2019届高考数学一轮复习 第1讲 数系的扩充与复数的引入学案(无答案)文
2019届高三数学(理)人教版一轮课件:第十一篇第1节 数系的扩充与复数的引入(33)
2019年7月10日
你是我今生最美的相遇遇上你是我的缘
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(2)(2017·山东卷)已知 a∈R,i 是虚数单位.若 z=a+ 3 i,z· z =4,则 a 等 于( )
(A)1 或-1 (C)- 3
(B) 7 或- 7 (D) 3
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4.(2017·河北唐山二模)设复数 z 满足 z 1 =1-3i,则|z|等于( B )
z2
(A)5 (C)2
(B) 5 (D) 2
解析:由 z 1 =1-3i,得 z+1=z-2-3zi+6i,即 z=2+i,则|z|= 5 .故选 B. z2
点或向量表示,并能将复平面上的点或
向量所对应的复数用代数形式表示.
2019年7月10日
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知识梳理自测 考点专项突破
2019年7月10日
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知识梳理自测
把散落的知识连起来
【教材导读】 1.复数的几何意义是什么? 提示:复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的点Z(a,b)及平面向量=OZ (a,b)(a, b∈R)是一一对应关系. 2.复数模的几何意义是什么? 提示:复数z=a+bi(a,b∈R)的模|z|表示复平面内点Z(a,b)到原点O(0,0)的距 离,亦即向量 OZ 的模| OZ |.
2019年7月10日
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(2)(2017·全国Ⅲ卷)设复数 z 满足(1+i)z=2i,则|z|等于( )
(A) 1 2
(B) 2 (C) 2 (D)2 2
高考数学一轮复习作业数系的扩充与复数的引入北师大版
数系的扩充与复数的引入一、选择题1.(2021·新高考卷Ⅰ)已知z =2-i,则z (z +i)=( ) A .6-2i B .4-2i C .6+2iD .4+2iC [因为z =2-i,所以z (z +i)=(2-i)(2+2i)=6+2i,故选C .] 2.(2021·浙江高考)已知a ∈R ,(1+a i)i =3+i(i 为虚数单位),则a =( ) A .-1 B .1 C .-3D .3C [法一:因为(1+a i)i =-a +i =3+i,所以-a =3,解得a =-3.故选C . 法二:因为(1+a i)i =3+i,所以1+a i =3+ii =1-3i,所以a =-3.故选C .]3.(2019·全国卷Ⅱ)设z =-3+2i,则在复平面内z 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C [∵z =-3+2i,∴z =-3-2i,∴在复平面内,z 对应的点为(-3,-2),此点在第三象限.] 4.(1-i)4=( )A .-4B .4C .-4iD .4i A [(1-i)4=(-2i)2=-4,故选A .]5.若复数z =a1+i +1为纯虚数,则实数a =( )A .-2B .-1C .1D .2 A [因为复数z =a1+i+1=a 1-i1+i1-i+1=a +22-a2i,∵z 为纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +22=0,-a 2≠0,∴a =-2.] 6.已知1-i2z=1+i(i 为虚数单位),则复数z 等于( )A .1+iB .1-iC .-1+iD .-1-iD [由题意,得z =1-i21+i =-2i1+i=-1-i,故选D .] 7.已知z =a +i2 021,且|z +i|=3,则实数a 的值为( )A .0B .1C .± 5D . 6 C [∵z =a +i2 021=a +i,∴|z +i|=|a +2i|=a 2+4=3.∴a =±5,故选C .]8.设复数z 1,z 2在复平面内对应的点关于实轴对称,z 1=2+i,则z 1z 2=( ) A .1+i B .35+45i C .1+45iD .1+43iB [因为复数z 1,z 2在复平面内对应的点关于实轴对称,z 1=2+i,所以z 2=2-i,所以z 1z 2=2+i 2-i =2+i 25=35+45i,故选B .] 二、填空题9.设复数z 满足z =|1-i|+i(i 为虚数单位),则复数z =________. 2-i [复数z 满足z =|1-i|+i =2+i,则复数z =2-i .]10.已知i 是虚数单位,则复数z =(1+i)(2-i)的实部是________,虚部是________. 3 1 [z =(1+i)(2-i)=3+i,故实部是3,虚部是1.]11.-3+2i 是方程2x 2+px +q =0的一个根,且p ,q ∈R ,则p +q =________. 38 [由题意得2(-3+2i)2+p (-3+2i)+q =0, 即2(5-12i)-3p +2p i +q =0, 即(10-3p +q )+(-24+2p )i =0,所以⎩⎪⎨⎪⎧10-3p +q =0,-24+2p =0.所以p =12,q =26,所以p +q =38.]12.已知复数z =4+2i1+i2(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 =________.-5 [z =4+2i 1+i 2=4+2i2i =4+2i i2i2=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.]1.若(1-m i)(m +i)<0,其中i 为虚数单位,则m 的值为( ) A .-1 B .-2 C .-3 D .-4A [因为(1-m i)(m +i)=2m +(1-m 2)i <0,所以⎩⎪⎨⎪⎧2m <0,1-m 2=0,解得m =-1,故选A .]2.(2021·合肥质检)欧拉公式e i θ=cos θ+isin θ把自然对数的底数e,虚数单位i,三角函数cos θ和sin θ联系在一起,充分体现了数学的和谐美,被誉为“数学的天桥”,若复数z 满足(e i π+i)·z =i,则|z |=( )A .1B .22 C .32D . 2 B [由题意知e i π=cos π+isin π=-1. ∴z =i -1+i =i -1-i -1+i -1-i =12-12i,∴|z |=⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫-122=22,故选B .]。
2019届高三数学第一轮复习(文)第1讲 数系的扩充与复数的引入
B.-1 D.0
所以 m=1.故选 A. (教材习题改编)设 x,y∈R,若(x+y)+(y-1)i=(2x+3y)+(2y+1)i,则复数 z=x+ yi 在复平面上对应的点位于( A.第一象限 C.第三象限 解析:选 D.由题意得 所以 x=4,y=-2, 所以复数 z=4-2i 在复平面上对应的点位于第四象限,故选 D. (教材习题改编)复数 A.2+i C.-2+i 解析:选 B. -5 的共轭复数为( i-2 B.2-i D.-2-i -5 5(2+i) 5 5(2+i) = = = =2+i. 2 - i 5 i-2 (2-i) (2+i) ) ) B.第二象限 D.第四象限 x+y=2x+3y, y-1=2y+1,
框图
能绘制简单实际问题的流程图, 了解流程图在解决实际问题中 的作用. 会运用结构图梳理已学过的知识,整理收集到的资料信息. 了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,
合情推理 与演绎推理
了解合情推理在数学发现中的作用. 了解演绎推理的重要性;掌握演绎推理的基本模式,并能运用 它们进行一些简单推理. 了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异. 了解直接证明的两种基本方法——分析法和综合法; 了解分析
直接证明 与间接证明
法和综合法的思考过程、特点. 了解间接证明的一种基本方法——反证法; 了解反证法的思考 过程、特点.
第1讲
数系的扩充与复数的引入
[学生用书 P199]
1.复数的有关概念
(1)复数的定义 形如 a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中实部是 a,虚部是 b. (2)复数的分类 复数 z=a+bi(a,b∈R) 实数(b=0) , 虚数(b≠0) (3)复数相等 a+bi=c+di⇔a=c 且 b=d(a,b,c,d∈R). (4)共轭复数 a+bi 与 c+di 共轭⇔a=c 且 b=-d(a,b,c,d∈R). (5)复数的模 → 向量OZ的模叫做复数 z=a+bi 的模,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=r= a2+b2(r≥0, a、b∈R). 2.复数的几何意义 (1)复数 z=a+bi ―→ 复平面内的点 Z(a,b)(a,b∈R). → (2)复数 z=a+bi(a,b∈R) ―→ 平面向量OZ. 3.复数的运算 (1)复数的加、减 、乘、除运算法则 设 z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则 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; (c-di) ac+bd bc-ad z a+bi (a+bi) ④除法: 1= = = + i(c+di≠0). z2 c+di (c+di) (c-di) c2+d2 c2+d2 (2)复数加法的运算定律 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).
2019年高考数学一轮复习:数系的扩充与复数的引入
2019年高考数学一轮复习:数系的扩充与复数的引入数系的扩充与复数的引入1.虚数单位为i ,规定:i 2=________,且实数与它进行四则运算时,原有的加法、乘法的________仍然成立.2.复数的概念形如:a +b i(a ,b ∈R )的数叫复数,其中a 叫做复数的______,b 叫做复数的__________.①当________时,复数a +b i 为实数; ②当________时,复数a +b i 为虚数;③当________且________时,复数a +b i 为纯虚数.3.复数相等的充要条件a +b i =c +d i(a ,b ,c ,d ∈R )⇔ ____________,特别地,a +b i =0⇔____________.4.复数z =a +b i(a ,b ∈R )与复平面上的点Z (a ,b )、平面向量OZ →都可建立____________的关系(其中O 是坐标原点).5.在复平面内,实轴上的点都表示____________;虚轴上的点除____________外都表示____________.6.复数的模向量OZ →的模r 叫做复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模,记作________或||a +b i .即||z =||a +b i =r =________(r ≥0,r ∈R ).7.共轭复数一般地,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__________,复数z 的共轭复数记作________.8.数系的扩充数集扩充的过程是:自然数集(N )→____________→____________→____________→复数集(C ).数集的每一次扩充,都使得在原有数集中能实施的运算,在新的数集中仍能进行,并且解决了在原有数集中某种运算不可实施的矛盾.9.复数的加、减、乘、除的运算法则 设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R ),则(1)z 1±z 2=____________________________; (2)z 1·z 2=____________________________; (3)z 1z 2=____________________________ (z 2≠0). 10.复数加、减法的几何意义以复数z 1,z 2分别对应的向量OZ 1→,OZ 2→为邻边作平行四边形OZ 1ZZ 2,对角线OZ 表示的向量OZ →就是____________.z 1-z 2对应的向量是____________.自查自纠1.-1 运算律2.实部 虚部 ①b =0 ②b ≠0 ③a =0 b ≠0 3.a =c 且b =d a =b =0 4.一一对应5.实数 原点 纯虚数 6.||za 2+b 27.共轭复数 z8.整数集(Z ) 有理数集(Q ) 实数集(R ) 9.(1)(a ±c )+(b ±d )i (2)(ac -bd )+(ad +bc )i (3)ac +bd c 2+d 2+bc -ad c 2+d2i 10.复数z 1+z 2所对应的向量 Z 2Z 1→若复数2-b i(b ∈R )的实部与虚部互为相反数,则b 的值为( )A .-2B .2C .- 2 D. 2 解:复数2-b i 的实部为2,虚部为-b ,由题意知2=-(-b ),所以b =2.故选B .(2017·全国卷Ⅱ)3+i1+i=( )A .1+2iB .1-2iC .2+iD .2-i解:由复数除法的运算法则有:3+i1+i=(3+i )(1-i )2=2-i.故选D .(2017·山东)已知a ∈R ,i 是虚数单位,若z =a+3i ,z ·z =4,则a 的值为( )A .1或-1 B.7或-7 C .- 3 D. 3 解:由z =a +3i ,z ·z —=4得a 2+3=4,所以a =±1.故选A .(2017·江苏)已知复数z =(1+i)(1+2i),其中i是虚数单位,则z 的模是________.解:|z |=|(1+i)(1+2i)|=|1+i||1+2i|=2×5=10.故填10.(2017·浙江)已知a ,b ∈R ,(a +b i)2=3+4i(i是虚数单位),则a 2+b 2=________,ab =________. 解:由题意可得a 2-b 2+2ab i =3+4i ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=3,ab =2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1, 则a 2+b 2=5,ab =2.故填5;2.类型一 复数的概念下列命题中:(1)在复数集中,任意两个数都不能比较大小; (2)若z =m +n i(m ,n ∈C ),则当且仅当m =0,n ≠0时,z 为纯虚数;(3)若(z 1-z 2)2+(z 2-z 3)2=0,则z 1=z 2=z 3; (4)x +y i =1+i ⇔x =y =1;(5)若实数a 与a i 对应,则实数集与纯虚数集一一对应.其中正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3 解:(1)当两个复数都是实数时,可以比较其大小. (2)若m =0,n =i 时,则z =0+i 2=-1∈R . (3)当z 1=1,z 2=0,z 3=i 时满足条件,而结论不成立.(4)只有当x ,y ∈R 时命题才正确. (5)若a =0,则0·i =0不是纯虚数.故选A . 【点拨】正确理解复数的概念,不要想当然地认为字母表示的数(特别是i 的系数)一定是实数,也不要随意将实数中的一些结论推广到复数中去.对z =a +b i(a ,b ∈R ),z 为纯虚数⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b ≠0,z 为实数⇔b =0.(1)(2017·全国卷Ⅰ)设有下面四个命题:p 1:若复数z 满足1z ∈R ,则z ∈R ;p 2:若复数z 满足z 2∈R ,则z ∈R ; p 3:若复数z 1,z 2满足z 1z 2∈R ,则z 1=z —2; p 4:若复数z ∈R ,则z —∈R . 其中的真命题为( )A .p 1,p 3B .p 1,p 4C .p 2,p 3D .p 2,p 4解:令z =a +b i(a ,b ∈R ),则由1z =1a +b i =a -b i a 2+b 2∈R 得b =0,所以z ∈R ,故p 1正确;当z =i 时,因为z 2=i 2=-1∈R ,而z =i ∉R ,故p 2不正确;当z 1=z 2=i 时,满足z 1·z 2=-1∈R ,但z 1≠z 2,知p 3不正确;对于p 4,因为实数没有虚部,所以它的共轭复数是它本身,也属于实数,故p 4正确.故选B .(2)(2017·天津)已知a ∈R ,i 为虚数单位,若a -i2+i 为实数,则a 的值为________.解:a -i 2+i =(a -i )(2-i )(2+i )(2-i )=(2a -1)-(a +2)i 5=2a -15-a +25i 为实数,则a +25=0,a =-2.故填-2.已知A ,B 是锐角三角形的两内角,则复数(sin A -cos B )+(sin B -cos A )i 在复平面内对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 解:因为A ,B 是锐角三角形的两内角,所以A +B >π2,且0<A <π2,0<B <π2.所以0<π2-B <A <π2,由正弦函数的单调性知sin ⎝⎛⎭⎫π2-B <sin A , 即sin A -cos B >0.同理可得,sin B -cos A >0. 故选A .【点拨】判断复数对应的点在复平面上的位置,只需判断复数的实部和虚部的正负即可,对题目中条件“A ,B 是锐角三角形的内角”的挖掘是解决此题的关键.(2017·北京)若复数(1-i)(a +i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1)B .(-∞,-1)C .(1,+∞)D .(-1,+∞) 解:z =(1-i)(a +i)=(a +1)+(1-a )i ,因为对应的点在第二象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧a +1<0,1-a >0, 解得a <-1.故选B .关于x 的方程x 2-(2i -1)x +3m -i =0有实根,则实数m 的值是.解:设实根为x 0,则x 20-(2i -1)x 0+3m -i =0, 即x 20+x 0+3m -(2x 0+1)i =0.由复数相等的充要条件得⎩⎪⎨⎪⎧x 20+x 0+3m =0,2x 0+1=0.所以m =-13(x 20+x 0)=-13×⎝⎛⎭⎫14-12=112.故填112. 【点拨】复数的分类,复数的相等,复数的模,共轭复数的概念都与复数的实部与虚部有关,所以解答与复数概念有关的问题时,需把所给复数化为代数形式,即a +b i(a ,b ∈R )的形式,再根据题意求解.(2016·山东)若复数z 满足2z +z —=3-2i ,其中i 为虚数单位,则z =( )A .1+2iB .1-2iC .-1+2iD .-1-2i解:设z =a +b i(a ,b ∈R ),则2z +z —=3a +b i =3-2i ,故a =1,b =-2,则z =1-2i.故选B .类型二 复数的运算i 是虚数单位,计算2i -2(1-i )2×⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2017=________.解:因为2(i -1)(1-i )2=2i -1=-(i +1),⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2016=21008(2i )1008=1,所以原式=-(i +1)×2(1+i )=- 2.故填-2.【点拨】(1)复数的计算除了掌握基本运算法则外,最好熟记一些常见算式运算的结果,这对提高运算的速度和准确度都有很大的帮助.如:(1+i)2=2i ,(1-i)2=-2i ,(1+i)·(1-i)=2,i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n+2=-1,i 4n +3=-i(n ∈N )等.(2)除法的关键是“分母实数化”.i 是虚数单位,⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 2016+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 6=________________.解:原式=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 21008+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 6=⎝⎛⎭⎫2-2i 1008+i6=i 1 008+i 6=i 4×252+i 4+2=1+i 2=0.故填0.类型三 复数的模与共轭复数(1)复数z 满足(z -3)(2-i)=5(i 为虚数单位),则z 的共轭复数为( )A .2+iB .2-iC .5+iD .5-i解:由题意得z -3=52-i =2+i ,所以z —=5+i ,故z =5-i.故选D .(2)(2017·全国卷Ⅲ)设复数z 满足(1+i)z =2i ,则|z |=( ) A.12 B.22C. 2 D .2 解:由题意可得,z =2i 1+i,由复数求模的法则,⎪⎪⎪⎪z 1z 2=|z 1||z 2|可得,|z |=|2i||1+i|=22= 2.故选C . 【点拨】复数模与共轭复数的运算性质要牢记,如zz —=|z |2,⎪⎪⎪⎪z 1z 2=|z 1||z 2|等.(1)把复数z 的共轭复数记作z —,已知(1+2i) z —=4+3i ,求z 及zz. 解:设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z —=a -b i ,由已知得(1+2i)·(a -b i)=(a +2b )+(2a -b )i =4+3i ,由复数相等的定义知⎩⎪⎨⎪⎧a +2b =4,2a -b =3, 解得a =2,b =1,所以z=2+i.所以zz =2+i 2-i =(2+i )2(2-i )(2+i )=3+4i 5=35+45i.(2)(2015·洛阳统考)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 解:依题意得(1-z )·z —=(2+i)(-1+i)=-3+i ,则|(1-z )·z —|=|-3+i|=(-3)2+12=10.故选A .1.处理与复数概念有关的问题,首先找准复数的实部与虚部,若复数为非标准的代数形式,应通过代数运算将其化为标准的代数形式,然后根据定义解题,复数问题实数化是解决复数问题最基本的思想方法.2.熟练掌握复数部分的一系列概念,对于求解复数题至关重要.以下三点请注意:(1)对于复数m +n i ,如果m ,n ∈C (或没有明确界定m ,n ∈R ),则不可想当然地判定m ,n ∈R .(2)易误认为y 轴上的点与纯虚数一一对应(注意原点除外).(3)对于a +b i(a ,b ∈R )为纯虚数的充要条件,只注意了a =0而漏掉了b ≠0.3.复数的几何意义 (1)(其中a ,b ∈R ).(2)|z |表示复数z 对应的点与原点的距离. (3)|z 1-z 2|表示两点的距离,即表示复数z 1与z 2对应的点的距离.4.复数代数形式的加减乘除运算的法则是进行复数运算的理论依据,加减运算类似于多项式的合并同类项,乘法法则类似于多项式乘法法则,除法运算则先将除式写成分式的形式,再将分母实数化.5.复数的代数运算多用于次数较低的运算,但应用i 、ω的性质可简化运算.注意下面结论的灵活运用:(1)(1±i)2=±2i ;(2)1+i 1-i =i ,1-i1+i=-i ;(3)ω2+ω+1=0,ω3=1,其中ω=-12±32i ;(4)i n +i n +1+i n +2+i n +3=0(n ∈N )等.6.在进行复数的运算时,不能把实数集的运算法则和性质照搬到复数集中来,如下面的结论,当z ∈C 时,不是总成立的:(1)(z m )n=z mn(m ,n 为分数);(2)若z m=z n,则m =n (z ≠1);(3)若z 21+z 22=0,则z 1=z 2=0.1.(2016·武汉调考)设i 是虚数单位,若复数a -174-i是纯虚数,则实数a 的值为( ) A .-4 B .-1 C .4 D .1解:a -174-i =a -4-i 是纯虚数,则a =4.故选C .2.(2016·全国卷Ⅲ)若z =1+2i ,则4i·z 1z -=( ) A .1 B .-1 C .i D .-i解:4i ·z 1z -=4i(1+2i )(1-2i )-1=i.故选C .3.(2015·山东)若复数z 满足1iz-=i ,其中i 为虚数单位,则z =( )A .1-iB .1+iC .-1-iD .-1+i 解:因为z —=i(1-i)=1+i ,所以z =1-i.故选A . 4.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解:ab =0⇔a =0或b =0⇒复数a +bi 为纯虚数或实数,充分性不成立;反之,若a +bi 为纯虚数,则必有a =0且b ≠0,所以ab =0.故选B .5.(2016·全国卷Ⅱ)已知z =(m +3)+(m -1)i 在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是( )A .(-3,1)B .(-1,3)C .(1,+∞)D .(-∞,-3) 解:复数z 在复平面内对应的点在第四象限应满足⎩⎪⎨⎪⎧m +3>0,m -1<0, 解得-3<m <1.故选A . 6.设z 1,z 2是复数,则下列命题中的假命题是( )A .若|z 1-z 2|=0,则z —1=z —2 B .若z 1=z —2,则z —1=z 2C .若|z 1|=|z 2|,则z 1·z —1=z 2·z —2D .若|z 1|=|z 2|,则z 21=z 22解:对于选项A ,若|z 1-z 2|=0,则z —1=z —2,故z 1=z 2,正确;对于选项B ,若z 1=z —2,则z —1=z =2=z 2,正确;对于选项C ,z 1·z —1=|z 1|2,z 2·z —2=|z 2|2,若|z 1|=|z 2|,则z 1·z —1=z 2·z —2,正确;对于选项D ,如令z 1=1+i ,z 2=1-i ,满足|z 1|=|z 2|,而z 21=2i ,z 22=-2i ,故不正确.故选D .7.(2016·北京)设a ∈R ,若复数(1+i)(a +i)在复平面内对应的点位于实轴上,则a =________.解:(1+i)(a +i)=a -1+(a +1)i ∈R ⇒a =-1.故填-1.8.已知复数z =x +y i(i 是虚数单位,x ,y ∈R ),且|z -2|=3,则yx的最大值为________.解:因为|z -2|=(x -2)2+y 2=3,所以(x -2)2+y 2=3.由图可知⎝⎛⎭⎫y x max =31= 3.故填3.9.设复数z =lg(m 2-2m -2)+(m 2+3m +2)i(i 是虚数单位),试求实数m 取何值时:(1)z 是纯虚数; (2)z 是实数;(3)z 对应的点位于复平面的第二象限.解:(1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧lg (m 2-2m -2)=0,m 2+3m +2≠0, 解得m =3.(2)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧m 2+3m +2=0,m 2-2m -2>0, 解得m =-1或m =-2.(3)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧lg (m 2-2m -2)<0,m 2+3m +2>0, 即⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -2>0,m 2-2m -2<1,m 2+3m +2>0, 解得-1<m <1-3或1+3<m <3.10.已知关于x 的方程x 2+(m +2i)x +2+m i =0有实数根,求实数m 的值.解:设x =k (k ∈R )是方程的实数根,则k 2+(m +2i)k +2+m i =0,即(k 2+km +2)+(2k +m )i =0.根据复数相等的定义得⎩⎪⎨⎪⎧k 2+km +2=0,2k +m =0.解之得⎩⎨⎧k =2,m =-22或⎩⎨⎧k =-2,m =2 2.所以方程的实数根为x =2或x =-2,相应的实数m 的值为-22或2 2.11.设存在复数z 同时满足下列条件: (1)复数z 在复平面内对应的点位于第二象限; (2)z ·z —+2i z =8+a i(a ∈R ). 试求a 的取值范围.解:设z =x +y i(x ,y ∈R ),由(1)得x <0,y >0, 由(2)得(x +y i)(x -y i)+2i(x +y i)=8+a i , 即x 2+y 2-2y +2x i =8+a i.由复数相等的定义得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-2y =8, ①2x =a , ②由①得x 2+(y -1)2=9,因为x <0,y >0, 所以-3≤x <0,所以-6≤a <0.对任意复数ω1,ω2,定义ω1*ω—2=ω1ω2,其中ω—2是ω2的共轭复数,对任意复数z 1,z 2,z 3有如下四个命题:①(z 1+z 2)*z 3=(z 1*z 3)+(z 2*z 3); ②z 1*(z 2+z 3)=(z 1*z 2)+(z 1*z 3); ③(z 1*z 2)*z 3=z 1*(z 2*z 3); ④z 1*z 2=z 2*z 1; 则真命题的个数是( )A .1B .2C .3D .4 解:由于ω1*ω2=ω1ω—2,对于①,(z 1+z 2)*z 3=(z 1+z 2)·z —3=z 1z —3+z 2z —3=(z 1*z 3)+(z 2*z 3),显然成立;对于②,z 1*(z 2+z 3)=z 1(23z z +)=z 1(z —2+z —3)=z 1z —2+z 1z —3=(z 1*z 2)+(z 1*z 3),显然成立;对于③,(z 1*z 2)*z 3=(z 1z —2) z —3=z 1z —2z —3,而z 1*(z 2*z 3)=z 1*(z 2z —3)=z 1z —2z 3,显然不成立;对于④,由于z 1*z 2=z 1z —2,而z 2*z 1=z 2z —1,显然不成立.故选B .2019年高考数学一轮复习第6 页共6 页。
高三数学 一轮复习 第13知识块第1讲 数系的扩充与复数的引入课件 文 新人教A版
④除法: (2)复数加法的运算定律 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)
1.下列命题正确的是(
)
①(-i)2=-1;②i3=-i;③若a>b,则a+i>b+i;④若z∈C, 则z2>0. A.①② B.①③ C.②③ D.①②④
解析:z=(3+i)i=3i+i2=-1+3i,∴点(-1,3)位于第二象限. 答案:B
4.复数i2(1+i)的实部是________.
解析:i2(1+i)=-(1+i)=-1-i. 答案:-1
解答有关复数概念的问题,首先要找准复数的实部与虚部,然后
根据定义列出方程或方程组.
【例1】 (1)若复数(a2-3a+2)+(a-1)i是纯虚数,则实数a的值为(
解析:虚数不能比较大小,故③错误.④错误. 答案:A 2.(2009· 安徽)i是虚数单位,i(1+i)等于( A.1+i B.-1-i C.1-i ) D.-1+i
解析:i(1+i)=i+i2=-1+i. 答案:D
3.复数z=(3
)
B.第二象限 D.第四象限
2.复数的几何意义 (1)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.实轴上的点都表示 示 . 纯虚数 复平面内的点Z(a,b)(a,b∈R). 平面向量 (a,b∈R). 实数 ;除原点外,虚轴上的点都表
(2)复数与点:复数 =a+bi (3)复数与向量:复数 =a+bi (4)复数的模:向量 作 |z|或|a+bi| , .
答案:(1)C (2)D
变式3:(1)复数
高三数学一轮复习 数系的扩充与复数的引入(1)教案
江苏省徐州市贾汪区建平中学高三数学一轮复习教案:数系的扩充与复数的引入(1)教学目标 1、了解数系的扩充过程;2、理解复数的基本概念以及复数相等的充要条件3、了解复数的代数表示法及其几何意义,能进行复数代数形式的 四则运算 教学重难点重难点: 复数的概念及运算,复数相等的充要条件教学参考 教材,教参,学案,优化探究授课方法 自学引导,讲练结合 教学辅助手段 多 媒 体专用教室教学过程设计 教 学 二次备课一、主干知识梳理1概念:⑴复数的代数表示:⑵z=a+bi 是虚数⇔⑶z=a+bi 是纯虚数⇔⑷复数相等:a+bi=c+di ⇔2复数的代数运算:设z 1= a + bi , z 2 = c + di (a,b,c,d ∈R),则:(1)复数的加减:(2)复数的乘法(3)复数的除法:3.复数的运算律: (1);m n m n z z z +⋅=(2)();m n mn z z = 1212(3)()(,);m m m z z z z m n N ⋅=∈二、基础自测自评1.若 12z a i =+, 234z i =-,且12z z 为 纯 虚 数,则实数a 的值为 .学生课前预习师生共同回顾主干知识2.若复数2(3)(,()z a a i a R =--∈2007=3.已知11m ni m n i=-+,其中,是实数,i 是虚数单位。
m ni +=则教学过程设计 教 学 二次备课三、典例分析例题1(复数的概念):当m 分别为何实数时,复数z=m 2-1+(m 2+3m +2)i 是(1)实数?(2)虚数?(3)纯虚数?(4)零?例题2(复数的代数运算):(1)i i i i 4342)1)(41(++++-;(2(3)2(2)(1)12i i i +--; (4)1998131i i i +⎛⎫- ⎪-⎝⎭ 四、巩固练习:1.若将复数1+i 1-i表示为a +bi(a ,b∈R,i 是虚数单位)的形式,则a +b =________. 2.实数m 分别取什么数值时?复数z =(m 2+5m +6)+(m 2-2m -15)(1)实数(2)虚数(3)纯虚数五、课堂小结复数的概念及运算法则变式训练1:m 取何实数值时,复数z =+是实数?是纯虚数?变式训练2:(1)计算:(2)若,求课外作业 优化探究例题1,2题教 学 小 结第(1)课时课题:书法---写字基本知识课型:新授课教学目标:1、初步掌握书写的姿势,了解钢笔书写的特点。
2019届一轮复习北师大版 数系的扩充与复数的引入 学案
1.若复数(a+i)(3+4i)的实部与虚部相等,则实数a=A.7 B.–7 C.1 D.–1【答案】B复数的定义形如a+b i(a,b∈R)的数叫作复数,其中a叫作复数的实部,b叫作复数的虚部,i为虚数单位且规定i2=–1.注意:复数的虚部是b,而不是b i.2.已知i是虚数单位,复数(2+i)2的共轭复数虚部为A.4i B.–4 C.3 D.4【答案】B【解析】∵(2+i)2=4+4i+i2=3+4i,∴复数(2+i)2的共轭复数为3–4i,虚部为–4.故选B.共轭复数一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫作互为共轭复数.互为共轭复数的充要条件:a+b i与c+d i互为共轭复数⇔a=c,b=–d(a,b,c,d∈R).求一个复数的共轭复数,只需将此复数整理成标准代数形式,然后其实部不变,虚部变为相反数,即得原复数的共轭复数.3.设复数 满足2i 2iiz ++=,则| |=A .3BC .9D .10【答案】A复数的模向量OZ 的长度r 叫作复数 =a +b i 的模,记作| |或|a +b i|,则| |=|a +b i|=rr ≥0,r ∈R ),即复数a +b i 的模表示点 (a ,b )与原点O 的距离.学 特别地,b =0时, =a +b i 是实数a ,则| |=|a |. 求复数的模时,直接根据复数的模的公式 |a +bi|=和性质| 2|=|z |2= ·z ,| 1·2|=| 1|·| 2|,|12z z |=12||||z z ,|z |=| |等进行计算.1.若复数 满足(1–2i ) =2–i ,则在复平面内 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】A【解析】由(1–2i ) =2–i ,得 =()()()()2i 12i 2i 43i 12i 12i 12i 55-+-==+--+,∴复数 在复平面内对应的点的坐标为(4355,),位于第一象限.故选A.学复数的几何意义2.已知复数=m2–3m+m i(m∈R)为纯虚数,则m=A.0 B.3 C.0或3 D.4 【答案】B复数的分类=a+b ibaba=⎧⎪=⎧⎨≠⎨⎪≠⎩⎩实数()纯虚数()虚数()非纯虚数()注意:(1)一个复数为纯虚数,不仅要求实部为0,还需要求虚部不为0;(2)两个不全是实数的复数不能比较大小;(3)复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系如图所示.3.已知复数=1+2i1i-,则1++2+ (2018)A.1+i B.1–i C.i D.0【答案】C复数的四则运算1.复数的加法、减法、乘法运算可以类比多项式运算,把含有虚数单位i的项看作一类同类项,不含i的项看作另一类同类项,分别合并即可;复数除法运算的关键是分母实数化,注意要把i的幂化成最简形式.2.复数运算中的常用结论:(1)(1±i)2=±2i;(2)1i1i+-=i;(3)1i1i-+=–i;(4)iia b+=b–a i;(5)i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=–1,i4n+3=–i,i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N).1.如果复数2i12ib -+(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 B .23C .–23D .22.复数 满足 (1–2i )=3+2i ,则z =A .18i 55--B .18i 55-+C .78i 55+D .78i 55-3.设i 是虚数单位,若(1+2i )i=a +b i (a ,b ∈R ),则a +b =A .–3B .3C .1D .–14.已知复数 =a +i (a ∈R ),若 +z =4,则复数 的共轭复数z =A .2+iB .2–iC .–2+iD .–2–i5.设i 为虚数单位,a ∈R ,若(1–i )(1–a i )为纯虚数,则复数1–a i 的模是AB .2C .1D .06.若复数 满足12iz-=1–i ,则其共轭复数z 在复平面内对应的点位于 A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限7.在复平面内,表示复数 =(a +3i )(2–a i )的点在第二象限,则实数a 满足A .0a <<B .a <C .0a <<D .a <<8.复数(1+i )3的虚部为A .–2B .2C .2iD .–2i1.【答案】C2.【答案】A【解析】由 (1–2i )=3+2i ,得 =()()()()32i 12i 32i 32i 6i 418i 12i 12i 12i 555+++++-===-+--+,∴18i 55z =--.故选A .学 3.【答案】D【解析】由(1+2i )i=–2+i=a +b i ,得a =–2,b =1.∴a +b =–1.故选D . 4.【答案】B【解析】∵ =a +i ,∴ +z =2a =4,∴a =2.∴复数 的共轭复数z =2–i .故选B . 5.【答案】A【解析】(1–i )(1–a i )=1–i –a i+a i 2=(1–a )–(a +1)i ,∵(1–i )(1–a i )为纯虚数,∴1010a a -=⎧⎨+≠⎩,解得a =1,∴1–a i=1–i ,∴复数1–a i =A .7.【答案】A【解析】∵ =(a +3i )(2–a i )=2a +6i –a 2i+3a =5a +(6–a 2)i 对应的点在第二象限,∴25060a a -><⎧⎨⎩,解得0a <<.故选A .8.【答案】B【解析】(1+i )3=(1+i )2(1+i )=2i (1+i )=–2+2i ,虚部为2,故选B .。
2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件(北师大版文科): 数系的扩充与复数的引入课件
州
二
次
质
检
)
定
义
运
算
a c
b d
=
ad
-
bc
,
则
符
合
条
件
z 2
11+i=0 的复数 z 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
A [由题意得 z×1-2(1+i)=0,则 z=2+2i 在复平面内对应的点为(2,2),位
于第一象限,故选 A.]
[变式训练 1] (1)(2017·合肥二次质检)已知 i 为虚数单位,复数 z=2+i i的虚部为
( ) 【导学号:00090142】
A.-15
B.-25
C.15
D.25
(2)设 z=1+1 i+i,则|z|=(
)
A.12
B.
2 2
C.
3 2
(1)D (2)B
D.2 [(1)复数 z=2+i i=2+i2i-2i- i=1+5 2i=15+25i,则其虚部为25,故
(3)复数相等:a+bi=c+di⇔_a_=__c_,__b_=__d_ (a,b,c,d∈R).
(4)共轭复数:a+bi 与 c+di 共轭⇔_a_=__c_,__b_=__-__d_ (a,b,c,d∈R).
(5)复数的模:设复数 z=a+bi 在复平面内对应的点是 Z(a,b),点 Z 到原点 的距离|OZ|叫作复数 z 的模式绝对值.即|z|=|a+bi|=__a_2_+__b_2__.
[规律方法] 1.复数 z、复平面上的点 Z 及向量O→Z相互联系,即 z=a+bi(a,b ∈R)⇔Z(a,b)⇔O→Z. 2.由于复数、点、向量之间建立了一一对应的关系,因此可把复数、向量与 解析几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直 观.
2019-2020年高三数学《数系的扩充与复数的引入(第一课时)》说课稿
2019-2020年高三数学《数系的扩充与复数的引入(第一课时)》说课稿教材分析:从近两年的高考试题来看,复数的基本概念、复数相等的充要条件以及复数的代数运算是高考的热点,主要考查对复数概念的理解以及复数的加减乘除四则运算。
学情分析:学生对复数的基本概念、复数相等的充要条件以及复数的代数运算比较好,只是容易遗忘,运算能力还需要加强。
教学目标:1. 知识与技能:了解引进复数的必要性;理解并掌握虚数的单位i2. 过程与方法:理解并掌握虚数单位与实数进行四则运算的规律3. 情感、态度与价值观:理解并掌握复数的有关概念(复数集、代数形式、虚数、纯虚数、实部、虚部) 理解并掌握复数相等的有关概念教学重点:复数的基本概念、复数相等的充要条件以及复数的代数运算 教学难点:复数的基本概念、复数相等的充要条件以及复数的代数运算 教学过程: 一、知识梳理: 1、复数的有关概念 ①虚数单位: 12-=i②复数的定义:形如),(R b a bi a Z ∈+=的数叫复数,a 叫复数的实部,b 叫复数的虚部,全体复数所成的集合叫做复数集,用字母C 表示.对于复数,当且仅当b=0时,复数a+bi(a 、b ∈R)是实数a ;当b≠0时,复数z=a+bi 叫做虚数;当a=0且b≠0时,z=bi 叫做纯虚数;当且仅当a=b=0时,z 就是实数0.③ 两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等,这就是说,如果a ,b ,c ,d ∈R ,那么a+bi=c+di ⇔a=c ,b=d ④共轭复数:a+bi 与c+di 共轭⇔a=b 且c=-d (a ,b ,c ,d ∈R ) ⑤复数的模:22b a bi a Z +=+=2.复数的几何意义:复数),(R b a bi a Z ∈+=与复平面内点(a,b)与平面向量→oz 是一一对应的关系。
3.复数的运算①运算法则:21Z Z +;21Z Z -;21Z Z ②几何意义:复数的加减法可按向量的平行四边形或三角形法则进行。
2019届高考数学一轮复习:《数系的扩充与复数的引入》教学案(含解析)
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 +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,b≠0,则a +bi 为纯虚数.2.复数相等:a +bi =c +di ⇔a =c ,b =d(a ,b ,c ,d ∈R).3.共轭复数:a +bi 与c +di 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 +bi 的模,记作|z|或|a +bi|,即|z|=|a +bi|=a 2+b 2. 二、复数的几何意义复数z =a +bi ―→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 +bi ,z 2=c +di(a ,b ,c ,d ∈R),则:(1)加法:z 1+z 2=(a +bi)+(c +di)=(a +c)+(b +d)i ; (2)减法:z 1-z 2=(a +bi)-(c +di)=(a -c)+(b -d)i ; (3)乘法:z 1·z 2=(a +bi)·(c +di)=(ac -bd)+(ad +bc)i ; (4)除法:z 1z 2=a +bi c +di =+-+-=++-c 2+d2(c +di≠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 .-6 B .-2 C .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.(2018·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+ai =b +i ,根据两复数相等的充要条件得a =1,b =-1.3.(2018·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+3i4-i=++-+=20+5i +12i +3i 216-i 2=17+17i 17=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 +bi ∈R ⇔b =0(a ,b ∈R);②z ∈R ⇔z =z . (2)证明复数是纯虚数的策略:①z =a +bi 为纯虚数⇔a =0,b≠0(a,b ∈R); ②b≠0时,z -z =2bi 为纯虚数;③z 是纯虚数⇔z +z =0且z≠0.典题导入[例1] (1)(2018·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)(2018·郑州质检)如果复数2-bi1+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 +b i =a -bi 为纯虚数,则a =0,b≠0,ab =0;而ab =0时a =0或b =0,a +bi 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-bi1+2i=--+-=--+5,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 +bi(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.(2018·东北模拟)已知x1+i =1-yi ,其中x ,y 是实数,i 是虚数单位,则x +yi 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-yi)=(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 +yi =2+i ,因此x +yi 的共轭复数是2-i.典题导入[例2] (2018·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-iz =2-i -1+2i =--1--1+-1-=-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)(2018·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)(2018·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)(2018·重庆高考)复数i 2+i 3+i41-i =( )A .-12-12iB .-12+12iC.12-12iD.12+12i [自主解答] (1)z =11+7i2-i =++-+=15+25i 5=3+5i.(2)i 2+i 3+i 41-i =-+-+11-i=-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 +bi i =b -ai ;⑤i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i(n ∈N).以题试法3.(1)(2018·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zz+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=⎣⎢⎡⎦⎥⎤+224=i 4=1. 答案:(1)D (2)11.(2018·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 .0 B .-1 C .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+z 2的虚部为0. 2.(2018·北京高考)在复平面内,复数10i3+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=-+-=+10=1+3i 得,该复数对应的点为(1,3).3.(2018·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 .1 B .-1 C. 2D .- 2解析:选B 因为复数(a +i)2=(a 2-1)+2ai ,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.(2018·萍乡模拟)复数++-2等于( )A.52 B .-52C.52iD .-52i解析:选B++-=2+4i +i +2i 2-2i =5i -2i =-52.5.(2018·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+i1-2i =-1-2i =i ,|z|+1z =|i|+1i=1-i.6.(2018·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 +bi(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.(2018·长沙模拟)已知集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫i ,i 2,1i ,+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 +bi(a ,b ∈R ,i 为虚数单位),则称复数z 是复数a +bi 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 +yi)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 |=-1-2+-2=2 2.答案:2 210.已知复数z =1-i ,则z 2-2zz -1=________.解析:z 2-2zz -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 +bi(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++i3=________. 解析:-1++i3=-3+i-i=-1-3i.答案:-1-3i13.(2018·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 +-=15-25i ,根据虚部的概念,可得1z +a 的虚部为-25.答案:-251.(2018·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 ,-,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 +yi(x ,y ∈R),且|z -2|=3,则yx 的最大值为________.解析:|z -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 +ai)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 +yi(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 +ai)2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i. 由于(z +ai)2在复平面上对应的点在第一象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧12+4a -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 +bi(a ,b ∈R ,b≠0),ω=a +bi +1a +bi =⎝ ⎛⎭⎪⎫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 -bi 1+a +bi =1-a 2-b 2-2bi +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Ba +2ii=+i2=2-ai =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 +yi(x ,y ∈R),i 为虚数单位,则下列结论正确的是( ) A .|z -z |=2y B .z 2=x 2+y 2C .|z -z |≥2xD .|z|≤|x|+|y|解析:选D ∵z -z =2yi ,∴|z -z |=2|y|,选项A 、C 错误;而z 2=(x +yi)2=x 2-y 2+2xyi ,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=z21+z 都为实数,求z. 解:设z =x +yi(x ,y ∈R ,且y≠0),则z 2=x 2-y 2+2xyi ,∴z 1=2+y 2++-x 2-y 22-y 2+2+4x 2y2,∵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.(2018·新课标全国卷)复数z =-3+i2+i的共轭复数是( ) A .2+i B .2-i C .-1+iD .-1-i 解析:选D z =-3+i2+i =-3+-+-=-1+i ,所以z =-1-i.2.(2018·潍坊模拟)已知x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,cos x =45,则tan 2x =( ) A.724 B .-724 C.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 x 1-tan 2x =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-341-⎝ ⎛⎭⎪⎫-342=-247. 3.(2018·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=1-3i3-2i =-+-+=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.(2018·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 xcos x =2sin 2x ,而x ∈(0,π), 所以sin x =cos x ,tan x =1.5.(2018·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.π2 B.2π3 C.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ccos 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ccos 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.(2018·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.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,0B.⎝⎛⎭⎪⎫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.(2018·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.(2018·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 Acos C =( )A.14B.24 C .-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 Acos C =cos Acos(90°+A)=-12sin 2A =-12sin 30°=-14.12.(2018·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.52 B.32 C .1D.12解析:选D a ∘b =a·b b·b =|a||b|cos θ|b|2=|a|cos θ|b|,① b ∘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 A +=________.解析:sin A +=sin A sin B =a b =23. 答案:2314.(2018·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. AN sin 45°=解析:由题可知∠BAN =105°,∠BNA =30°,由正弦定理得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=+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)(2018·广州二测)已知函数f(x)=Asin ⎝⎛⎭⎪⎫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)(2018·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 +cos 2x =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 =bcos 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 =bcos C ,所以在△ABC 中,由正弦定理,得(2sin A -sin C)cos B =sin Bcos C , 所以2sin Acos B =sin Bcos C +cos Bsin C ,即2sin Acos 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=4ksin A +cos 2A =-2sin 2A +4ksin 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 +ti ,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)(2018·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cosA =-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 2sin A≤a 22·32=334.。
2019-2020学年高考数学总复习 数系的扩充与复数的引入学案.doc
2019-2020学年高考数学总复习数系的扩充与复数的引入学案一、复习目标:1、理解复数的基本概念,复数相等的充要条件;2、了解复数代数表示法及几何意义;3、会进行复数代数形式的四则运算,了解复数代数心形式加、减的几何意义;二、定向导学·互动展示自研自探环节合作探究环节展示提升环节·质疑提升环节自学指导(内容·学法·时间)互动策略展示方案(内容·方式·时间)【考点1】复数的概念及分类学法指导:认真自研选修1-2,从课本中提取信息,特别是你怎样理解复平面,并结合创新设计的要点梳理,解决以下问题:1、复数的概念形如a+bi (a,b∈R)的数叫做复数,其中a,b分别是它的和 .若,则a+bi为实数,若,则a+bi为虚数,若,则a+bi为纯虚数.2、复数相等:a+bi=c+di⇔(a,b,c,d∈R).3、共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔(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.叫做实轴,叫做虚轴.实轴上的点都表示;除原点外,虚轴上的点都表示;各象限内的点都表示.5、复数的模:向量OZ 的模r叫做复数z=a+bi的模,记作或,即|z|=|a+bi|=a2+b2.自我巩固:1、若复数 z=(x2-1)+(x-1)i 为纯虚数,则实数 x 的值2.投掷两颗骰子,得到其向上的点数分别为 m 和 n,则复数(m+ni)(n-mi)为实数的概率为3.(2010·上海)若复数z=1-2i (i为虚数单位),则z·z+z =________. ①两人对子间相互批改自学指导内容,并用红笔予以等级评定,针对批改中存在的疑惑对子间相互交流,进行初步解决:②六人共同体先解决对子间存在的疑惑,并结合议题中的具体问题探讨疑难,重点交流议题一:“交流如何复数有哪些分类及相等、共轭满足的条件”;【议题1】(方案提示:①分析下列问题,回顾运用知识点,②先展示本组在解决题目是时遇到的困惑,在展示你们是如何解决困惑的;③归纳解决此类问题的方法及其注意点)1、已知m∈R,复数z=m m+m-1+(m2+2m-3)i,当m为何值时,(1)z∈R;(2)z是虚数;(3)z是纯虚数;(4)z=12+4i.(5)复数z对应的点在复平面内的第二象限.例2:已知复数z=(1-i)2+3(1+i)2-i,若z2+az+b=1-i,求实数a、b的值.例4:下列类比推理命题(其中Q为有理数集,R为实数集,C为复数集):①“若a、b∈R,则a-b=0⇒a=b”类比推出“若a、b∈C,则a-b=0⇒a=b”;②“若a、b、c、d∈R,则复数a+b i=c+d i⇒a=c,b=d”类比推出“若a、b、c、d∈Q,则a+b×2=c+d×2⇒a=c,b=d”;③“若a、b∈R,则a-b>0⇒a>b”类比推出“若a、b∈C,则a-b>0⇒a>b”.其中类比结论正确的个数是()【考点2】复数的几何意义学法指导:认真自研选修1-2,在书中提取重要信息,结合资料上的要点梳理,从而解决以下问题:1、复数z =a +bi −−−→←一一对应复平面内的点Z(a ,b)(a ,b ∈R).2、复数z =a +bi (a ,b ∈R)−−−→←一一对应. 3、根据复数与平面向量的对应,归纳复数的加、减法 法则及几何意义。
--高中数学第一轮复习学案---(11)数系的扩充与复数的引入
“数系的扩充与复数的引入”复习学案广东高考考试大纲说明的具体要求:(1)复数的概念:①理解复数的基本概念 ②理解复数相等的充要条件.③了解复数的代数表示法及其几何意义.(2)复数的四则运算:①会进行复数代数形式的四则运算. ②了解复数代数形式的加、减运算的几何意义.(一)基础知识梳理:1.虚数单位“i ”的两条规定:①i 2=-1, ② i 与实数在一起,可以进行通常的四则运算。
2.复数的概念:形如)R b ,a (bi a ∈+的数叫做_______,其中i 叫做___________,a 与b 分别叫做复数a+bi 的______部和_______部。
复数通常用字母_____来表示。
________________叫做复数的代数形式。
全体复数所成的集合叫做________集。
用字母________来表示。
3.复数a+bi=c+di 的充要条件是:____________________. 特例a+bi=0⇔_______________. 4.对于复数a+bi ,当且仅当___________时,它是实数;当且仅当__________时,它是纯虚数。
5.复数的几何表示:建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做________,x 轴叫做________轴,y 轴叫做_______轴.实轴上的点都表示______数;除原点外,虚轴上的点都表示__________数。
6.复数的模:向量的模,叫做复数 z=a+bi 的模,即=+=bi a z ________________. 7.共轭复数:当两个复数实部______,虚部_____________时,这两个复数叫做共轭复数。
z=a+bi 的共轭复数记作_____________.虚部不为零的两个共轭复数也叫做____________. 性质:2222b a z zz z +===⋅,a z z 2=+; ()()22b a bi a bi a +=++8.复数加、减法法则:(a+bi)+(c+di)=__________________. (a+bi)-(c+di)=__________________. 9.复数代数形式的加、减运算的几何意义:(二)典型例题分析:例1. (2008福建理)若复数(a 2-3a +2)+(a-1)i 是纯虚数,则实数a 的值为( )A.1B.2C.1或2D.-1例2. (2008山东文、理)设z 的共轭复数是z ,或z +z =4,z ·z =8,则zz等于( ) (A )1 (B )-i (C)±1 (D) ±i例3.(2006安徽理) )A .iB .i -C iD i例4.(2003北京理科)若C z ∈且|22|,1|22|i z i z --=-+则的最小值是( ) A .2 B .3 C .4 D .5例5.(2004广东)已知复数z 与(z +2)2-8i 均是纯虚数,则z = .(三)基础训练:1.(2005湖南理科)复数z =i +i 2+i 3+i 4的值是( )A 、-1B 、0C 、1D 、i2.(2008海南、宁夏文、理)已知复数1z i =-,则21z z =-( ) A. 2 B. -2 C. 2i D. -2i3.(2008广东理)已知0<a<2,复数z 的实部为a ,虚部为1,则z 的取值范围是( )A .(1,5) B.(1,3) C. (1,5) D.(1,3)4.(2008浙江理)已知a 是实数,iia +-1是纯虚数,则a =( ) (A )1 (B )-1 (C )2 (D )-25.(2007山东文)复数43i1+2i+的实部是( ) A .2- B .2 C .3 D .46. (2007广东文、理)若复数)2)(1(i bi ++是纯虚数(i 是虚数单位,b 是实数)则b =( ) A .-2 B .12-C. 12D .27.(2006全国Ⅰ卷理)如果复数2()(1)m i mi ++是实数,则实数m =( )A .1B .1- C.8.(2000广东,全国文科、理科,江西、天津理科)在复平面内,把复数i 33-对应的向量按顺时钟方向旋转3π,所得向量对应的复数是:( ) (A )23 (B )i 32- (C )3i 3- (D )3+i 39. (1992全国理科、文科)已知复数z 的模为2,则│z -i│的最大值为:( )(A)1 (B)2 (C)(D)310.(2008上海文、理)若复数z 满足(2)z i z =- (i 是虚数单位),则z = .11.(2005北京理科)若 12z a i =+, 234z i =-,且12z z 为纯虚数,则实数a 的值为 .12.(2006上海理)若复数z 同时满足z --z =2i ,-z =iz (i 为虚数单位),则z = __ .历届高考中的“复数”试题精选(自我检测)一、选择题:(每小题5分,计70分)1.(2008广东文)已知0<a<2,复数z=a+i (i 是虚数单位),则z 的取值范围是( )A .(1,3) B. (1,5) C. ( 1,3) D.(1,5)2.(2006北京理)在复平面内,复数1ii+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3.(2008辽宁理) 复数11212i i +-+-的虚部是( ) A .15iB .15C .15i - D .15-4.(2005广东)若i b i i a -=-)2(,其中a 、b ∈R ,i 是虚数单位,则22b a +=( )A .0B .2C .25D .55.(2008全国Ⅰ卷理)设a ∈R ,且2()a i i +为正实数,则a =( )A .2B .1C .0D .1-6.(2007湖南理)复数22i 1+i ⎛⎫⎪⎝⎭等于( )A .4iB .4i -C .2iD .2i -7.(2005福建理科)复数iz -=11的共轭复数是( )A .i 2121+ B .i 2121- C .i -1 D .i +18.(2007全国Ⅱ理)设复数z 满足i z2i1=+,则z =( ) (A) -2+i(B) -2-i(C) 2-i(D) 2+i9.(2007全国Ⅰ理)设a 是实数,且211ii a +++是实数,则a =( ) (A )21 (B )1 (C )23(D )210.(2006四川理)复数3)i 1(-的虚部为( )(A )3. (B )-3. (C )2 (D )-211.(2006浙江理)已知=+-=+ni m i n m ni im是虚数单位,则是实数,,,其中11( ) (A)1+2i (B) 1-2i (C) 2 —i (D)i 2+12.(2005天津理科)若复数iia 213++(a ∈R ,i 为虚数单位)是纯虚数,则实数a 的值为( ) (A )-2 (B)4 (C) -6 (D)613.(2004浙江理科) 已知复数i t z i z +=+=21,43,且21z z ⋅是实数,则实数t=( )(A) 43 (B) 34 (C) --34 (D) --4314.(2004辽宁)设复数z 满足=+=+-|1|,11z i zz则( ) A .0 B .1 C .2 D .2二、填空题:(每小题5分,计20分)15.(2008北京理)已知2()2a i i -=,其中i 是虚数单位,那么实数a = .16.(2007重庆理)复数322i i+的虚部为________.17.(2006上海文)若复数z 满足(2)(1)z m m i =-++(i 为虚数单位)为纯虚数,其中m R ∈。
新2019高中数学 第3章 数系的扩充与复数的引入阶段复习课学案 新人教A版选修1-2
第三课 数系的扩充与复数的引入[核心速填]1.复数的有关概念及分类(1)代数形式为z =a +b i(a ,b ∈R ),其中实部为a ,虚部为b ; (2)共轭复数为z =a -b i(a ,b ∈R ). (3)复数的分类 复数a +ba ,b ∈R⎩⎪⎨⎪⎧实数b =⎩⎨⎧有理数⎩⎪⎨⎪⎧整数分数无理数无限不循环小数虚数b⎩⎪⎨⎪⎧纯虚数a=非纯虚数a①若 z =a +b i(a ,b ∈R )是实数,则z 与z 的关系为z =z .②若z =a +b i(a ,b ∈R )是纯虚数,则z 与z 的关系为z +z =0(z ≠0). 2.与复数运算有关的问题 (1)复数相等的充要条件a +b i =c +d i ⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =c ,b =d(a ,b ,c ,d ∈R ).(2)复数的模复数z =a +b i 的模|z |z ·z =|z |2=a 2+b 2.(3)复数的四则运算,若两个复数z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i(a 1,b 1,a 2,b 2∈R ) ①加法:z 1+z 2=(a 1+a 2)+(b 1+b 2)i ; ②减法:z 1-z 2=(a 1-a 2)+(b 1-b 2)i ; ③乘法:z 1·z 2=(a 1a 2-b 1b 2)+(a 1b 2+a 2b 1)i ; ④除法:z 1z 2=a 1a 2+b 1b 2+a 2b 1-a 1b 2i a 22+b 22=a 1a 2+b 1b 2a 22+b 22+a 2b 1-a 1b 2a 22+b 22i(z 2≠0); 3.复数的几何意义(1)任何一个复数z =a +b i 一一对应着复平面内一个点Z (a ,b ),也一一对应着一个从原点出发的向量OZ →.(2)复数加法的几何意义若复数z 1、z 2对应的向量OZ →1、OZ →2不共线,则复数z 1+z 2是以OZ →1、OZ →2为两邻边的平行四边形的对角线OZ →所对应的复数.(3)复数减法的几何意义复数z 1-z 2是连接向量OZ →1、OZ →2的终点,并指向Z 1的向量所对应的复数.[题型探究](1)为实数;(2)为纯虚数; (3)对应的点在第一象限内; (4)复数z 对应的点在直线x -y =0.【导学号:48662162】[解] (1)z ∈R ⇔a 2-3a +2=0,解得a =1或a =2.(2)z 为纯虚数,⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a =0,a 2-3a +2≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧a =0或a =2,a ≠1且a ≠2.故a =0.(3)z 对应的点在第一象限,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a >0,a 2-3a +2>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <0,或a >2,a <1,或a >2,∴a <0,或a >2.∴a 的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞). (4)依题设(a 2-2a )-(a 2-3a +2)=0,∴a =2. a ,的形式时,要通过变形化为求解时,要注意实部和虚部本身对变量的要求,否则容易产生增根1.(1)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 .0 B .-1 C .1D .-2(2)设i 是虚数单位,若复数a -103-i(a ∈R )是纯虚数,则a 的值为( )A .-3B .-1C .1D .3(1)A (2)D [(1)因为z =1+i ,所以z =1-i ,所以z 2+z 2=(1+i)2+(1-i)2=2i +(-2i)=0.故选A.(2)因为a -103-i=a -+-+=a -+10=(a -3)-i ,由纯虚数的定义,知a -3=0,所以a =3.](1)在复平面内,复数3-4i (i 是虚数单位)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(2)已知复数z 1=2+3i ,z 2=a +b i ,z 3=1-4i ,它们在复平面上所对应的点分别为A ,B ,C .若OC →=2OA →+OB →,则a =________,b =________.[解析] (1)-2+3i3-4i=-2++25=-18+i 25=-1825+125i ,∴复数-2+3i 3-4i 对应的点位于第二象限.(2)∵OC →=2OA →+OB →∴1-4i =2(2+3i)+(a +b i)即⎩⎪⎨⎪⎧1=4+a ,-4=6+b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =-10.][答案] (1)B (2)-3 -10 [跟踪训练]2.若i 为虚数单位,如31图中复平面内点Z 表示复数z ,则表示复数z1+i的点是( )图31A .EB .FC .GD .HD [∵点Z (3,1)对应的复数为z ,∴z =3+i ,z 1+i =3+i1+i=+-+-=4-2i 2=2-i ,该复数对应的点的坐标是(2,-1),即H 点.](1) 已知z 是z 的共轭复数,若z ·z i +2=2z ,则z =( ) A .1+i B .1-i C .-1+iD .-1-i(2)已知复数z 1=2-3i ,z 2=3+2i +2,则z 1z 2=( ) A .-4+3i B .3+4i C .3-4iD .4-3i(1)[解析] 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z =a -b i ,代入z ·z i +2=2z 中得,(a +b i)(a -b i)i +2=2(a +b i),∴2+(a 2+b 2)i =2a +2b i ,由复数相等的条件得,⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,a 2+b 2=2b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =1.∴z =1+i ,故选A.(2)z 1z 2=-+23+2i=--+2+-=-+13=4-3i.[答案] (1)A (2)D-++2--+-=1625-6325i.] a ,的结构形式(3)利用复数相等,可实现复数问题的实数化已知z 是复数,z +2i ,2-i均为实数,且(z +a i)2的对应点在第一象限,求实数a 的取值范围.【导学号:48662164】[解] 设z =x +y i(x ,y ∈R ),则z +2i =x +(y +2)i 为实数,∴y =-2. 又z2-i =x -2i 2-i =15(x -2i)(2+i) =15(2x +2)+15(x -4)i 为实数, ∴x =4.∴z =4-2i ,又∵(z +a i)2=(4-2i +a i)2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i 在第一象限.∴⎩⎪⎨⎪⎧12+4a -a 2>0a -,解得2<a <6.∴实数a 的取值范围是(2,6).yx ,,则涉及复数的分类、几何意义、模的运算、四则运算、共轭复数等问题,都可以转化为实数3.已知x ,y 为共轭复数,且(x +y )2-3xy i =4-6i ,求x ,y . [解] 设x =a +b i(a ,b ∈R ),则y =a -b i.又(x +y )2-3xy i =4-6i , ∴4a 2-3(a 2+b 2)i =4-6i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧4a 2=4,a 2+b 2=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =1,或⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =-1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-1.∴⎩⎪⎨⎪⎧x =1+i y =1-i或⎩⎪⎨⎪⎧ x =1-i ,y =1+i 或⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1+i ,y =-1-i 或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-i ,y =-1+i.。
2019年高考数学(文)复习课件5.4 数系的扩充与复数的引入
故选C.
关闭
C
解析 答案
知识梳理
-10-
知识梳理 双基自测
12345
3.(2018 广东珠海摸底)设复数 z=1+i i,则|z|=( )
A.2
B.1
C.
2 2
D. 2
∵z=1+i i = (1i+2i)i=1-i, ∴|z|= 1 + 1 = 2.
D
关闭 关闭
解析 答案
知识梳理
-11-
知识梳理 双基自测
解析: (1)∵(3-4i)z=|4+3i|,
∴z=3-54i
=
5(3+4i) (3-4i)(3+4i)
=
3 5
+
45i.
(2)z=-23++ii
=
(-3+i)(2-i) (2+i)(2-i)
=
-5+5 5i=-1+i,故
z
的共轭复数为-1-i.
考点1
考点2
考点3
核心考点
-21-
考点 3 复数的几何意义
12345
4.复平面内表示复数z=i(-2+i)的点位于( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
由题意可得z=-1-2i,在复平面内对应点(-1,-2), 则该点位于第三象限.故选C. C
关闭 关闭
解析 答案
知识梳理
知识梳理 双基自测
12345
5.(教材习题改编P129TB1)已知(1+2i) ������ =4+3i,则z=
核心考点
考点1
考点2
考点3
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考点三:复数代数形式的运算(高频考点)
复数 代数形式的四则运算是每年高考的必考内容,题型为选择题或填空题,难度很小.
高考对复数代数形式的运算的考查主要有以下三个命题角度:
(1)复数的乘法运算;
(2)复数的除法运算;
(3)利用复数相等求参数.
★8.已 知复数z的共轭复数是 ,且满足z· +2iz=9+2i.
求z.
我的困惑:
第1讲 数系的扩充与复数的引入
学习目标
1.通过基础自查,.理解复数的基本概念,理解复数相等的充要条件.
2.了解复数的代数表示法及其几何意义.
3.会进行复数代数形式的四则运算,了解复数代数形式的加、减运算的意义.
重难点
会进行复数代数形式的四则运算,了解复数代数形式的加、减运算的几何意义
合作探究
课堂设计
(1)(2016·高考北京卷)复数 =()
A.iB.1+i C.-iD.1-i
(2)(2016·高考全国卷丙)若z=1+2i,则 =()
A.1 B.-1 C.iD.-i
(3)已知i是虚数单位,则 + =________.
复数代数形式运算问题的解题策略
(1)复数的乘法
(2)复数的除法
[我会做]
角度一 复数的乘法运算
(3)如图,在复平面内,复数z1,z2对应的向量分别是 , ,则|z1+z 2|=()
A.2 B.3 C.2 D.3
复数的几何意义及应用
(1
(2)
[我会做]
1.(2017·长春质量检测)复数 的共轭复数对应的点位 于 ()
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
2.(2016·高考全国卷甲)已知z=(m+3)+(m-1)i在复平面 内对应的点在第四象限,则实数m的取值范围是()
随堂手记
【课堂互动探究区】
考点一:复数的有关概念
(1)(2016·高考全国卷乙)设(1+2i)(a+i)的实部与虚部相 等,其中a为实数,则a=()
A.-3B.-2 C.2D.3
(2)若(1+i)+(2-3i)=a+bi(a,b∈R,i是虚数单位),则a,b的值分别等于()
A.3,-2 B.3,2 C.3,-3D.-1,4
A.-3 B.-1 C.1D.3
考点二:复数的几何意义
(1)(2017· 唐山模拟)复数z= +3i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
(2)在复平面内与复数z= 所对应 的点关于虚轴对称的点为A,则A对应的复数为()
A.1+2i B.1-2i C.-2+iD.2+i
1.已 知i是 虚数单位,则(2+i)(3+i)=()
A.5-5i B.7-5i C.5+5iD.7+5i
角度二 复数的除法运算
2.计算下列各式的值:
(1)
(2)
(3) +i3.
角度三 利用复数相等求参数
3.(2015·高考全国卷Ⅱ)若a为实数,且 =3+i,则a=()
A.-4 B.-3 C.3D.4
4.(2015·高考全国卷Ⅰ)设复数z满足 =i,则|z|=()
A.1 B. C. D.2
5. 已知(1+2i)z=4+3i,则z=________.
达标检测
1.(2017·安徽安庆模拟)设i是虚数单位,如果复数 的实部与虚部相等,那么实数a的值为()
A. B.- C.3D.-3
2.(2017·广东肇庆模拟)若复数z满足(1+2i)z=1-i,则|z|=()
(3)若复数z满足z(1+i)=2i(i为虚数单位),则|z|=()
A.1 B.2 C. D.
解决复数概念问题的方法及注意事项
(1)
(2
[我会做]
1.(2017·九江第一次统考)设复数z= ,则z的共轭复数为()
A. - i B. + i C.1-3iD.1+3i
2.(2017·郑州第一次质量 预测)设i是虚数单位,若复数m+ (m∈ R)是纯虚数,则m的值为()
A. B. C. D.
3.(2017·福建基地综合测试)已知 =1-yi,其中x,y是实数,i是虚数单位,则x+yi的共轭复数为()
i
4.(2017·安徽江南十校联考)若复数z满足z(1-i)=|1-i|+i,则z的实部为()
A. B. -1 C.1D.
5.(2 017·商丘模拟)已知 =a+bi(a,b∈R,i为虚数单位),则a+b=()
A.-7 B.7 C.-4D.4
6.计算:(1) (2) +
(3) .
★7.定义一种运算如下: =x1y2-x2y1,则复数z= (i是虚数单位)的共轭复数是________________________________________________________