦定理等方法求解.
为( B )
5
A.-8
1
B.8
1
C.4
11
D. 8
-16考点1
考点2
考点3
(2)如图,在△ABC 中,D 是 BC 的中点,E,F 是 AD 上的两个三等分
7
点, ·=4, · =-1,则 ·的值是
.
8
思考求向量数量积的运算有几种形式?
-17考点1
考点2
考点3
解析:(1)法一(基向量法):
cos∠ABC=
= 1×1
||||
=
3
,
2
关闭
所以∠ABC=30°,故选 A.
A
解析
答案
-13知识梳理
1
双基自测
2
高考数学(文)一轮复习 4-4数系的扩充与复数的引入
30
板块一
板块二
板块三
板块四
板块五
高考一轮总复习 ·数学(文) (2)i 是虚数单位,1-2i2016+11+ -ii6=___0_____.
解析 原式=1-2i21008+11+ -ii6=-22i1008+i6=i1008+i6=i4×252+i4+2=i0+i2=1-1=0.
板块一
板块二
板块三
板块四
板块五
高考一轮总复习 ·数学(文)
-
【变式训练 1】 (1)[2015·山东高考]若复数 z 满足1-z i=i,其中 i 为虚数单位,则 z=(
)
A.1-i
B.1+i
C.-1-i
D.-1+i
- 解析 ∵1-z i=i,∴-z =i(1-i)=i-i2=1+i.∴z=1-i.
1.加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)= (a+c)+(b+d)i ; 2.减法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)= (a-c)+(b-d)i ; 3.乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)= (ac-bd)+(ad+bc)i ;
4.除法:zz12=ac++dbii=ac++dbiicc--ddii=acc2++db2d+bcc2+-da2di(c+di≠0).
B.1-2i
C.-1+2i D.-1-2i
解析 直接进行复数的乘法运算.i(2-i)=2i-i2=1+2i.
9
板块一
板块二
板块三
板块四
板块五
高考一轮总复习 ·数学(文)
2.[2015·福建高考]若集合 A={i,i2,i3,i4}(i 是虚数单位),B={1,-1},则 A∩B 等于( )
A.{-1}
- 4.已知复数 z 的共轭复数 z =1+2i,则 z 在复平面内对应的点位于第三象限.( × ) 5.复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小.( × )
高中数学第五章数系的扩充与复数的引入1数系的扩充与复数的引入教材基础素材
§1 数系的扩充与复数的引入复数是16世纪人们在研究求解一元二次、三次方程的问题时引入的。
现在它已在数学、力学、电学以及其他科学里获得了广泛的应用。
复数的初步知识是进一步学习高等数学的基础,在初等数学范围内,它与平面解析几何、三角函数、指数和对数等也有密切的联系,为解决一些问题提供了方便。
高手支招1细品教材一、虚数单位i状元笔记i就是-1的一个平方根,-i是-1的另一个平方根。
1.我们把平方等于—1的数用i表示,规定i2=—1,其中的i叫做虚数单位.虚数单位的引入是为了使方程x2+1=0,即x2=—1有解,使实数的开方运算总可以实施(即让负数能开平方根),实数集的扩充就从引入平方等于—1的“新数”开始.2。
i可与实数进行四则运算,且原有的加、乘运算仍然成立.i可以与实数进行四则混合运算,是扩充数集的原则之一,这里只提加、乘运算,不提减、除运算,并不是对减、除运算不成立,这和后面在讲复数的四则运算时,只对加法和乘法法则作出规定,而把减法、除法运算分别定义为加法、乘法的逆运算的做法一致的,即在四则运算中突出加、乘运算,这样处理更为科学、合理,分清了主次。
二、复数的概念1.复数与复数集我们把形如a+bi (a ,b ∈R )的数叫做复数.其中i 做虚数单位.全体复数所构成的集合C={a+bi |a,b ∈R }叫做复数集。
2。
复数的实部与虚部(1)复数通常用字母z 来表示,即z=a+bi (a,b ∈R ),这一表示形式叫做复数的代数形式.其中a 与b 分别叫做复数z 的实部与虚部,分别用Rez 与Imz 表示,即a=Rez,b=Imz 。
【示例】 写出下列复数的实部与虚部,并指出哪些是实数,哪些是虚数,哪些是纯虚数.4,2-3i ,0,21-+34i,5+2i,6i 。
思路分析:要指出这些复数的实部与虚部,我们首先要弄清楚这些复数的完整形式,如2—3i 本身已是复数的完整形式,其实部与虚部一目了然,然而像4,6i 等形式简化的复数,在指出它们的实部与虚部时可先写出它们的完整的复数形式,如4=4+0i,那么,我们便马上得出4的实部是4,虚部为0;6i=0+6i ,则我们马上可知其实部是0,虚部是6。
数系的扩充与复数的引入 (2).
课堂教学单元教案科目:高二数学课题:数系的扩充与复数的引入一.数学分析:(1)复数系是在实数系的基础上扩充儿得到的,为了帮助学生了解学习复数的必要性,了解实际需求和数学内部的矛盾在数系扩充中的作用,本章从一个思考问题开始,在问题情境中简单介绍了由实数系扩到复数系的过程,这样不仅可以激发学生的学习复数的欲望,而且也可以比较自然的引入复数的学习之中。
复数的概念是整个复数内容的基础,复数的有关概念都是围绕复数的代数形式展开的,虚数单位、实部、虚部、复数相等的充要条件、以及虚数,纯虚数等概念的理解都应促进对复数实质的理解,即复数实际上一有序的实数对。
类比实数可以用数轴上的点表示,把复数在直角坐标系中表示出来,就得到了复数的集合表示。
用复平面内的点或平面向量表示复数,不仅使抽象的复数得到直观形象的表示,而且也使数和形得到了有机的结合。
(2)复数代数形式的四个运算,及复数代数形式的加法,减法,乘法和除法,重点是加法和乘法。
复数加法和乘法的法则是规定的,是具有其合理性的;这种规定与实数的加法,乘法的法则是一致的,而且实数的加法,乘法的有关运算仍然成立的。
二.学情分析:1.知识掌握上,高二年级的学生已经学过实数的扩充,已经有一定基础,但是扩充的过程可能会有所遗忘,所以首先应该进行适当的引入复习,同时高二的学生已经掌握了一些分析思考的能力,所以教学中通过问题的提出到解决过程有意识地进一步应用、提高学生的这些能力;2.心理上,多数学生感觉到数学过于枯燥繁琐,而且刚刚学的一章内容“推理与证明”又是数学中的难点,所以学生对新的一块内容可能也带有异样情绪,因此在引入、学习时要能让学生们能够感兴趣并且愿意去了解;3.学生学习本节内容可能存在的知识障碍:学生学习本节内容可能会遇到一些障碍,如对复数的理解,复数的引入是否具有实际意义,复数的引入是否具有实际应用,复数相等条件的理解等。
所以教学中对复数概念的讲解中尽量以简单明白、深入浅出的分析为主,在引入后花少许时间对复数的实际意义、复数的实际应用作以解释。
高中数学一轮复习课件:数系的扩充与复数的引入
i1+2 3i 2 21005 (2)原式= + 1+2 3i 1-i 2 1005 =i+( ) =i+i1005 -2i =i+i4
×251+1
=i+i=2i.
(3)解法一:原式
1+i2 6 = + 2
6
2+ 3i 3+ 2i 32+ 22
-2+2i z1 2i 解析:z= = = =-1+i,共轭复数 z2 1-i 2 为 z =-1-i,则复数 z =-1-i 所对应的点是(-1, -1),在第三象限,故选 C.
答案:C
1-i 3. 设复数 z= +(1+i)2, 则(1+z)7 展开式的第 1+i 五项是 ( A.-21 C.-21i B.35 D.-35i )
(3)要使 z 是纯虚数,m 须满足: mm+2 =0 且 m2+2m-3≠0. m-1 解得 m=0 或 m=-2, ∴当 m=0 或 m=-2 时,z 为纯虚数.
• 此题是基础题,用到了复数的分类.在对 复数进行分类时要注意,使得虚部和实部 均有意义,如当z为实数时,应有虚部b= 0,还要保证实部a有意义;当z为虚数时, 应有虚部b≠0,还要保证实部a有意义; 当z为纯虚数时,应有实部a=0,还要保 证虚部b≠0,否则容易发生错误,在做题 时要特别小心.
→ → 解析:如右图,OA与OB对应复数 z1、z2, → → ∴OC、BA分别对应复数 z1+z2 和 z1-z2, ∵|z1+z2|=|z1-z2|, → → ∴|OC|=|BA|, ∴平行四边形 OACB 为矩形, → → ∴OA⊥OB,即OA⊥OB.
答案:C
• 1.复数的代数运算 • (1)复数代数运算的实质是转化为实数运 算,在转化时常用的知识有复数相等,复 数的加、减、乘、除运算法则,模的性质, 共轭复数的性质.
数学(文)一轮教学案:第十四章 数系的扩充与复数的引入 Word版含解析
第十四章 数系的扩充与复数的引入考纲展示 命题探究1 复数的定义形如a +b i(a ,b ∈R )的数叫复数,其中实部是a ,虚部是b . 2 复数的分类 3 复数相等的充要条件a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d (a ,b ,c ,d ∈R ). 4 复平面建立直角坐标系来表示复数的平面,叫做复平面.x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴.实轴上的点表示实数;除原点外,虚轴上的点表示纯虚数.5 复数的几何意义6 复数的模向量OZ →的模r 叫做复数z =a +b i 的模,记作|z |或|a +b i|,则|z |=|a +b i|=r =a 2+b 2(r ≥0,r ∈R ),即复数a +b i 的模表示点Z (a ,b )与原点O 的距离.特别地,b =0时,z =a +b i 是实数a ,则|z |=|a |. 注意点 复数概念的理解的注意事项 (1)两个不全是实数的复数不能比较大小. (2)复平面内虚轴上的单位长度是1,而不是i.(3)复数与向量的关系:复数是数的集合,而向量是有大小和方向的量,二者是不同的概念.为了令复数更好地发挥解决实际问题的作用,所以用向量来表示复数.1.思维辨析(1)复数z =a +b i(a ,b ,∈R )中,虚部为b i.( )(2)在实数范围内的两个数能比较大小,因而在复数范围内的两个数也能比较大小.( )(3)一个复数的实部为0,则此复数必为纯虚数.( ) (4)复数的模就是复数在复平面内对应向量的模.( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√2.实部为-2,虚部为1的复数所对应的点位于复平面的( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限答案 B解析 实部为-2,虚部为1的复数在复平面内对应的点的坐标为(-2,1),位于第二象限.3.在复平面内,已知6+5i 对应的向量为OA →,AB →=(4,5)则OB →对应的复数为________.答案 10+10i解析 由AB →=OB →-OA →得:OB →=OA →+AB →又∵AB →=(4,5) ∴AB →对应的复数为4+5i. ∴OB →对应的复数为:4+5i +6+5i =10+10i.[考法综述] 复数的分类、实部、虚部、复数相等的条件、共轭复数、复数的模都会结合复数的运算一起考查.难度一般不大.命题法1 复数的概念与分类典例1 设i 是虚数单位,复数1+a i2-i 为纯虚数,则实数a 为( )A .2B .-2C .-12D .12 [解析] 解法一:设1+a i2-i =b i(b ∈R 且b ≠0),则1+a i =b i(2-i)=b +2b i ,所以b =1,a =2b =2.解法二:1+a i 2-i =(1+a i )(2+i )(2-i )(2+i )=2-a 5+1+2a 5i ,令2-a 5=0且1+2a5≠0,得a =2.[答案] A【解题法】 与复数概念及分类题型的解题步骤第一步,先把题目中的复数z 的代数形式设出,即设复数z =a +b i(a ,b ∈R ).第二步,把非标准代数形式的复数通过复数的运算法则化为代数形式的标准形式,即化为a +b i(a ,b ∈R )的形式.第三步,紧扣复数的分类: 复数z =a +b i(a ,b ∈R )根据分类列出相应的方程,如:若题目要求该复数是实数,则根据虚部b =0列出相关方程(组).第四步,解方程(组),求得结果. 命题法2 复数相等典例2 若复数z 满足z (2-i)=11+7i(i 为虚数单位),则z 为( )A .3+5iB .3-5iC .-3+5iD .-3-5i[解析] 解法一:令z =a +b i(a ,b ∈R ),则(a +b i)(2-i)=(2a +b )+(2b -a )i =11+7i ,⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =11,2b -a =7,解得a =3,b =5,故选A.解法二:z =11+7i 2-i =(11+7i )(2+i )5 =22-7+(14+11)i 5=3+5i. [答案] A【解题法】 复数相等问题的解题策略两复数相等的充要条件,即a +b i =c +d i ⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =c ,b =d ,(a ,b ,c ,d ∈R ).解决此类问题的本质就是分离出实部与虚部,使之分别相等,得到方程组,从而解决问题.命题法3 复数的模及几何意义典例3 (1)若复数z 满足i z =2+4i ,则在复平面内,z 对应的点的坐标是( )A .(2,4)B .(2,-4)C .(4,-2)D .(4,2)(2)a 为正实数,i 为虚数单位,⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +i i =2,则a =( ) A .2 B . 3 C. 2D .1[解析] (1)由i z =2+4i ,得z =2+4ii =4-2i ,所以z 对应的点的坐标是(4,-2).(2)∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +i i =|a +i||i|=a 2+1=2,∴a =±3,又a >0,∴a = 3.故选B.[答案] (1)C (2)B【解题法】 与复数几何意义、模有关的解题技巧(1)只要把复数z =a +b i(a ,b ∈R )与向量OZ →对应起来,就可以根据平面向量的知识理解复数的模、加法、减法的几何意义,并根据这些几何意义解决问题.(2)有关模的运算要注意灵活运用模的运算性质. 1.若复数z =i(3-2i)(i 是虚数单位),则z =( ) A .2-3i B .2+3i C .3+2i D .3-2i答案 A解析 因为z =i(3-2i)=2+3i ,所以z =2-3i.2.设i 是虚数单位,则复数2i1-i 在复平面内所对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 答案 B解析2i1-i=2i(1+i)(1-i)(1+i)=-1+i,其在复平面内所对应的点位于第二象限.3.设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=()A.-5 B.5C.-4+i D.-4-i答案 A解析由题意知:z2=-2+i.又z1=2+i,所以z1z2=(2+i)(-2+i)=i2-4=-5.故选A.4.设z=10i3+i,则z的共轭复数为() A.-1+3i B.-1-3i C.1+3i D.1-3i 答案 D解析z=10i3+i=10i(3-i)(3+i)(3-i)=30i+1032+12=1+3i,z=1-3i,选D.5.已知a,b∈R,i是虚数单位,若a-i与2+b i互为共轭复数,则(a+b i)2=()A.5-4i B.5+4iC.3-4i D.3+4i答案 D解析由a-i与2+b i互为共轭复数,可得a=2,b=1.所以(a+b i)2=(2+i)2=4+4i-1=3+4i.6. i是虚数单位,若复数(1-2i)(a+i)是纯虚数,则实数a的值为________.答案-2解析由题意知,复数(1-2i)(a+i)=a+2+(1-2a)i是纯虚数,则实部a+2=0,虚部1-2a≠0,解得a=-2.7.设复数z 满足z 2=3+4i(i 是虚数单位),则z 的模为________. 答案5解析 设复数z =a +b i ,a ,b ∈R ,则z 2=a 2-b 2+2ab i =3+4i ,a ,b ∈R ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-b 2=32ab =4,a ,b ∈R ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2b =-1,则z=±(2+i),故|z |= 5.8.已知复数z =(5+2i)2(i 为虚数单位),则z 的实部为________. 答案 21解析 由题意,得z =(5+2i)2=25+20i -4=21+20i ,其实部为21.1 复数的加法(1)运算法则:设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R )是任意两复数,那么z 1+z 2=(a +b i)+(c +d i)=(a +c )+(b +d )i.(2)运算律:交换律、结合律.(3)几何意义:复数z 1+z 2是以OZ 1→,OZ 2→为邻边的平行四边形的对角线OZ →所对应的复数,其中OZ 1→,OZ 2→分别为z 1,z 2所对应的向量.2 复数的减法(1)运算法则:设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R ),则z 1-z 2=(a +b i)-(c +d i)=(a -c )+(b -d )i.(2)几何意义:复数z 1-z 2是从向量OZ 2→的终点指向向量OZ 1→的终点的向量Z 2Z 1→所对应的复数.3 复数的乘法(1)运算法则:设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R ),则z 1·z 2=(a +b i)·(c +d i)=(ac -bd )+(ad +bc )i.(2)运算律:交换律、结合律、分配律. 4 共轭复数(1)定义:一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.用z 表示z 的共轭复数,若z =a +b i ,则z =a -b i.特别地,实数的共轭复数还是它本身.(2)几何意义:互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于实轴对称.实数和它的共轭复数在复平面内所对应的点重合,且在实轴上.(3)性质:z ·z =(a +b i)·(a -b i)=a 2+b 2=|z |2(a ,b ∈R ). 5 复数的除法运算法则:设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R ),则z 1z 2=a +b ic +d i =(a +b i )(c -d i )(c +d i )(c -d i )=ac +bd c 2+d 2+bc -adc 2+d 2i(c +d i ≠0),即分子、分母同乘以分母的共轭复数,使分母实数化,以简化运算.注意点 虚数单位i 的周期性计算得i 0=1,i 1=i ,i 2=-1,i 3=-i ,继续计算可知i 具有周期性,且最小正周期为4,故有如下性质(n ∈N ):(1)i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i ; (2)i 4n +i 4n +1+i 4n +2+i 4n +3=0. 1.思维辨析(1)若a ∈C ,则a 2≥0.( ) (2)方程x 2+x +1=0没有解.( ) (3)原点是实轴与虚轴的交点.( ) (4)z =z ⇔z ∈R .( )(5)若z ≠0且z +z =0,则z 为纯虚数.( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√2.复数z 满足(z +2)(1+i 3)=2(i 为虚数单位),则z =( ) A .1-i B .1+i C .-1-i D .-1+i答案 D解析 由题意得:(z +2)(1+i 3)=2,(z +2)(1-i)=2,z =21-i-2=1+i -2=-1+i ,故选D.3.已知实数m 是方程x 2+(2+i)x +n +2i =0,n ∈R 的一个根,则m +n =________.答案 -2解析 由题意知:m 2+(2+i)m +n +2i =0, 即m 2+2m +n +(m +2)i =0,由复数相等的条件得⎩⎪⎨⎪⎧m 2+2m +n =0m +2=0,解得:⎩⎪⎨⎪⎧m =-2n =0,即m +n =-2[考法综述] 复数的四则运算法则及其加减法的几何意义(平行四边形法则、三角形法则),尤其除法运算及i 的运算规律为命题热点.命题法 复数的四则运算典例 (1)下面是关于复数z =2-1+i 的四个命题:p 1:|z |=2,p 2:z 2=2i ,p 3:z 的共轭复数为1+i ,p 4:z 的虚部为-1, 其中的真命题为( ) A .p 2,p 3 B .p 1,p 2 C .p 2,p 4D .p 3,p 4(2)已知复数z =3+i (1-3i )2,z -是z 的共轭复数,则z ·z -=________. [解析] (1)z =2(-1-i )(-1+i )(-1-i )=-1-i ,故|z |=2,p 1错误;z 2=(-1-i)2=(1+i)2=2i ,p 2正确;z 的共轭复数为-1+i ,p 3错误;p 4正确.(2)∵z =3+i (1-3i )2=3+i -2-23i =3+i-2(1+3i )=(3+i )(1-3i )-2(1+3i )(1-3i )=23-2i -8=-34+14i ,∴z ·z =⎝⎛⎭⎪⎫-34+14i ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34-14i =316+116=14.故填14.[答案] (1)C (2)14【解题法】 复数四则运算中常用技巧 (1)巧用“分母实数化”,求解复数除法运算.复数的除法一般是将分母实数化,即分子、分母同乘以分母的共轭复数再进一步化简.其原理是(a +b i)(a -b i)=a 2+b 2(a 、b ∈R ).(2)巧用“结论”,求解复数的乘方运算.记忆结论(1±i)2=±2i ,1+i 1-i =i ,1-i1+i =-i ,在化简复数的过程中构造出结论的形式,便可直接代入进行计算.1.设复数z 满足1+z1-z =i ,则|z |=( )A .1B . 2 C. 3 D .2答案 A解析 由题意知1+z =i -z i ,所以z =i -1i +1=(i -1)2(i +1)(i -1)=i ,所以|z |=1.2.若a 为实数,且(2+a i)(a -2i)=-4i ,则a =( ) A .-1 B .0 C .1 D .2 答案 B解析 由于(2+a i)(a -2i)=4a +(a 2-4)i =-4i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =0a 2-4=-4,解得a =0.故选B. 3.若复数z 满足z1-i=i ,其中i 为虚数单位,则z =( )A .1-iB .1+iC .-1-iD .-1+i答案 A解析 由已知z =i(1-i)=i -i 2=i +1,所以z =1-i.故选A. 4.设i 是虚数单位,则复数i 3-2i =( )A .-iB .-3iC .iD .3i答案 C解析 i 3-2i =-i -2ii 2=-i +2i =i ,选C.5.已知(1-i )2z =1+i(i 为虚数单位),则复数z =( ) A .1+i B .1-i C .-1+i D .-1-i答案 D解析 z =(1-i )21+i =-2i 1+i =-2i (1-i )(1+i )(1-i )=-1-i.6.(1+i )3(1-i )2=( ) A .1+i B .1-i C .-1+i D .-1-i 答案 D解析 (1+i )3(1-i )2=(1+i )2(1+i )(1-i )2=2i (1+i )-2i =-1-i.故选D.7.设i 是虚数单位,z 表示复数z 的共轭复数.若z =1+i ,则z i+i·z =( )A .-2B .-2iC .2D .2i答案 C解析 原式=1+ii +i(1-i)=-(i +i 2)+i(1-i)=1-i +i +1=2. 8.设复数a +b i(a ,b ∈R )的模为3,则(a +b i)(a -b i)=________. 答案 3解析 复数a +b i(a ,b ∈R )的模为a 2+b 2=3,则a 2+b 2=3,则(a +b i)(a -b i)=a 2-(b i)2=a 2-b 2·i 2=a 2+b 2=3.9.若复数z =1+2i ,其中i 是虚数单位,则⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫z +1z ·z =________. 答案 6解析 ∵z =1+2i ,∴z =1-2i. ∴⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫z +1z ·z =z ·z +1=5+1=6. 10.复数2-2i 1+i =________.答案 -2i解析 2-2i 1+i =(2-2i )(1-i )(1+i )(1-i )=2-2-4i 2=-2i. 已知复数z 满足z =2i 1+3i (i 为虚数单位),则z 的共轭复数的虚部是( )A.32 B .-32 C .-12 D .-12i [错解][错因分析] 对虚部的概念理解不清,将复数z =a +b i(a ,b ∈R )的虚部错误地认为是b i.[正解] z =2i 1+3i =2i (1-3i )(1+3i )(1-3i )=23+2i 4=32+12iz 的共轭复数为32-12i ,∴z 的共轭复数的虚部为-12,故选C. [答案] C [心得体会]………………………………………………………………………………………………时间:45分钟基础组1.[2016·冀州中学期末]设z =1+i(i 是虚数单位),则2z =( ) A .i B .2-i C .1-i D .0答案 C解析 因为2z =21+i =2(1-i )(1+i )(1-i )=1-i ,故选C.2.[2016·衡水中学周测]i 为虚数单位,若a1-i =1+i i ,则a 的值为( )A .iB .-iC .-2iD .2i 答案 C解析 由已知a 1-i =1+i i 得,a i =(1-i)(1+i),a i =2,a =2i =-2i ,故选C.3.[2016·冀州中学月考]设复数z =2-1-i(i 为虚数单位),z 的共轭复数为z ,则在复平面内i z 对应的点的坐标为( )A .(1,1)B .(-1,1)C .(1,-1)D .(-1,-1)答案 C解析 ∵z =2-1-i =-1+i ,∴i z =i(-1-i)=1-i ,其在复平面内对应的点的坐标为(1,-1).4.[2016·武邑中学周测]在复平面内,复数z 和2i2-i 表示的点关于虚轴对称,则复数z =( )A.25+45i B .25-45i C .-25+45i D .-25-45i答案 A解析 由2i 2-i =-25+45i 可知该复数对应的点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-25,45,其关于虚轴的对称点为⎝ ⎛⎭⎪⎫25,45,故复数z =25+45i ,故选A.5.[2016·衡水中学月考]已知i 是虚数单位,则2+i3-i =( )A.12-12i B .72-12i C.12+12i D .72+12i答案 C解析 2+i 3-i =(2+i )(3+i )(3-i )(3+i )=5+5i 10=12+12i.6.[2016·枣强中学猜题]若复数z =(2-i)i(其中i 为虚数单位),则z =( )A .2-iB .1+2iC .-1+2iD .1-2i答案 D解析 z =(2-i)i =1+2i ,∴z =1-2i ,选D.7.[2016·衡水中学期中]已知复数z =3+4i ,z 表示复数z 的共轭复数,则|zi |=( )A. 5 B .5 C. 6 D .6答案 B解析 由z =3+4i ,得z =3-4i ,所以|z i |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪3-4i i =|(3-4i)(-i)|=|-4-3i|=(-4)2+(-3)2=5.8. [2016·武邑中学期中]复数z =2i 20141-2i (i 是虚数单位)在复平面内的对应点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限答案 C解析 ∵i 2014=(i 2)1007=(-1)1007=-1,∴z =2i 20141-2i =-21-2i =-2(1+2i )(1-2i )(1+2i )=-2+2i 3,∴z 在复平面内的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫-23,-23,故选C.9.[2016·衡水中学期末]若(1+2a i)i =1-b i ,其中a ,b ∈R ,则|a +b i|=( )A.12+i B . 5 C.52 D .54答案 C解析 因为(1+2a i)i =1-b i ,所以-2a +i =1-b i ,a =-12,b=-1,所以|a +b i|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-12-i =52,选C.10.[2016·衡水二中期中]复数z =1-i ,则1z +z =( ) A.12+32i B .12-32i C.32-32i D .32-12i答案 D解析 ∵z =1-i ,∴1z +z =11-i +1-i =1+i (1-i )(1+i )+1-i =1+i 2+1-i =32-12i ,故选D.11. [2016·枣强中学模拟]设复数z =-1-i(i 为虚数单位),z 的共轭复数为z ,则|(1-z )·z |=( )A.10 B .2 C. 2 D .1 答案 A解析 解法一:|(1-z )·z |=|1-z ||z |=|2+i||-1+i|=22+12·(-1)2+(1)2=10.解法二:|(1-z )·z |=|z -z ·z |=|-1+i -2|=|-3+i|=(-3)2+12=10.12.[2016·衡水二中期末]若a 为实数,i 为虚数单位,2+a i 1+2i =-2i ,则a 等于________.答案 - 2解析 由已知2+a i1+2i =-2i ,得2+a i =-2i(1+2i),即2+a i =-2i +2,∴a =- 2.能力组13.[2016·武邑中学猜题]复数z 1,z 2满足z 1=m +(4-m 2)i ,z 2=2cos θ+(λ+3sin θ)i(m ,λ,θ∈R ),并且z 1=z 2,则λ的取值范围是( )A .[-1,1]B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-916,1 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-916,7 D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤916,7答案 C解析 由复数相等的充要条件可得⎩⎪⎨⎪⎧m =2cos θ4-m 2=λ+3sin θ,化简得4-4cos 2θ=λ+3sin θ,由此可得λ=-4cos 2θ-3sin θ+4=-4(1-sin 2θ)-3sin θ+4=4sin 2θ-3sin θ,因为sin θ∈[-1,1],所以4sin 2θ-3sin θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-916,7.14. [2016·冀州中学仿真]已知复数z =1+2i1-i,则1+z +z 2+…+z 2014为( )A .1+iB .1-iC .iD .1答案 C解析 z =1+2i1-i=1+2i (1+i )2=i ,∴1+z +z 2+…+z 2014=1×(1-z 2015)1-z =1-i 20151-i =1-i4×503+31-i=1+i 1-i =(1+i )2(1-i )(1+i )=2i2=i. 15.[2016·武邑中学预测]已知x 1=1-i(i 是虚数单位)是关于x 的实系数一元二次方程x 2+ax +b =0的一个根,则实数a =________,b =________.答案 -2 2解析 由题意,知x 2=1+i 是方程的另一根,因此-a =x 1+x 2=2,a =-2,b =x 1x 2=(1-i)(1+i)=2.16.[2016·衡水二中模拟]已知复数 z =4+2i(1+i )2(i 为虚数单位)在复平面内对应的点在直线x -2y +m =0上,则m =________.答案 -5解析 z =4+2i (1+i )2=4+2i 2i =(4+2i )i2i 2=1-2i ,复数z 在复平面内对应的点的坐标为(1,-2),将其代入x -2y +m =0,得m =-5.。
高考数学(文)复习课件《4-4数系的扩充与复数的引入》
悟典题 能力 提升
4.复数的模
提素能 高效
向量O →Z 的长度叫做复数z=a+bi的模,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a
训练
+bi|= a2+b2 .
山
东
金
太
阳
书
业
有
限
公
司
菜 单 隐藏
高考总复习 A 数学(文)
抓主干 考点 解密
研考向 要点 探究
悟典题
能力 提升
____________________[通关方略]____________________
研考向 要点 探究
悟典题
能力
提升
2.复数加法的运算定律
提素能 高效 训练
复数的加法满足交换律、结合律,即对任何z1、z2、z3∈C,有z1
+z2= z2+z1 ,(z1+z2)+z3= z1+(z2+z3) .
山
东
金
太
阳
书
业
有
限
公
司
菜 单 隐藏
高考总复习 A 数学(文)
抓主干 考点 解密
研考向
要点
东 金 太
+3i.
阳 书
业
答案:D
有
限
公
司
菜 单 隐藏
高考总复习 A 数学(文)
高效
训练
(1)|z|=|z-0|=a(a>0)表示复数z对应的点到原点的距离为a:
山
(2)|z-z0|表示复数z对应的点与复数z0对应的点之间的距离.
东 金
太
阳
书
业
有
限
公
司
菜 单 隐藏
高考总复习 A 数学(文)
抓主干 考点 解密
高考高考数学总复习 第四章 第5节 数系的扩充与复数的引入课件
[答案] 3
A
16
考向 1 复数的有关概念
【典例 1】 (1)设 i 是虚数单位,若复数 a-31-0 i(a∈R)是纯虚
数,则 a 的值为( )
A.-3
B.-1
C.1
D.3
()
A.A
B.B
C.C
D.D
图 4-5-2
A
10
[解析] 共轭复数对应的点关于实轴对称.
[答案] B
A
11
3.(2014·江西高考)若复数 z 满足 z(1+i)=2i(i 为虚数单位), 则|z|=( )
A.1
B.2
C. 2
D. 3
A
12
[解析] ∵z(1+i)=2i, ∴z=12+i i=2i(12-i)=1+i, ∴|z|= 12+12= 2.
[答案] C
A
13
4.(2014·江苏高考)已知复数 z=(5+2i)2(i 为虚数单位),则 z 的实部为________.
A
14
[解析] ∵z=(5+2i)2=21+20i, ∴z 的实部为 21.
[答案] 21
A
15
5.若 3+bi=(1-i)(a+bi)(a,b 为实数,i 为虚数单位),则 a +b=________.
(1)点 A 所在的象限; (2)向量O→B对应的复数.
A
29
[解] (1)z=12+i i=(12+i(i)1-(i1)-i)=1+i,
所以 z 的共轭复数-z =1-i, 所以点 A(1,-1)位于第四象限. (2)又点 A,B 关于原点 O 对称. ∴点 B 的坐标为 B(-1,1). 因此向量O→B对应的复数为-1+i.
高考数学人教版理科一轮复习配套课件4.4数系的扩充与复数的引入
解析:因为(a+i)(1+i)=a-1+(a+1)i=bi,a,b∈R,所以
a-1=0, a+1=b, a=1, 解得 b=2,
所以 a+bi=1+2i.
答案:1+2i
1.把握复数的运算技巧
(1)设 z=a+bi(a,b∈R),利用复数相等和相关性质将复数问题实数化是 解决复数问题的常用方法. (2)在复数代数形式的四则运算中, 加、 减、 乘运算按多项式运算法则进行,
答案:A
10 3. (2013· 安徽高考)设 i 是虚数单位, 若复数 a- (a∈R)是纯虚数, 3-i 则 a 的值为 A.-3 C.1 B.-1 D.3 ( )
103+i 10 解析:复数 a- =a- =(a-3)-i 为纯虚数, 3-i 3-i3+i 则 a-3=0,即 a=3.
第四节
数系的扩充与复数的引入
1.复数的有关概念 (1)复数的概念:
形如 a+bi(a,b∈R)的数叫复数,其中 a,b 分别是它的 实部和 虚部.若 b=0,则 a+bi 为实数;若 b≠0,则 a+bi 为虚数;若 a=0且b≠0 ,则 a+bi 为纯虚数.
(2)复数相等:a+bi=c+di⇔ a=c且b=d (a,b,c, d∈R).
[类题通法]
解决复数概念问题的方法及注意事项
(1)复数的分类及对应点的位置问题都可以转化为复数的实部 与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实 部和虚部满足的方程(不等式)组即可.
(2)解题时一定要先看复数是否为 a+bi(a,b∈R)的形式,以 确定实部和虚部.
[ 典例 ]
(1)(2013· 四川高考 )如图,在复平
(3)共轭复数:a+bi 与 c+di 共轭⇔ a=c,b=-d (a, b,c,d∈R).
高考数学第一轮总复习知识点课件 第四节 数系的扩充与复数的引入
∴当m=-12时,z是纯虚数.
考点演练
10. (2008·上海)若z是实系数方程 x2 2x 的p 一0个虚根,且 |z|=2,则p= .
解析:
2 4 4 p 2 2 p 1i
z
1 p 1i
2
2
∵|z|=2,∴1+p-1=4,∴p=4.
答案: 4
11. (2009·福建改编)若 2=a+bi(i为虚数单位),a,b∈R,
2. 求7+24i的平方根.
解析: 设平方根为x+yi(x,y∈R),
则 x y=i72 +24i,即 x+2 2xyy2 i=7+24i,
∴ x2 = 7y2,
2xy=24,解得 x=4,
y=3或 x=-4,
y=-3.
故7+24i的平方根为4+3i或-4-3i.
题型三 复数集上的代数方程
分析 复数z=a+bi的分类取决于其实部a与虚部b的不同取值.
解 ∵z=( m-32m)+( -mm2-6)i=m(m-3)+(m+2)(m-3)i,
∴(1)当m=-2或m=3时,z为实数; (2)当m≠-2且m≠3时,z为虚数; (3)当m=0时,z为纯虚数; (4)当m=3时,z=0; (5)由 m(m-3)<0,
为邻边O的Z1平,O行Z2四边形的对角线 所对应的复数O. Z ②复数减法的几何意义
复数 z1 是z2连接向量
所对应的z2复• 数z1 . 5. 复数的乘法与除法
OZ的1,终OZ点2 ,并指向被减向量的向量
设 z1=a+bi, z=2 c+di,
(1)复数的乘法运算法则
高考数学(理)一轮复习课件:数系的扩充与复数的引入
知识点 复数的运算 复数的几何意义 复数的运算
源自教材 P61·A组T5 P61·A组T3 P61·A组T5
考向一 复数的概念 【典例1】(1)若复数z=(x2-1)+(x-1)i为纯虚数,则实数x的值为 A.-1 B.0 C.1 D.-1或1
(
)
(2)若复数z满足(3-4i)z=|4+3i|,则z的虚部为
4.复数a+bi(a,b∈R)数系表
【教材母题变式】 1.设复数z满足 =i,则|z|= 【解析】选A.由 所以|z|=|i|=1.
(
) =i,
=i,得1+z=i-zi,z=
1 z 1 z
A.1
B. 2
C. 3
D.2
1 z 1 z
1 i 1 i
2.设i是虚数单位,则复数 在复平面内所对应的 点位于 ( ) 2i A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 【解析】选B.因为 =-1+i,由复数的1 i 几何意义知-1+i在复平面内的对应点为(-1,1),该点 位于第二象限.
【同源异考· 金榜原创】 1.设a,b∈R,i是虚数单位,则“ab=0”是“复数a+ 为纯虚数”的 ( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
b i
【解析】选B.因为a+ =a-bi为纯虚数,所以a=0,b≠0, 所以“ab=0”是“复数a+ 为纯虚数”的必要不充分 b 条件.
z1
z1
【巧思妙解】(1)题可根据纯虚数的概念,代入验证,若x=1时,x-1=0,复数z表示实数, 排除C,D,若x=0,x2-1=-1有实部,不为纯虚数,故排除B,选A.
【技法点拨】 解决复数概念类问题的要点 (1)找准复数的实部和虚部.复数的相关概念都与实部和虚部有关. (2)复数问题实数化.解决复数概念类问题,常从复数定义出发,把复数问题转化为实数 问题处理.
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•1.复数的有关概念 •(1)复数的概念:形如a+bi(a,b∈R)的数叫 复数,其中a,b分别是它的实部和虚部.若 b=0 _________,则a+bi为实数,若________, b≠0 a=0且b≠0 则a+bi为虚数,若_____________,则a+ bi为纯虚数. a=c,b=d •(2)复数相等:a+bi=c+di⇔ _______________(a,b,c,d∈R). a=c,b=-d •(3)共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔ ______________(a,b,c,d∈R).
应用复数相等的定义可进行复数与实数之间的相互转
化.
•复数除法的实质是分母实数化,其操作方法 是分子、分母同乘以分母的共轭复数.
•从近两年的高考试题来看,复数的有关概念、 复数的几何意义、复数的运算(特别是除法运 算)是高考命题的重点,多以客观题形式呈现, 属容易题,主要考查函数与方程、转化与化 归的数学思想方法的应用.
1-i a(1-i) a 1 1 【解析】 (1) + = +( - i)= 2 1+i (1+i)(1-i) 2 2 a 1 a 1 ( + )-( + )i, 2 2 2 2 a 1 由题意知 + =0,∴a=-1. 2 2 (2)若m=1,则z1=3-2i,从而z1=z2. m2+m+1=3, 若z1=z2,则 2 m +m-4=-2, ∴m=-2或m=1. 从而“m=1”是“z1=z2”的充分不必要条件.
【解析】 由题意知3-4i=λ(-1+2i)+μ(1-i), ∴3-4i=(μ-λ)+(2λ-μ)i, μ-λ=3, λ=-1, 由复数相等知 解得 2λ-μ=-4, μ=2, ∴λ+μ=-1+2=1.
【答案】 1
•任意两个复数均为实数的充要条件是这两个 复数能比较大小.
i 2.复数 (i是虚数单位)的实部是( 1+2i 2 2 1 1 A. B.- C. D.- 5 5 5 5
)
i(1-2i) 2+i 2 1 i 【解析】 = = = + i, 5 5 5 1+2i (1+2i)(1-2i) 故选A.
•【答案】 A
•3.若a,b∈R,i为虚数单位,且(a+i)i=b +i,则( ) •A.a=1,b=1 B.a=-1,b=1 •C.a=-1,b=-1 D.a=1,b =-1 •【解析】 (a+i)i=-1+ai=b+i,故应有a =1,b=-1. •【答案】 D
1-i a (1)(2013· 广州模拟)设a是实数,且 + 是实数, 2 1+i 则a=( ) 1 A. B.-1 C.1 D.2 2 (2)(2013· 东莞质检)若z1=(m2+m+1)+(m2+m-4)i, m∈R,z2=3-2i,则m=1是z1=z2的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
→ (4)复数的模:向量OZ的模r叫做复数z=a+bi的模,
a2+b2 即|z|=|a+bi|=____________. 2.复数的几何意义 Z(a,b) 复数z=a+bi与复平面内的点___________及平面向量
→ OZ=(a,b)(a,b∈R)是一一对应关系.
•3.复数的运算 •(1)运算法则:设z1=a+bi,z2=c+di,a, b,c,d∈R
【解析】 5(2+i) 5 因为z-i= = = 2-i (2-i)(2+i)
5(2+i) =2+i,所以z=2+i+i=2+2i. 5
【答案】
D
课后作业(三十)
(2)几何意义:复数加减法可按向 量的平行四边形或三角形法则进行. 如图4-5-1给出的平行四边形 OZ1ZZ2可以直观地反映出复数加减法 → → → OZ1+OZ2 的几何意义,即 OZ =__________,
→ → OZ2-OZ1 Z→ 2=_____________. Z 1
•1.已知z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c, d∈R),若z1>z2,则a>c说法正确吗? •【提示】 正确.因为z1,z2至少有一个为 虚数时是不能比较大小的,故z1,z2均为实数, 即z1=a,z2=c,所以a>c. •2.若|z-z1|=|z-z2|,则z对应的点与z1、 z2对应的点之间的关系是什么? •【提示】 复数z对应点位于复数z1、z2对应 点连线段的中垂线上.
•1.(2012·湖南高考)已知复数z=(3+i)2(i为 虚数单位),则|z|=________.
【解析】 法一 ∵z=(3+i)2,∴|z|=|(3+i)2|=|3+i|2 =10. 法二 ∵z=(3+i)2=9+6i+i2=8+6i, ∴|z|= 82+62=10.
【答案】 10
•2.(2012·安徽高考)复数z满足(z-i)(2-i)= 5,则z=( ) •A.-2-2i B.-2+2i •C.2-2i D.2+2i
•p3:z的共轭复数为1+i; •p4:z的虚部为-1. •其中的真命题为( ) •A.p2,p3 B.p1,p2 •C.p2,p4 D.p3,p4 •【思路点拨】 (1)分别验证“充分性”和 “必要性”; •(2)把复数z化成m+ni(m,n∈R)的形式,然 后根据复数的相关概念判断命题是否正确.
b 【尝试解答】 (1)若ab=0,则当a=1,b=0时,a+ i 是实数,不是纯虚数, b b 若a+ 是纯虚数,由a+ =a-bi知a=0,b≠0,∴ab i i =0, b 因此“ab=0”是“复数a+ 为纯虚数的必要不充分条 i 件.” 2 (2)∵z= =-1-i, -1+i ∴|z|= (-1) 2+(-1) 2= 2,∴p1是假命题;
→ → → → 【思路点拨】 (1)AO=-OA,BC =AO,然后根据复 数的几何意义求解; → → → (2)根据复数减法的几何意义及CA=OA-OC求解.
【尝试解答】
→ → (1)AO=-OA,
→ ∴AO对应的复数为-3-2i. → → → ∵BC=AO,∴BC对应的复数为-3-2i. → → → (2)CA=OA-OC, → ∴CA对应的复数为(3+2i)-(-2+4i)=5-2i.
1+i (2)先化简 ,再根据in的周期性求值. 1-i
【尝试解答】
2+i (2+i)(-i) (1)z-i= = =1- i i·(-i)
2i,z=i+1-2i=1-i. 1+i 2 011 2 011 3 (2)( ) =i =i =-i. 1-i
•【答案】 (1)B (2)A
1.复数的加法、减法、乘法运算可以类比多项式运 算,除法关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,注意要 把i的幂写成最简形式. 2.记住以下结论,可提高运算速度 1+i 1-i (1)(1± =± i) 2i;(2) =i;(3) =-i;(4)-b+ai= 1-i 1+i
•易错提示:(1)对i的幂化简错误. •(2)不能用复数相等的定义转化为关于a,b的 方程组求解. •防范措施:(1)掌握复数的有关概念是正确解 答的基础,注意i4n=1;i4n+1=i;i4n+2=-1; i4n+3=-i(n∈N+). •(2)应用复数相等的定义可进行复数与实数之 间的相互转化,应用复数相等的定义必须将 复数化为标准形式.
•1.(人教A版教材习题改编)在复平面内,复 数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B.若C 为线段AB的中点,则点C对应的复数是( ) •A.4+8i B.8+2i C.2+4i D.4+i •【解析】 ∵A(6,5),B(-2,3), •∴线段AB的中点C(2,4),则点C对应的复 数为z=2+4i. •【答案】 C
2
i(a+bi);(5)i4n=1;i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+ 3=- i(n∈N).
(2013· 深圳模拟)复数z1=3+4i,z2=1+i,i为虚数单 位,若z2=z·1,则复数z等于( z ) 2 8 6 8 6 A.- + i B.- - i 25 25 25 25 8 6 8 6 C. + i D. - i 25 25 25 25
→ 1.复数z=a+bi(a,b∈R)与点Z(a,b)及向量 OZ 一一 对应,相等向量表示同一复数. 2.复数加减法运算可借助向量的平行四边形法则和三 角形法则进行.
(2013· 韶关模拟)已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3 → -4i,它们在复平面上对应的点分别为A、B、C,若 OC = → → λ OA+μOB,(λ,μ∈R),则λ+μ的值是________.
思想方法之十
转化思想在复数中的应用
3+bi (2012· 湖北高考)若 =a+bi(a,b为实数,i为 1-i 虚数单位),则a+b=________.
【解析】
3+bi (3+bi)(1+i) 1 = = [(3-b)+(3+ 2 2 1-i
3-b 3+b b)i]= + i. 2 2 a=3-b, a=0, 2 ∴ 解得 ∴a+b=3. b=3. 3+b =b, 2 【答案】 3
2 【解析】 由z2=z·1 z
(1+i)2 2i(3-4i) 2i 得z= = = = z1 3+4i 3+4i (3+4i)(3-4i) z2 2 8+6i 8 6 = = + i. 25 25 25
•【答案】 C
如图4-5-2,平行四边形 OABC,顶点O、A、C分别表示0, 3+2i,-2+4i,试求: → → (1)AO对应的复数,BC对应的复数; → (2)CA对应的复数.
•∵z2=(-1-i)2=2i,∴p2是真命题; •∵z=-1+i,∴p3是假命题; •∵z的虚部为-1,∴p4是真命题. •其中的真命题共有2个:p2,p4. •【答案】 (1)B (2)C
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•1.复数的分类及对应点的位置问题都可以 转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问 题,只需把复数化为代数形式,列出实部、 虚部满足的方程(不等式)组即可. •2.求复数模的常规思路是利用复数的有关 运算先求出复数z,然后利用复数模的定义求 解.