全国高考数学第4章平面向量数系的扩充与复数的引入第4节数系的扩充与复数的引入课时分层训练文
高考数学一轮复习 第四章 平面向量、数系的扩充与复数的引入 4-4 平面向量的应用课件 文

【跟踪训练】
1.[2015·沈阳一模]在△ABC 中,|A→B+A→C|=|A→B-A→C|,AB=2,AC=1,E,F 为 BC 的三等分点,
则A→E·A→F=( )
8
10
A.9
B. 9
25
26
C. 9
D. 9
解析 由|A→B+A→C|=|A→B-A→C|,化简得A→B·A→C=0,又因为 AB 和 AC 为三角形的两条边,不可能为 0, 所以A→B与A→C垂直,所以△ABC 为直角三角形.以 AC 为 x 轴,以 AB 为 y 轴建立平面直角坐标系,如图 所示,则 A(0,0),B(0,2),C(1,0),由 E,F 为 BC 的三等分点知 E23,23,F31,34,所以A→E=32,32,A→F=13,43, 所以A→E·A→F=23×13+23×43=190.
2.[2016·兰州诊断]已知向量 a,b 满足 a·b=0,|a|=1,|b|=2,则|a-b|=( )A.0B来自1C.2D. 5
解析 因为|a-b|2=a2-2a·b+b2=1-0+22=5,所以|a-b|= 5,故选 D.
3.在△ABC 中,A→B=(cos18°,cos72°),B→C=(2cos63°,2cos27°),则角 B 等于( )
考点多维探究
考点 1 向量在平面几何中的应用
典例1
(1)[2014·天津高考]已知菱形 ABCD 的边长为 2,∠BAD=120°,点 E,F 分别在边 BC,DC
上,BE=λBC,DF=μDC.若A→E·A→F=1,C→E·C→F=-23,则 λ+μ=(
)
1
2
A.2
B.3
5
7
C.6
D.12
(2)已知 O 是平面上的一定点,A,B,C 是平面上不共线的三个动点,若动点 P 满足O→P=O→A+λ(A→B+
(全国通用)近年高考数学一轮复习 第4章 平面向量、数系的扩充与复数的引入 第4节 数系的扩充与复数

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课时分层训练(二十七)数系的扩充与复数的引入A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.(2017·南昌一模)在复平面内,复数(1+3i)·i对应的点位于()【导学号:31222158】A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限B [复数(1+错误!i)i=-错误!+i在复平面内对应的点为(-错误!,1),位于第二象限,故选B.]2.(2016·全国卷Ⅰ)设(1+2i)(a+i)的实部与虚部相等,其中a为实数,则a=() A.-3 B.-2C.2 D.3A [(1+2i)(a+i)=a-2+(1+2a)i,由题意知a-2=1+2a,解得a=-3,故选A。
]3.(2016·山东高考)若复数z=错误!,其中i为虚数单位,则错误!=( )A.1+i B.1-iC.-1+i D.-1-iB [∵z=错误!=错误!=错误!=1+i,∴错误!=1-i。
]4.(2016·全国卷Ⅰ)设(1+i)x=1+y i,其中x,y是实数,则|x+y i|=() A.1 B。
高考数学一轮复习第4章平面向量、数系的扩充与复数的引入第4节数系的扩充与复数的引入教师用书

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 +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且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 (a ,b ,c ,d ∈R ).(4)复数的模:向量OZ →的模r 叫做复数z =a +b i 的模,即|z |=|a +b i|=a 2+b 2. 2.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 →=(a ,b ).3.复数代数形式的四则运算(1)运算法则:设z 1=a +b i ,z 2=c +d i ,a ,b ,c ,d ∈R .z 1±z 2=(a +b i)±(c +d i)=(a ±c )+(b ±d )i. z 1·z 2=(a +b i)(c +d i)=(ac -bd )+(bc +ad )i. z 1z 2=a +b i c +d i =ac +bd c 2+d 2+bc -ad c 2+d 2i(c +d i≠0). (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441所示给出的平行四边形OZ 1ZZ 2可以直观地反映出复数加减法的几何意义,即OZ →=OZ 1→+OZ 2→,Z 1Z 2→=OZ 2→-OZ 1→.图4411.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)复数z =a +b i(a ,b ∈R )中,虚部为b i.( )(2)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小.( )(3)实轴上的点表示实数,虚轴上的点都表示纯虚数.( )(4)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模. ( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2. (教材改编)如图442,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( )图442A .AB .BC .CD .DB [共轭复数对应的点关于实轴对称.] 3.设i 为虚数单位,则复数(1+i)2=( ) A .0 B .2 C .2iD .2+2iC [(1+i)2=1+2i +i 2=2i.] 4.复数1+2i 2-i =( )A .iB .1+iC .-iD .1-i A [法一:1+2i2-i =++-+=5i5=i. 法二:1+2i 2-i=+-=+2i +1=i.]5.复数i(1+i)的实部为________. -1 [i(1+i)=-1+i ,所以实部为-1.](1)若z =1+2i ,则z z -1=( )A .1B .-1C .iD .-i(2)i 是虚数单位,若复数(1-2i)(a +i)是纯虚数,则实数a 的值为________. (1)C (2)-2[(1)因为z =1+2i ,则z =1-2i ,所以z z =(1+2i)(1-2i)=5,则4iz z -1=4i4=i.故选C.(2)由(1-2i)(a +i)=(a +2)+(1-2a )i 是纯虚数可得a +2=0,1-2a ≠0,解得a =-2.][规律方法] 1.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,所以解答与复数相关概念有关的问题时,需把所给复数化为代数形式,即a +b i(a ,b ∈R )的形式,再根据题意列出实部、虚部满足的方程(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.[变式训练1] (1)(2017·嘉兴二次质检)已知i 为虚数单位,复数z =i2+i的虚部为( )A .-15B .-25C.15D.25(2)设z =11+i +i ,则|z |=( )A.12B.22C.32D .2 (1)D (2)B [(1)复数z =i 2+i=-+-=1+2i 5=15+25i ,则其虚部为25,故选D.(2)z =11+i +i =1-i 2+i =12+12i ,|z |=⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫122=22.]A .-2-iB .-2+iC .2-iD .2+i(2)已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若(1+i)(1-b i)=a ,则a b的值为________.【导学号:51062150】(1)C (2)2 [(1)∵(z -1)i =i +1,∴z -1=i +1i =1-i ,∴z =2-i ,故选C.(2)∵(1+i)(1-b i)=1+b +(1-b )i =a ,又a ,b ∈R ,∴1+b =a 且1-b =0,得a =2,b =1,∴ab=2.][规律方法] 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)(1±i)2=±2i;(2)1+i 1-i =i ;(3)1-i 1+i =-i ;(4)-b +a i =i(a +b i);(5)i 4n=1;i4n +1=i ;i4n +2=-1;i4n +3=-i(n ∈N ).[变式训练2] (1)已知-2z=1+i(i 为虚数单位),则复数z =( )A .1+iB .1-iC .-1+iD .-1-i(2)已知i 是虚数单位,⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 8+⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 2 018=________.(1)D (2)1+i [(1)由-2z=1+i ,得z =-21+i=-2i 1+i =--+-=-1-i ,故选D.(2)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 8+⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 2 1 009=i 8+⎝ ⎛⎭⎪⎫2-2i 1 009=i 8+i 1 009=1+i4×252+1=1+i.](1)则实数m 的取值范围是( )A .(-3,1)B .(-1,3)C .(1,+∞)D .(-∞,-3)(2)设复数z 1,z 2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z 1=2+i ,则z 1z 2=( ) A .-5 B .5 C .-4+iD .-4-i(1)A (2)A [(1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧m +3>0,m -1<0,即-3<m <1.故实数m 的取值范围为(-3,1).(2)∵z 1=2+i 在复平面内的对应点的坐标为(2,1),又z 1与z 2在复平面内的对应点关于虚轴对称,则z 2的对应点的坐标为(-2,1)即z 2=-2+i ,∴z 1z 2=(2+i)(-2+i)=i 2-4=-5.][规律方法] 1.复数z 、复平面上的点Z 及向量OZ →相互联系,即z =a +b i(a ,b ∈R )⇔Z (a ,b )⇔OZ →.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.[变式训练3] (2017·湖州二次质检)定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a ,b c ,d =ad -bc ,则符合条件⎪⎪⎪⎪⎪⎪z ,1+i -i ,2i =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B [由题意得z ×2i-(1+i)(-i)=0,所以z =+-2i=-12-12i ,则z =-12+12i 在复平面内对应的点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12,位于第二象限,故选B.][思想与方法]1.复数分类的关键是抓住z =a +b i(a ,b ∈R )的虚部:当b =0时,z 为实数;当b ≠0时,z 为虚数;当a =0,且b ≠0时,z 为纯虚数.2.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. 3.化“虚”为“实”是解决复数问题的基本方法,其中,复数的代数形式是化“虚”为“实”的前提,复数相等的充要条件是化“虚”为“实”的桥梁.[易错与防范]1.判定复数是实数,仅注重虚部等于0是不够的,还需考虑它的实部是否有意义. 2.两个虚数不能比较大小.3.利用复数相等a +b i =c +d i 列方程时,应注意a ,b ,c ,d ∈R 的前提条件. 4.注意不能把实数集中的所有运算法则和运算性质照搬到复数集中来.例如,若z 1,z 2∈C ,z 21+z 22=0,就不能推出z 1=z 2=0;z 2<0在复数范围内有可能成立.课时分层训练(二十五) 数系的扩充与复数的引入A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.(2017·宁波一模)在复平面内,复数(1+3i)·i 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B [复数(1+3i)i =-3+i 在复平面内对应的点为(-3,1),位于第二象限,故选B.]2.设(1+2i)(a +i)的实部与虚部相等,其中a 为实数,则a =( ) A .-3 B .-2 C .2D .3A [(1+2i)(a +i)=a -2+(1+2a )i ,由题意知a -2=1+2a ,解得a =-3,故选A.] 3.若复数z =21-i ,其中i 为虚数单位,则z -=( )A .1+iB .1-iC .-1+iD .-1-i B [∵z =21-i=+-+=+2=1+i ,∴z -=1-i.]4.设(1+i)x =1+y i ,其中x ,y 是实数,则|x +y i|=( ) A .1 B. 2 C. 3D .2B [∵(1+i)x =1+y i ,∴x +x i =1+y i.又∵x ,y ∈R ,∴x =1,y =x =1. ∴|x +y i|=|1+i|=2,故选B.]5.设z 是复数,则下列命题中的假命题是( ) A .若z 2≥0,则z 是实数 B .若z 2<0,则z 是虚数 C .若z 是虚数,则z 2≥0 D .若z 是纯虚数,则z 2<0C [实数可以比较大小,而虚数不能比较大小,设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z 2=a 2-b2+2ab i ,由z 2≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧ab =0,a 2-b 2≥0,,则b =0,或a ,b 都为0,即z 为实数,故选项A为真,同理选项B 为真;选项C 为假,选项D 为真.]6.若i 为虚数单位,图443中复平面内点Z 表示复数z ,则表示复数z1+i的点是( )图443A .EB .FC .GD .HD [由题图知复数z =3+i , ∴z1+i =3+i 1+i=+-+i -=4-2i 2=2-i.∴表示复数z1+i 的点为H .]7.已知复数z =1+2i 1-i,则1+z +z 2+…+z 2 019=( ) A .1+i B .1-i C .iD .0D [z =1+2i1-i =1++2=i ,∴1+z +z 2+…+z2 019=-z 2 0201-z=1-i 2 0201-i =1-i4×5051-i=0.]二、填空题8.复数z =(1+2i)(3-i),其中i 为虚数单位,则z 的实部是________. 5 [因为z =(1+2i)(3-i)=3-i +6i -2i 2=5+5i ,所以z 的实部是5.] 9.已知a ∈R ,若1+a i2-i 为实数,则a =________. 【导学号:51062151】-12 [1+a i 2-i =+a+-+=2+i +2a i -a 5=2-a 5+1+2a5i.∵1+a i 2-i 为实数,∴1+2a 5=0,∴a =-12.] 10.已知复数z =x +y i ,且|z -2|=3,则yx的最大值为________. 3 [∵|z -2|=x -2+y 2=3,∴(x -2)2+y 2=3. 由图可知⎝ ⎛⎭⎪⎫y x max =31= 3.] B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.已知复数z 1=-12+32i ,z 2=-12-32i ,则下列命题中错误的是 ( )A .z 21=z 2 B .|z 1|=|z 2| C .z 31-z 32=1D .z 1,z 2互为共轭复数C [依题意,注意到z 21=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i 2=1-34-32i =-12-32i =z 2,因此选项A 正确;注意到|z 1|=1=|z 2|,因此选项B 正确;注意到z 1=-12-32i =z 2,因此选项D 正确;注意到z 31=z 21·z 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-32i ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i =1,同理z 32=1,因此z 31-z 32=0,选项C 错误.综上所述,选C.]2.设f (n )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i n +⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i n (n ∈N *),则集合{f (n )}中元素的个数为( )A .1B .2C .3D .无数个C [f (n )=⎝⎛⎭⎪⎫1+i 1-i n +⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i n =i n +(-i)n ,f (1)=0,f (2)=-2,f (3)=0,f (4)=2,f (5)=0,…,∴集合中共有3个元素.]3.已知集合M ={1,m,3+(m 2-5m -6)i},N ={-1,3},若M ∩N ={3},则实数m 的值为________. 【导学号:51062152】3或6 [∵M ∩N ={3},∴3∈M 且-1∉M , ∴m ≠-1,3+(m 2-5m -6)i =3或m =3, ∴m 2-5m -6=0且m ≠-1或m =3, 解得m =6或m =3.]4.已知复数z 1=cos 15°+sin 15°i 和复数z 2=cos 45°+sin 45°i,则z 1·z 2=________.12+32i [z 1·z 2=(cos 15°+sin 15°i)(cos 45°+sin 45°i)=(cos 15°cos 45°-sin 15°sin 45°)+(sin 15°cos 45°+cos 15°sin 45°)i=cos 60°+sin 60°i =12+32i.]。
2020版高考数学一轮复习第四章平面向量、数系的扩充与复数的引入4_4数系的扩充与复数的引入课件文新人教A版

(2)设复数 z=(x-1)+yi(x,y∈R),若|z|≤1,则 y≥x 的概率为( ) A.34+21π B.12+1π C.12-1π D.14-21π 解析 (2)由|z|≤1 知复数 z 在复平面内对应的点构成的区域是以(1,0) 为圆心,1 为半径的圆及其内部,如图中阴影部分表示在圆内(包括边界)且 满足 y≥x 的区域,该区域的面积为14π-12×1×1=14π-12,故满足 y≥x 的概
【变式训练】
→ (1)如图,若向量OZ对应的复数为
z,则
z+4z表示的复
数为( )
A.1+3i B.-3-i
C.3-i D.3+i
解析 (1)由题图可得 Z(1,-1),即 z=1-i,所以 z+4z=1-i+1-4 i= 1-i+1-41i+1+i i=1-i+4+2 4i=1-i+2+2i=3+i。故选 D。
)
A.2-i B.2+i
C.3-4i D.3+4i
解析 2-5 i2=2-52i+2+i i2=(2+i)2=3+4i,所以其共轭复数是 3- 4i。故选 C。
答案 C
二、走近高考 3.(2018·全国卷Ⅱ)i(2+3i)=( ) A.3-2i B.3+2i C.-3-2i D.-3+2i
必考部分
第四章 平面向量、数系的扩充与复数的引入
第四节 数系的扩充与复数的引入
微知识·小题练 微考点·大课堂
2019 考纲考题考情
微知识·小题练
教材回扣 基础自测
1.复数的有关概念
(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 ,
2019年高考数学一轮: 第4章 平面向量、数系的扩充与复数的引入 第4节 数系的扩充与复数的引入学案 理

第四节 数系的扩充与复数的引入[考纲传真] (教师用书独具)1.理解复数的概念,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.能进行复数代数形式的四则运算,了解两个具体复数相加、减的几何意义.(对应学生用书第77页)[基础知识填充]1.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且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 (a ,b ,c ,d ∈R ).(4)复数的模:向量OZ →的模r 叫作复数z =a +b i 的模,即|z |=|a +b i|=a 2+b 2.2.复数的几何意义复数z =a +b i ←————→一一对应复平面内的点Z (a ,b ) ←————→一一对应平面向量OZ →=(a ,b ). 3.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 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).(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).[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)方程x 2+x +1=0没有解.( )(2)复数z =a +b i(a ,b ∈R )中,虚部为b i.( )(3)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小.( ) (4)在复平面内,原点是实轴与虚轴的交点.( )(5)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模.( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√2. (教材改编)如图441,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( )图441A .AB .BC .CD .DB [共轭复数对应的点关于实轴对称.]3.(2017·全国卷Ⅲ)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C [∵z =i(-2+i)=-1-2i ,∴复数z =-1-2i 所对应的复平面内的点为Z (-1,-2),位于第三象限. 故选C .]4.(2017·全国卷Ⅱ)3+i1+i=( )A .1+2iB .1-2iC .2+iD .2-iD [3+i 1+i =(3+i)(1-i)(1+i)(1-i)=3-3i +i +12=2-i.故选D .]5.设i 是虚数单位,若复数(2+a i)i 的实部与虚部互为相反数,则实数a 的值为________.2 [因为(2+a i)i =-a +2i ,又其实部与虚部互为相反数,所以-a +2=0,即a =2.](对应学生用书第77页)(1)(2018·合肥一检)设i 为虚数单位,复数z =1-i3-i的虚部是( )A .15 B .-15C .1D .-1(2)(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 3 B .p 1,p 4 C .p 2,p 3D .p 2,p 4(1)B (2)B [(1)复数z =(1-i)(3+i)(3-i)(3+i)=4-2i 10=25-15i ,则z 的虚部为-15,故选B .(2)设z =a +b i(a ,b ∈R ),z 1=a 1+b 1i(a 1,b 1∈R ),z 2=a 2+b 2i(a 2,b 2∈R ). 对于p 1,若1z ∈R ,即1a +b i =a -b ia 2+b 2∈R ,则b =0⇒z =a +b i =a ∈R ,所以p 1为真命题.对于p 2,若z 2∈R ,即(a +b i)2=a 2+2ab i -b 2∈R ,则ab =0. 当a =0,b ≠0时,z =a +b i =b i ∉R ,所以p 2为假命题.对于p 3,若z 1z 2∈R ,即(a 1+b 1i)(a 2+b 2i)=(a 1a 2-b 1b 2)+(a 1b 2+a 2b 1)i∈R ,则a 1b 2+a 2b 1=0.而z 1=z 2,即a 1+b 1i =a 2-b 2i ⇔a 1=a 2,b 1=-b 2.因为a 1b 2+a 2b 1=0⇒/a 1=a 2,b 1=-b 2,所以p 3为假命题.对于p 4,若z ∈R ,即a +b i∈R ,则b =0⇒z =a -b i =a ∈R ,所以p 4为真命题.故选B .]复数的概念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解决复数模的问题可以根据模的性质把积、商的模转化为模的积、商易错警示:解题时一定要先看复数是否为a +ba ,b ∈的形式,以确定实部和虚部[跟踪训练] (1)(2016·全国卷Ⅲ)若z =1+2i ,则z z -1=( )A .1B .-1C .iD .-i(2)(2018·长沙模拟(二))已知a 是实数,a -i2+i是纯虚数,则a =( )A .12B .-12C .1D .-1(1)C (2)A [(1)因为z =1+2i ,则z =1-2i ,所以z z =(1+2i)(1-2i)=5,则4iz z -1=4i4=i.故选C .(2)复数a -i 2+i =(a -i)(2-i)5=2a -15-a +25i 是纯虚数,则2a -15=0且-a +25≠0,解得a =12,故选A .](1)(2018·石家庄质检(二))在复平面中,复数1(1+i)2+1对应的点在( ) 【导学号:79140161】A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限(2)(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)(1)D (2)A [(1)复数1(1+i)2+1=11+2i =1-2i (1+2i)(1-2i)=15-25i ,其在复平面内对应的点为⎝ ⎛⎭⎪⎫15,-25,位于第四象限,故选D .(2)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧m +3>0,m -1<0,即-3<m <1.故实数m 的取值范围为(-3,1).]复数a ,⇔a ,b ⇔OZ→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的值等于( )A .1B .2C .5D .6(2)设复数z 1,z 2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z 1=2+i ,则z 1z 2=( ) A .-5 B .5 C .-4+iD .-4-i(1)B (2)A [(1)复数z =(a -1)+3i 在复平面内对应的点(a -1,3)在直线y =x +2上,3=a -1+2,a =2,故选B .(2)∵z 1=2+i 在复平面内的对应点的坐标为(2,1),又z 1与z 2在复平面内的对应点关于虚轴对称,则z 2的对应点的坐标为(-2,1)即z 2=-2+i , ∴z 1z 2=(2+i)(-2+i)=i 2-4=-5.](1)(2018·广州综合测试(二))若复数z 满足(3+4i -z )i =2+i ,则z =( ) A .4+6i B .4+2i C .-4-2iD .2+6i(2)(2018·石家庄一模)若z 是复数,z =1-2i1+i ,则z ·z =( )A .102B .52C .1D .52(1)D (2)D [(1)由题意得3+4i -z =2+i i =i(2+i)i2=1-2i ,所以z =2+6i ,故选D . (2)因为z =1-2i 1+i =(1-2i)(1-i)(1+i)(1-i)=-12-32i ,所以z =-12+32i ,所以z ·z =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-32i ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i =52,故选D .]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,注意要把记住以下结论,可提高运算速度2=±2i;②a +;⑤i =i ;i4n +2=-n ∈[跟踪训练] (1)已知i 是虚数单位,⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 8+⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 2 018=________. 【导学号:79140162】(2)已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若(1+i)(1-b i)=a ,则a b的值为________. (1)1+i (2)2 [(1)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 8+⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 2 1 009 =i 8+⎝ ⎛⎭⎪⎫2-2i 1 009=i 8+i1 009=1+i4×252+1=1+i.(2)∵(1+i)(1-b i)=1+b +(1-b )i =a ,又a ,b ∈R , ∴1+b =a 且1-b =0,得a =2,b =1,∴a b=2.]。
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□ ③zz12=
03 |z1| |z2|
.
□ ;②|z1·z2|= 02 |z1||z2| ;
1.概念辨析 (1)关于 x 的方程 ax2+bx+c=0(a,b,c∈R 且 a≠0)一定有两个根.( √ ) (2)若复数 a+bi 中 a=0,则此复数必是纯虚数.( × ) (3)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小.( × ) (4)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复 数对应的向量的模.( √ )
a=-15, 解得b=35,
z=-15+35i.故选 C.
所以
题型二 复数的有关概念
1.(2019·全国卷Ⅱ)设 z=i(2+i),则-z =( )
A.1+2i
B.-1+2i
C.1-2i
D.-1-2i
答案 D
解析 ∵z=i(2+i)=-1+2i,∴-z =-1-2i.故选 D.
2.(2019·青岛二模)“a=2”是“复数
C.-2i
D.-2
答案 D
解析 z=i3+12+-2ii=-i+12+-2ii11--22ii=-i+2-55i+2i2=-i-i=- 2i,∴z 的虚部为-2.故选 D.
答案 C
解析 由已知条件,可得 z=x+yi.∵|z-i|=1, ∴|x+yi-i|=1,∴x2+(y-1)2=1.故选 C.
复数的几何意义及应用 (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.
∵zi3>0,∴zi3
第四章 第四节 数系的扩充与复数的引入

[题组自测 题组自测] 题组自测 1.若复数 z 满足 +i)z=1-3i,则复数 z 在复平面上的 . 满足(1+ = - , 对应点在 A.第四象限 . C.第二象限 . B.第三象限 . D.第一象限 . ( )
1-3i (1-3i)( -i) - )(1- ) - )( 解析: =-1- , 解析:由已知得 z= = = =- -2i,则 1+i )(1- ) + (1+i)( -i) + )( z 所对应的点为 -1,- ,故 z 对应的点在第三象限. 所对应的点为(- ,- ,-2), 对应的点在第三象限.
a+2i + (a+2i)i + ) 解析: 解析:由题可知 i =b+i,整理可得 i2 =b+i, +, +, =-1, = , 即 2-ai=b+i,根据复数相等可知 a=- ,b=2, - = +, =- 所以 a+b=1. + =
答案: 答案: B
3.若复数z1=4+29i,z2=6+9i,其中 是虚数单位,则 .若复数 是虚数单位, + , + ,其中i是虚数单位 复数(z 的实部为________. 复数 1-z2)i的实部为 的实部为 . 解析:∵z1=4+29i,z2=6+9i, 解析: + , + , =-20- , ∴(z1-z2)i=(-2+20i)i=- -2i, =- + =- 的实部为- ∴复数(z1-z2)i的实部为-20. 复数 的实部为 答案: 答案:-20
答案:B 答案:
)(2+ ) (1+2i)( +i) + )( 3.复数 . 等于 (1-i)2 -) 5 A. 2 5 C. i 2 5 B.- .- 2 5 D.- i .- 2
(
)
)(2+ ) (1+2i)( +i) 2+4i+i+2i2 + )( + ++ 5i 5 解析: 解析: = = =- . 2 (1-i)2 -) -2i -2i
4-4第四节 数系的扩充与复数的引入(2015年高考总复习)

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(2)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 C.2+4i B.8+2i D.4+i )
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(3)已知复数 z1=cos23° +isin23° 和复数 z2=cos37° +isin37° , 则 z1 · z2 为( 1 3 A.2+ 2 i 1 3 C.2- 2 i ) 3 1 B. 2 +2i 3 1 D. 2 -2i
(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. 如右图给出的平行四边形 OZ1ZZ2 可以直观地反映出复数加减
→ → → → → → OZ2-OZ1 OZ1+OZ2 ,Z1Z2=____________. 法的几何意义,即OZ=____________
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高考这样考 1.考查复数的基本概念,复数相等的条件.
2.考查复数的代数形式的运算,复数的几何意义.
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备考这样做 1.要理解复数的相关概念如实部、 虚部、 纯虚数、 共轭复数等, 以及复数的几何意义. 2.要把复数的基本运算作为复习的重点, 尤其是复数的四则运 算与共轭复数的性质等.因考题较容易,所以重在练基础.
高中数学第四章数系的扩充与复数的引入4.1数系的扩充与复数的引入复数的确立素材

复数的确立有了实数概念,人们就解决了过去仅有有理数概念时所不能解决的不可公度和开方开不尽等矛盾.但后来随着生产实践的深入发展,又产生了新的矛盾,如负数开平方是什么?众所周知,在实数范围内,任何一个正数或负数的平方都得正数,或者说,没有一个数的平方这样的数称之为“虚数”,以示“不存在”、“虚无”的意思.后来,人们经过长期实践逐步认识到,“虚数”并不虚无,还把虚数与实数的复合形式a+a b,为实数)称为复数.于是,在数的概念中,又引进了复数的概念,数的系统得到了再一次的扩充.“虚数”概念的确立,是一个漫长而曲折的过程,大体可分为以下几个阶段:第一,问题提出阶段.早在公元前,在解决生产实际问题时,人们就遇到了负数开平方问题,例如,解方程210x+=时,又遇到了负数开平方.例如,公元七世纪,我国唐代的《辑古算经》中,就有三次方程问题及其解法.但一直到十六世纪以前,无论是我国还是外国,虽然研究并解决了许多三次方程问题,但对负数开平方问题仍采取回避的态度.就是说,问题是提出来了,但没有解决.第二、理论探讨阶段.到了十六世纪,人们已获得了三次方程的一般求解公式:30x px q++=(p q,为实数)有x①后来,人们发现,某些三次方程有实根,但用公式①求不出实根,于是出现了矛盾.例如,31540x x--=,显然有实根4x=.但应用公式①,则得x===如何解决这一矛盾?当时,人们从理论上进行了探讨,充分发挥了辩证思维的能动作用.例如,1572年,意大利数学家邦别利(R.Bombelli,1526-1572),从21=-出发,证得332(22(2⎧+=+⎪⎨-=⎪⎩③将③代入②,得x224=+.这样,就解决了用公式①求不出实根的矛盾.不仅如此,还逐渐建立了关于虚数的一些运算法则.虚数开始得到人们的承认.第三,实践检验阶段.有了虚数概念之后,人们在理论上把数的概念由实数扩展到了复数.但是,在相当长的时期里,一些人对虚数和复数的存在是有怀疑的.十六世纪的意大利数学家卡当(G.Cardane,1501-1576)仍称复数为“似实而虚的”数.十七、十八世纪,人们努力寻找复数的几何表示和物理意义.到了十九世纪,人们最终作出了复数的各种几何解释,它被理解为平面上的点或矢量,并与物理学上的各种矢量联系起来了.这样,复数在物理学的实际研究中首先得到了一些应用,并受到了初步检验.这种应用,反过来又推动了复数理论的进一步发展,逐渐形成了一门重要的数学分支———复变函数论.复变函数论在解决与弹性力学、电工学、空气动力学、流体力学等有关的生产实际问题中显示出,它是一种很有效的数学工具.既然复变函数论在实践中得到了检验,证明它是科学的数学理论,那么,作为这种理论的基本概念的复数及虚数,也就一同在实践中得到了检验,证明它是科学的数学概念.复数确立之后,数的概念得到了又一次扩展.。
高三数学复习第四章 平面向量、数系的扩充与复数的引入

提 升 学 科 素 养
演 练 知 能 检 测
第一节
平面向量的概念及其线性运算 [自测· 牛刀小试]
回 扣 主 干 知 识
1.下列说法中正确的是
A.只有方向相同或相反的向量是平行向量 B.零向量的长度为零 C.长度相等的两个向量是相等向量
(
)
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突 破 热 点 题 型
解析:向量是既有大小又有方向的量,a与|a|a0的模相
同,但方向不一定相同,故①是假命题;若a与a0平行, 则a与a0的方向有两种情况:一是同向,二是反向,反 向时a=-|a|a0,故②③也是假命题.综上所述,假命 题的个数是3. 答案:D
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演 练 知 能 检 测
第一节
平面向量的概念及其线性运算 向量的线性运算
D.共线向量是在一条直线上的向量
解析:由于零向量与任意向量平行,故选项A错误;
长度相等且方向相同的两个向量是相等向量,故C错 误;方向相同或相反的两个非零向量是共线向量,故 D错误.
演 练 知 能 检 测
答案:B
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第一节
平面向量的概念及其线性运算
2.(教材习题改编)D 是△ABC 的边 AB 上的中点, 则向量 CD
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突 破 热 点 题 型
位向量的核心是方向没有限制,但长度都是一个单位长度;
零向量的核心是方向没有限制,长度是0;规定零向量与任 意向量共线.只有紧紧抓住概念的核心才能顺利解决与向 量概念有关的问题.
——————————————————————————
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高考数学第四章平面向量、数系的扩充与复数的引入4.1平面向量的概念及其线性运算高三全册数学

01 知识梳理 诊断自测
课前热身 稳固根基
第五页,共四十八页。
知识点一
向量的有关概念
第六页,共四十八页。
第七页,共四十八页。
向量概念的四点注意 (1)注意 0 与 0 的区别,0 是一个实数,0 是一个向量,且|0|=0. (2)单位向量有无数个,它们的模相等,但方向不一定相同. (3)零向量和单位向量是两个特殊的向量,它们的模是确定的,但 是方向不确定,因此在解题时要注意它们的特殊性. (4)任一组平行向量都可以平移到同一直线上.
第十九页,共四十八页。
【解析】 (1)长度相等且方向相同的向量叫做相等向量,故 A 不正确;方向相同或相反的非零向量叫做共线向量,但共线向 量不一定在同一条直线上,故 B 不正确;显然 C 正确;当A→B∥C→D 时,A→B所在的直线与C→D所在的直线可能重合,故 D 不正确.
(2)对于 A,当|a|=|b|,即向量 a,b 的模相等时,方向不一定 相同,故 a=b 不一定成立;对于 B,向量的模可以比较大小,但 向量不可以比较大小,故 B 不正确;C 显然正确;对于 D,若|a| =0,则 a=0,故 D 不正确,故选 C.
第三十三页,共四十八页。
方法技巧 向量线性运算的解题策略 1常用的法则是平行四边形法则和三角形法则,一般共起点 的向量求和用平行四边形法则,求差用三角形法则,求首尾相连 的向量的和用三角形法则. 2找出图形中的相等向量、共线向量,将所求向量与已知向 量转化到同一个平行四边形或三角形中求解. 3用几个基本向量表示某个向量问题的基本技巧:①观察各 向量的位置;②寻找相应的三角形或多边形;③运用法则找关系; ④化简结果.
(2)如图,作 OG∥EF 交 DC 于点 G,由 DE=EO,得 DF= FG,又由 AO=OC 得 FG=GC,于是D→F=13D→C=
高考数学专题平面向量、数系的扩充与复数的引入

第四章平面向量、数系的扩充与复数的引入第一节平面向量的概念及其线性运算(1)向量:既有大小,又有方向的量叫向量;向量的大小叫做向量的模.(2)零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定:0与任一向量共线.(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量.(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.2.向量的线性运算平行四边形法则3.共线向量定理向量a (a ≠0)与b 共线的充要条件是存在唯一一个实数λ,使得b =λa .1.作两个向量的差时,要注意向量的方向是指向被减向量的终点; 2.在向量共线的重要条件中易忽视“a ≠0”,否则λ可能不存在,也可能有无数个;3.要注意向量共线与三点共线的区别与联系. [试一试]1.若向量a 与b 不相等,则a 与b 一定( ) A .有不相等的模 B .不共线C .不可能都是零向量D .不可能都是单位向量答案:C2.若菱形ABCD 的边长为2,则|AB -CB+CD |=________.解析:|AB -CB +CD |=|AB +BC +CD |=|AD|=2. 答案:21.向量的中线公式若P 为线段AB 的中点,O 为平面内一点,则OP OP =12(OA +OB). 2.三点共线等价关系A ,P ,B 三点共线⇔AP =λAB(λ≠0)⇔OP =(1-t )·OA +t OB (O 为平面内异于A ,P ,B 的任一点,t ∈R )⇔OP =x OA +y OB(O 为平面内异于A ,P ,B 的任一点,x ∈R ,y ∈R ,x +y =1).[练一练]1.D 是△ABC 的边AB 上的中点,则向量CD等于( )A .-BC +12BAB .-BC -12BAC .BC -12BAD .BC +12BA答案:A2.已知a 与b 是两个不共线向量,且向量a +λb 与-(b -3a )共线,则λ=________.解析:由题意知a +λb =k [-(b -3a )], 所以⎩⎨⎧λ=-k ,1=3k ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =13,λ=-13.答案:-131.给出下列命题: ①若|a |=|b |,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则AB =DC是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件;③若a =b ,b =c ,则a =c ; ④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b ; ⑤若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c . 其中正确命题的序号是( )A .②③B .①②C .③④D .④⑤解析:选A ①不正确.两个向量的长度相等,但它们的方向不一定相同.②正确.∵AB =DC ,∴|AB |=|DC |且AB ∥DC, 又A ,B ,C ,D 是不共线的四点, ∴四边形ABCD 为平行四边形; 反之,若四边形ABCD 为平行四边形,则AB ∥DC 且|AB |=|DC |,因此,AB =DC. ③正确.∵a =b ,∴a ,b 的长度相等且方向相同, 又b =c ,∴b ,c 的长度相等且方向相同, ∴a ,c 的长度相等且方向相同,故a =c .④不正确.当a ∥b 且方向相反时,即使|a |=|b |,也不能得到a =b ,故|a |=|b |且a ∥b 不是a =b 的充要条件,而是必要不充分条件.⑤不正确.考虑b =0这种特殊情况. 综上所述,正确命题的序号是②③.故选A.2.设a 0为单位向量,①若a 为平面内的某个向量,则a =|a |a 0;②若a 与a 0平行,则a =|a |a 0;③若a 与a 0平行且|a |=1,则a =a 0.上述命题中,假命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选D 向量是既有大小又有方向的量,a 与|a |a 0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命题;若a 与a 0平行,则a 与a 0的方向有两种情况:一是同向,二是反向,反向时a =-|a |a 0,故②③也是假命题.综上所述,假命题的个数是3.[类题通法]平面向量中常用的几个结论(1)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性.(2)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量.解题时不要把它与函数图像的平移混为一谈.(3)a |a |是与a 同向的单位向量,a -|a |是与a 反向的单位向量.[典例] (1)如图,在正六边形ABCDEF 中,BA+CD +EF=( )A .0B . BEC .ADD . CF(2)(2013·江苏高考)设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE =λ1AB +λ2AC (λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.[解析] (1)如图,∵在正六边形ABCDEF 中,CD =AF,BF =CE,∴BA +CD +EF =BA +AF +EF =BF +EF =CE+EF =CF.(2)由题意DE =CE +BE =12AB +23BC =12AB +23(BA +AC )=-16AB+23AC ,所以λ1=-16,λ2=23,即λ1+λ2=12. [答案] (1)D (2)12解析:∵CD =CA +AD ,CD =CB +BD ,∴2CD =CA +CB +AD +BD .又∵AD=2CE , ∴2CD =CA +CB +13AB =CA +CB +13(CB -CA ) =23CA+43CB .∴CD =13CA +23CB ,即λ=23. 答案:23 [类题通法]在向量线性运算时,要尽可能转化到平行四边形或三角形中,运用平行四边形法则、三角形法则,利用三角形中位线、相似三角形对应边成比例等平面几何的性质,把未知向量转化为与已知向量有直接关系的向量来求解.[针对训练]若A ,B ,C ,D 是平面内任意四点,给出下列式子:①AB +CD =BC +DA ;②AC +BD =BC+AD ; ③AC -BD =DC +AB.其中正确的有( ) A .0个B .1个C .2个D .3个解析:选C ①式的等价式是AB -BC =DA -CD ,左边=AB +CB,右边=DA +DC ,不一定相等;②式的等价式是AC -BC =AD -BD ,AC+CB=AD +CE =AB 成立;③式的等价式是AC -DC =AB +BD ,AD =AD成立.[典例] 设两个非零向量a 与b 不共线,(1)若AB=a +b ,BC =2a +8b ,CD =3(a -b ), 求证:A ,B ,D 三点共线.(2)试确定实数k ,使k a +b 和a +k b 共线.[解] (1)证明:∵AB=a +b ,BC =2a +8b ,CD =3(a -b ),∴BD =BC +CD =2a +8b +3(a -b )=2a +8b +3a -3b =5(a +b )=5AB. ∴AB ,BD共线, 又∵它们有公共点B , ∴A ,B ,D 三点共线. (2)∵k a +b 与a +k b 共线,∴存在实数λ,使k a +b =λ(a +k b ), 即k a +b =λa +λk b . ∴(k -λ)a =(λk -1)b .∵a ,b 是不共线的两个非零向量, ∴k -λ=λk -1=0, ∴k 2-1=0.∴k =±1.[类题通法]1.共线向量定理及其应用(1)可以利用共线向量定理证明向量共线,也可以由向量共线求参数的值. (2)若a ,b 不共线,则λa +μb =0的充要条件是λ=μ=0,这一结论结合待定系数法应用非常广泛.2.证明三点共线的方法若AB=λAC ,则A 、B 、C 三点共线. [针对训练]已知a ,b 不共线,OA =a ,OB =b , OC =c , OD =d , OE=e ,设t ∈R ,如果3a =c,2b =d ,e =t (a +b ),是否存在实数t 使C ,D ,E 三点在一条直线上?若存在,求出实数t 的值,若不存在,请说明理由.解:由题设知,CD =d -c =2b -3a ,CE=e -c =(t -3)a +t b ,C ,D ,E 三点在一条直线上的充要条件是存在实数k ,使得CE =k CD,即(t -3)a +t b =-3k a +2k b ,整理得(t -3+3k )a =(2k -t )b .因为a ,b 不共线,所以有⎩⎨⎧t -3+3k =0,t -2k =0,解之得t =65.故存在实数t =65使C ,D ,E 三点在一条直线上.第二节平面向量的基本定理及坐标表示1.平面向量基本定理如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2.其中,不共线的向量e 1,e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 2.平面向量的坐标运算(1)向量加法、减法、数乘向量及向量的模: 设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a +b =(x 1+x 2,y 1+y 2),a -b =(x 1-x 2,y 1-y 2),λa =(λx 1,λy 1),|a |(2)向量坐标的求法:①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.②设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB=(x 2-x 1,y 2-y 1),|AB|3.平面向量共线的坐标表示设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b ≠0.a ∥b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0.1.若a 、b 为非零向量,当a ∥b 时,a ,b 的夹角为0°或180°,求解时容易忽视其中一种情形而导致出错;2.要区分点的坐标与向量坐标的不同,尽管在形式上它们完全一样,但意义完全不同,向量坐标中既有方向也有大小的信息.3.若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件不能表示成x 1x 2=y 1y 2,因为x 2,y 2有可能等于0,应表示为x 1y 2-x 2y 1=0.[试一试]1.若向量BA=(2,3),CA =(4,7),则BC =( ) A .(-2,-4) B .(2,4) C .(6,10)D .(-6,-10)答案:A2.(2013·石家庄模拟)已知向量a =(1,2),b =(x,1),u =a +2b ,v =2a -b ,且u ∥v ,则实数x 的值是________.解析:∵u =(1+2x,4),v =(2-x,3),u ∥v ,∴8-4x =3+6x ,∴x =12.答案:12用基向量表示所求向量时,注意方程思想的运用. [练一练]设e 1、e 2是平面内一组基向量,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则向量e 1+e 2可以表示为另一组基向量a ,b 的线性组合,即e 1+e 2=________a +________b .解析:由题意,设e 1+e 2=m a +n b . 因为a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,所以e 1+e 2=m (e 1+2e 2)+n (-e 1+e 2)=(m -n )e 1+(2m +n )·e 2. 由平面向量基本定理,得⎩⎨⎧m -n =1,2m +n =1,所以⎩⎪⎨⎪⎧m =23,n =-13.答案:23 -131.(2014·昆明一中摸底)已知点M (5,-6)和向量a =(1,-2),若MN=-3a ,则点N 的坐标为( )A .(2,0)B .(-3,6)C .(6,2)D .(-2,0)解析:选A MN =-3a =-3(1,-2)=(-3,6),设N (x ,y ),则MN=(x -5,y -(-6))=(-3,6),所以⎩⎨⎧ x -5=-3,y +6=6,即⎩⎨⎧x =2,y =0,选A.2.(2013·北京高考)向量a ,b ,c 在正方形网格中的位置如图所示.若c =λa+μb (λ,μ∈R ),则λμ=________.解析:设i ,j 分别为水平方向和竖直方向上的正向单位向量,则a =-i +j ,b =6i +2j ,c =-i -3j ,所以-i -3j =λ(-i +j )+μ(6i +2j ),根据平面向量基本定理得λ=-2,μ=-12,所以λμ=4.答案:43.已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4).设AB=a ,BC =b ,CA =c . (1)求3a +b -3c ;(2)求满足a =m b +n c 的实数m ,n .解:由已知得a =(5,-5),b =(-6,-3),c =(1,8). (1)3a +b -3c =3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8) =(15-6-3,-15-3-24) =(6,-42).(2)∵m b +n c =(-6m +n ,-3m +8n ), ∴⎩⎨⎧ -6m +n =5,-3m +8n =-5,解得⎩⎨⎧m =-1,n =-1. [类题通法]1.向量的坐标运算实现了向量运算代数化,将数与形结合起来,从而可使几何问题转化为数量运算.2.两个向量相等当且仅当它们的坐标对应相同.此时注意方程(组)思想的应用.[典例] 如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,且AD =13BC ,E ,F 分别为线段AD 与BC 的中点.设BA=a ,BC =b ,试用a ,b 为基底表示向量EF , DF ,CD.[解] EF =EA +AB +BF =-16b -a +12b =13b -a ,DF =DE +EF =-16b +⎝ ⎛⎭⎪⎫13b -a =16b -a , CD =CF +FD =-12b -⎝ ⎛⎭⎪⎫16b -a =a -23b . [类题通法]用平面向量基本定理解决问题的一般思路(1)先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示为向量的形式,再通过向量的运算来解决.(2)在基底未给出的情况下,合理地选取基底会给解题带来方便.另外,要熟练运用平面几何的一些性质定理.[针对训练](2014·济南调研)如图,在△ABC 中,AN =13NC,P 是BN上的一点,若AP =m AB +211AC ,则实数m 的值为________.解析:因为AP =AB +BP =AB +k BN =AB+k (AN -AB )=AB +k ⎝ ⎛⎭⎪⎫14 AC-AB=(1-k )AB +k 4AC,且AP =m AB +211AC, 所以1-k =m ,k 4=211, 解得k =811,m =311. 答案:311[典例] 平面内给定三个向量a =(3,2),b =(-1,2),c =(4,1). (1)求满足a =m b +n c 的实数m ,n ; (2)若(a +k c )∥(2b -a ),求实数k ;[解] (1)由题意得(3,2)=m (-1,2)+n (4,1), 所以⎩⎨⎧-m +4n =3,2m +n =2,得⎩⎪⎨⎪⎧m =59,n =89.(2)a +k c =(3+4k,2+k ),2b -a =(-5,2), 由题意得2×(3+4k )-(-5)×(2+k )=0. ∴k =-1613.解:设由题意得⎩⎨⎧4(x -4)-2(y -1)=0,(x -4)2+(y -1)2=5, 得⎩⎨⎧ x =3,y =-1或⎩⎨⎧x =5,y =3. ∴d =(3,-1)或(5,3). [类题通法]1.向量共线的两种表示形式设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),①a ∥b ⇒a =λb (b ≠0);②a ∥b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0,至于使用哪种形式,应视题目的具体条件而定,一般情况涉及坐标的应用②.2.两向量共线的充要条件的作用判断两向量是否共线(平行),可解决三点共线的问题;另外,利用两向量共线的充要条件可以列出方程(组),求出未知数的值.[针对训练]已知A (1,1),B (3,-1),C (a ,b ).(1)若A ,B ,C 三点共线,求a ,b 的关系式; (2)若AC =2AB,求点C 的坐标.解:(1)由已知得AB=(2,-2),AC =(a -1,b -1),∵A ,B ,C 三点共线,∴AB ∥AC.∴2(b -1)+2(a -1)=0,即a +b =2.(2)∵AC =2AB ,∴(a -1,b -1)=2(2,-2). ∴⎩⎨⎧ a -1=4,b -1=-4,解得⎩⎨⎧a =5,b =-3. ∴点C 的坐标为(5,-3).第三节平面向量的数量积与平面向量应用举例1.平面向量的数量积 平面向量数量积的定义已知两个非零向量a 和b ,它们的夹角为θ,把数量|a||b|cos θ叫做a 和b 的数量积(或内积),记作a·b .即a·b =|a||b|cos θ,规定0·a =0.2.向量数量积的运算律 (1)a·b =b·a .(2)(λa )·b =λ(a·b )=a·(λb ). (3)(a +b )·c =a·c +b·c .3.平面向量数量积的有关结论 已知非零向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)1.若a ,b ,c 是实数,则ab =ac ⇒b =c (a ≠0);但对于向量就没有这样的性质,即若向量a ,b ,c ,若满足a ·b =a ·c (a ≠0),则不一定有b =c ,即等式两边不能同时约去一个向量,但可以同时乘以一个向量.2.数量积运算不适合结合律,即(a ·b )·c ≠a ·(b ·c ),这是由于(a ·b )·c 表示一个与c 共线的向量,a ·(b ·c )表示一个与a 共线的向量,而a 与c 不一定共线,因此(a ·b )·c 与a ·(b ·c )不一定相等.[试一试]1.(2013·广州调研)已知向量a ,b 都是单位向量,且a ·b =12,则|2a -b |的值为________.解析:|2a -b |=(2a -b )2=4a 2-4a ·b +b 2=4-2+1= 3. 答案: 32.(2013·山东高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知OA =(-1,t ),OB =(2,2).若∠ABO =90°,则实数t 的值为________.解析:AB =OB -OA =(3,2-t ),由题意知OB ·AB=0,所以2×3+2(2-t )=0,t =5.答案:51.明确两个结论:(1)两个向量a 与b 的夹角为锐角,则有a ·b >0,反之不成立(因为夹角为0时不成立);(2)两个向量a 与b 的夹角为钝角,则有a ·b <0,反之不成立(因为夹角为π时不成立).2.利用向量垂直或平行的条件构造方程或函数是求参数或最值问题常用的方法与技巧.[练一练]1.已知向量a ,b 均为非零向量,(a -2b )⊥a ,(b -2a )⊥b ,则a ,b 的夹角为( )A.π6 B.π3 C.2π3D.5π6解析:选B (a -2b )·a =|a |2-2a ·b =0,(b -2a )·b =|b |2-2a ·b =0,所以|a |2=|b |2,即|a |=|b |,故|a |2-2a ·b =|a |2-2|a |2cos a ,b =0,可得cos a ,b =12,又因为0≤ a ,b ≤π,所以 a ,b =π3.2.(2013·福建高考)在四边形ABCD 中,AC =(1,2),BD=(-4,2),则该四边形的面积为( )A. 5B .2 5C .5D .10解析:选C 依题意得,AC ·BD=1×(-4)+2×2=0, ∴AC ⊥BD ,∴四边形ABCD 的面积为12|AC|·|BD |=12×5×20=5.1.(2014·11=(x 2,y 2),若|=2,|b |=3,a ·b =-6.则x 1+y 1x 2+y 2的值为( ) A.23 B .-23 C.56D .-56解析:选B 由已知得,向量a =(x 1,y 1)与b =(x 2,y 2)反向,3a +2b =0,即3(x 1,y 1)+2(x 2,y 2)=(0,0),得x 1=-23x 2,y 1=-23y 2,故x 1+y 1x 2+y 2=-23.2.(2014·温州适应性测试)在△ABC 中,若∠A =120°,AB ·AC=-1,则|BC |的最小值是( )A. 2 B .2C. 6D .6 解析:选C ∵AB ·AC =-1,∴|AB |·|AC |cos 120°=-1,即|AB |·|AC|=2,∴|BC |2=|AC -AB |2=AC 2-2AB ·AC +AB 2≥2|AB |·|AC |-2AB ·AC =6,∴|BC|min = 6.3.(2013·南昌模拟)已知向量e 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π4,sin π6,e 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin π4,4cos π3,则e 1·e 2=________.解析:由向量数量积公式得e 1·e 2=cos π4×2sin π4+sin π6×4cos π3=22×2+12×2=2.答案:24.(2013·全国卷Ⅱ)已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE ·BD=________.解析:因为AE =AD +12AB ,BD =AD -AB ,所以AE ·BD =(AD +12AB )·(AD -AB )=AD 2-12AD ·AB -12AB 2=2. 答案:2 [类题通法]向量数量积的两种运算方法(1)当已知向量的模和夹角时,可利用定义法求解,即a ·b =|a ||b |cos a ,b .(2)当已知向量的坐标时,可利用坐标法求解,即若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ·b =x 1x 2+y 1y 2.运用两向量的数量积可解决长度、夹角、垂直等问题,解题时应灵活选择相应公式求解.平面向量数量积的性质是高考的重点.归纳起来常见的命题角度有: (1)平面向量的模; (2)平面向量的夹角; (3)平面向量的垂直.角度一 平面向量的模1.(2013·天津高考)在平行四边形ABCD 中,AD =1,∠BAD =60° , E 为CD的中点.若AC ·BE=1 , 则AB 的长为________. 解析:由已知得AC =AD +AB ,BE =AD -12AB,∴AC ·BE =AD 2-12AB ·AD +AB ·AD -12AB 2=1+12AB·AD -12|AB |2=1+12|AB |·|AD |cos 60°-12|AB|2=1,∴|AB |=12.答案:12角度二 平面向量的夹角2.(1)已知平面向量a ,b ,|a |=1,|b |=3,且|2a +b |=7,则向量a 与a +b 的夹角为( )A.π2 B.π3 C.π6D .π解析:选B ∵|2a +b |2=4|a |2+4a ·b +|b |2=7,|a |=1,|b |=3,∴4+4a ·b +3=7,∴a ·b =0,∴a ⊥b .如图所示,a 与a +b 的夹角为∠COA .∵tan ∠COA =|CA ||OA |=|b ||a |=3,∴∠COA =π3,即a 与a +b 的夹角为π3. (2)(2014·云南第一次检测)若平面向量a 与平面向量b 的夹角等于π3,|a |=2,|b |=3,则2a -b 与a +2b 的夹角的余弦值等于( )A.126 B .-126 C.112D .-112解析:选B 记向量2a -b 与a +2b 的夹角为θ,又(2a -b )2=4×22+32-4×2×3×cos π3=13,(a +2b )2=22+4×32+4×2×3×cos π3=52,(2a -b )·(a +2b )=2a 2-2b 2+3a ·b =8-18+9=-1,故cos θ=(2a -b )·(a +2b )|2a -b |·|a +2b |=-126,即向量2a-b 与a +2b 的夹角的余弦值是-126,因此选B.角度三 平面向量的垂直3.(1)(2013·荆州高中毕业班质量检查Ⅰ)已知向量a 与b 的夹角是2π3,且|a |=1,|b |=4,若(2a +λb )⊥a ,则实数λ=________.解析:若a ⊥(2a +λb ),则a ·(2a +λb )=0,即2|a |2+λ·|a ||b |·cos 2π3=0,∴2+λ×1×4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=0.∴λ=1.答案:1(2)在直角三角形ABC 中,已知AB=(2,3),AC =(1,k ),则k 的值为________. 解析:①当A =90°时,∵AB ⊥AC ,∴AB ·AC=0.∴2×1+3k =0,解得k =-23.②当B =90°时,∵AB ⊥BC, 又BC =AC -AB=(1,k )-(2,3)=(-1,k -3),∴AB ·BC=2×(-1)+3×(k -3)=0, 解得k =113.③当C =90°时, ∵AC ⊥BC,∴1×(-1)+k (k -3)=0,即k 2-3k -1=0.∴k =3±132.答案:-23或113或3±132. [类题通法]1.求两非零向量的夹角时要注意: (1)向量的数量积不满足结合律;(2)数量积大于0说明不共线的两向量的夹角为锐角,数量积等于0说明两向量的夹角为直角,数量积小于0且两向量不能共线时两向量的夹角就是钝角.2.利用数量积求解长度问题的处理方法 (1)a 2=a ·a =|a |2或|a |=a ·a . (2)|a ±b |=(a ±b )2=a 2±2a ·b +b 2. (3)若a =(x ,y ),则|a |=x 2+y 2.[典例),b =(cos β,,0<β<α<π. (1)若|a -b |=2,求证:a ⊥b ;(2)设c =(0,1),若a +b =c ,求α,β的值. [解] (1)证明:由题意得|a -b |2=2, 即(a -b )2=a 2-2a ·b +b 2=2. 又因为a 2=b 2=|a |2=|b |2=1, 所以2-2a ·b =2,即a ·b =0,故a ⊥b .(2)因为a +b =(cos α+cos β,sin α+sin β)=(0,1), 所以⎩⎨⎧cos α+cos β=0,sin α+sin β=1.由此得,cos α=cos (π-β),由0<β<π,得0<π-β<π. 又0<α<π,故α=π-β.代入sin α+sin β=1, 得sin α=sin β=12,而α>β,所以α=5π6,β=π6. [类题通法]平面向量与三角函数的综合问题的解题思路(1)题目条件给出向量的坐标中含有三角函数的形式,运用向量共线或垂直或等式成立等,得到三角函数的关系式,然后求解.(2)给出用三角函数表示的向量坐标,要求的是向量的模或者其他向量的表达形式,解题思路是经过向量的运算,利用三角函数在定义域内的有界性,求得值域等.[针对训练]已知向量a =(sin θ,cos θ-2sin θ),b =(1,2). (1)若a ∥b ,求tan θ的值; (2)若|a |=|b |,0<θ<π,求θ的值.解:(1)因为a ∥b ,所以2sin θ=cos θ-2sin θ, 于是4sin θ=cos θ,故tan θ=14.(2)由|a |=|b |,知sin 2θ+(cos θ-2sin θ)2=5, 所以1-2sin 2θ+4sin 2θ=5.从而-2sin 2θ+2(1-cos 2θ)=4,即sin 2θ+cos 2θ=-1, 于是sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π4=-22.又由0<θ<π,知π4<2θ+π4<9π4, 所以2θ+π4=5π4或2θ+π4=7π4. 因此θ=π2或θ=3π4.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 +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且b ≠0,则a +b i 为纯虚数.(2)复数相等:a +b i =c +d i ⇔a =c 且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 (a ,b ,c ,d ∈R ). (4)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|z |或|a +b i|,即|z |=|a +b i|=a 2+b 2.2.复数的几何意义 (1)复数z =a +b i复平面内的点Z (a ,b )(a ,b ∈R ).(2)复数z =a +b i(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 c 2+d 2+bc -ad c 2+d 2i(c +d i ≠0). (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).1.判定复数是实数,仅注重虚部等于0是不够的,还需考虑它的实部是否有意义.2.利用复数相等a +b i =c +d i 列方程时,注意a ,b ,c ,d ∈R 的前提条件. 3.z 2<0在复数范围内有可能成立,例如:当z =3i 时z 2=-9<0.[试一试]1.(2014·惠州调研)i 是虚数单位,若z (i +1)=i ,则|z |等于( ) A .1 B.32 C.22D.12解析:选C 由题意知z =i i +1=i (1-i )(i +1)(1-i )=1+i 2,|z |=22,故选C. 2.(2013·天津高考)已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位.若(a +i)·(1+i)=b i ,则a +b i =________.解析:因为(a +i)(1+i)=a -1+(a +1)i =b i ,a ,b ∈R ,所以⎩⎨⎧a -1=0,a +1=b ,解得⎩⎨⎧a =1,b =2,所以a +b i =1+2i. 答案:1+2i1.把握复数的运算技巧(1)设z =a +b i(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,除法则需分母实数化.2.掌握复数代数运算中常用的几个结论在进行复数的代数运算时,记住以下结论,可提高计算速度. (1)(1±i)2=±2i ;1+i 1-i =i ;1-i1+i=-i ; (2)-b +a i =i(a +b i);(3)i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i ,i 4n +i 4n +1+i 4n +2+i 4n +3=0,n ∈N *. [练一练](2013·安徽联考)已知i 是虚数单位,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 2 2 013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 .第四象限解析:选C ∵⎝⎛⎭⎪⎫1+i 22=2i2=i , ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 2 2 013=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 2 2 0121+i 2=i 1 006·1+i 2=i 2·1+i 2=-22-22i.∴其对应点位于第三象限,故选C.1.(2014·湖北八校联考)设x ∈R ,则“x =1”是“复数z =(x 2-1)+(x +1)i 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析:选C 由纯虚数的定义知:⎩⎨⎧x 2-1=0,x +1≠0,⇒x =1,选C.2.(2014·安徽“江南十校”联考)若a +b i =51+2i(i 是虚数单位,a ,b ∈R ),则ab =( )A .-2B .-1C .1D .2解析:选A a +b i =51+2i =1-2i ,所以a =1,b =-2,ab =-2.3.(2013·安徽高考)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解析:选D 复数a -103-i =a -10(3+i )(3-i )(3+i )=(a -3)-i 为纯虚数,则a -3=0,即a =3.4.(2013·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. 2D .1解析:选A 依题意得(1-z )·z -=(2+i)(-1+i)=-3+i ,|(1-z )·z -|=|-3+i|=(-3)2+12=10.选A.[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,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( )A .AB .BC .CD .D(2)(2014·郑州质量预测)复数z 1=3+i ,z 2=1-i ,则z =z 1z 2的共轭复数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[解析] (1)设z =a +b i(a ,b ∈R ),且a <0,b >0,则z 的共轭复数为a -b i ,其中a <0,-b <0,故应为B 点.(2)依题意得,z =3+i 1-i =(3+i )(1+i )(1-i )(1+i )=2+4i 2=1+2i ,因此复数z =z 1z 2的共轭复数1-2i 在复平面内的对应点的坐标是(1,-2),该点位于第四象限,选D.[答案] (1)B (2)D [类题通法]对复数几何意义的理解及应用(1)复数z 、复平面上的点Z 及向量OZ相互联系,即z =a +b i(a ,b ∈R )⇔Z (a ,b )⇔ OZ(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.[针对训练]1.(2013·湖北八校联考)已知i 是虚数单位,z =1+i ,z -为z 的共轭复数,则复数z 2z-在复平面上对应的点的坐标为________.解析:z =1+i ,则z 2z -=(1+i )21-i =2i 1-i =2i (1+i )(1-i )(1+i )=-1+i ,则复数z 2z-在复平面上对应的点的坐标为(-1,1).答案:(-1,1)2.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: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[典例] (1)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)(2013·长春调研)已知复数z =1+a i(a ∈R ,i 是虚数单位),z -z =-35+45i ,则a =( )A .2B .-2C .±2D .-12[解析] (1)z =11+7i 2-i =(11+7i )(2+i )(2-i )(2+i )=15+25i5=3+5i. (2)由题意可知:1-a i 1+a i =(1-a i )2(1+a i )(1-a i )=1-2a i -a 21+a 2=1-a 21+a 2-2a 1+a 2i =-35+45i ,因此1-a 21+a 2=-35,化简得5a 2-5=3a 2+3,a 2=4,则a =±2,由-2a 1+a 2=45可知a <0,仅有a =-2满足,故选B.[答案] (1)A (2)B解:∵z =3+5i ,∴z -=3-5i∴(1+z )·z -=(4+5i)(3-5i)=12-20i +15i +25=37-5i. [类题通法]复数四则运算的解答策略复数的加法、减法、乘法运算可以类比多项式的运算,除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把i 的幂写成最简形式.[针对训练]1.(2013·山东高考)复数z 满足(z -3)(2-i)=5(i 为虚数单位),则z 的共轭复数z 为( )A .2+iB .2-iC.5+i D.5-i解析:选D由(z-3)(2-i)=5,得z=3+52-i=3+5(2+i)(2-i)(2+i)=3+2+i=5+i,所以z=5-i.2.设复数z的共轭复数为z,若z=1-i(i为虚数单位),则zz+z2的值为()A.-3i B.-2i C.i D.-i解析:选D依题意得zz+z2=1+i1-i+(1-i)2=-i2+i1-i-2i=i-2i=-i.。
高考数学一轮复习第4章平面向量数系的扩充与复数的引入课件

2019/11/10
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2019/11/10
[重点关注] 从近五年浙江高考试题来看,平面向量与复数是每年的必考内容.主要考 查平面向量的线性运算,平面向量共线与垂直的充要条件,平面向量的数量积 及其应用复数的有关概念及复数代数形式的四则运算,多以客观题的形式出现, 难度以容易题为主.
编后语
有的同学听课时容易走神,常常听着听着心思就不知道溜到哪里去了;有的学生,虽然留心听讲,却常常“跟不上步伐”,思维落后在老师的讲解后。这两种情况都 不能达到理想的听课效果。听课最重要的是紧跟老师的思路,否则,教师讲得再好,新知识也无法接受。如何跟上老师饭思路呢?以下的听课方法值得同学们学习:
老师没提了一个问题,同学们就应当立即主动地去思考,积极地寻找答案,然后和老师的解答进行比较。通过超前思考,可以把注意力集中在对这些“难点”的理解 上,保证“好钢用在刀刃上”,从而避免了没有重点的泛泛而听。通过将自己的思考跟老师的讲解做比较,还可以发现自己对新知识理解的不妥之处,及时消除知识 的“隐患”。
二、同步听课法
有些同学在听课的过程中常碰到这样的问题,比如老师讲到一道很难的题目时,同学们听课的思路就“卡壳“了,无法再跟上老师的思路。这时候该怎么办呢?
如果“卡壳”的内容是老师讲的某一句话或某一个具体问题,同学们应马上举手提问,争取让老师解释得在透彻些、明白些。
如果“卡壳”的内容是公式、定理、定律,而接下去就要用它去解决问题,这种情况下大家应当先承认老师给出的结论(公式或定律)并非继续听下去,先把问题记 下来,到课后再慢慢弄懂它。
高三数学(理)一轮复习课件第4章平面向量、数系的扩充与复数的引入

【解析】 (1)如图①,连接 OC、OD、CD,由点 C、D 是半圆弧的三等分点,有∠A OC =∠COD=∠BOD=60°,且 OA =OC=OD,则△OA C 与△OCD 均为边长等于圆 O 的半 径的等边三角形,所以四边形 OA CD 为菱形,所以A→D=A→O+A→C=12A→B+A→C=12a+b.
【阅后报告】要求在正确理解即时给出的新定义的前提下, 通过逐项判断来找到正确答案.在判断中需要在反复运用共线 向量定理和向量数乘运算性质的同时,正确运用反证法的思 想.
1.(2013·四川卷)在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点
O,AB+AD=λAO,则λ=
.
【解析】由向量加法的平行四边形法则,得AB+AD=AC.
D. 4 3
【解析】 (1)由于 AB 、 AC 分别是与 OA 、 OC 有相同方向的单 AB AC
位向量,且 OP
OA
AB AB
AC AC
,即
AP
AB AB
AC AC
,
∴动点轨迹是过内心的一条直线,故选 A.
(2) 由OA OB OC =0,知 O 为△ABC 的重心,
(5)相等向量:长度 相等 且方向 相同 的向量. (6)相反向量:长度 相等 且方向 相反 的向量.
【思考探究】两向量平行与两直线(或线段)平行有何不同? 提示:平行向量也叫共线向量,这里的“平行”与两直线(或线段) 平行的意义不同,两向量平行时,两向量可以在同一条直线上,甚至 起点都可以相同.
又O是AC的中点,∴AC=2AO,
∴AC=2AO,∴AB+AD=2AO.
又AB+AD=λAO,∴λ=2.
高考数学统考一轮复习 第四章 平面向量与复数 第四节 数系的扩充与复数的引入(教师文档)教案 文

学习资料第四节数系的扩充与复数的引入授课提示:对应学生用书第85页[基础梳理]1.复数的有关概念内容意义备注复数的概念设a,b都是实数,形如a+b i的数叫复数,其中实部为a,虚部为b,i叫做虚数单位a+b i为实数⇔b=0,a+b i为虚数⇔b≠0,a+b i为纯虚数⇔a=0且b≠0复数相等a+b i=c+d i⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R)共轭复数a+b i与c+d i共轭⇔a=c且b=-d(a,b,c,d∈R)复数a(a为实数)的共轭复数是a复平面建立平面直角坐标系来表示复数的平面,叫作复平面,x轴叫作实轴,y轴叫作虚轴实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数复数的模向量错误!的模叫作复数z=a+b i的模,记作|z||z|=|a+b i|=a2+b2复数z=a+b i(a,b∈R)错误!复平面内的点Z(a,b)错误!向量错误!。
3.复数代数形式的四则运算(1)运算法则:1=a+b i,z2=c+d i(a,b,c,d∈R),则运算名称符号表示语言叙述加减法z1±z2=(a+b i)±(c+d i)=(a±c)+(b±d)i把实部、虚部分别相加减乘法z1·z2=(a+b i)(c+d i)=(ac-bd)+(ad+bc)i按照多项式乘法进行,并把i2换成-1除法错误!=错误!=错误!=错误!+bc-adc2+d2i(c+d i≠0)把分子、分母分别乘以分母的共轭复数,然后分子、分母分别进行乘法运算(2)复数加法的运算律:设z1,z2,z3∈C,则复数加法满足以下运算律:①交换律:z1+z2=z2+z1;②结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).1.复数a+b i(a,b∈R)数系表错误!错误!2.复数不能比较大小3.几个重要运算结论(1)(1±i)2=±2i;错误!=i;错误!=-i.(2)-b+a i=i(a+b i).(3)i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N+).(4)i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N+).[四基自测]1.(基础点:复数的几何意义)设z=-3+2i,则在复平面内错误!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:C2.(基础点:复数的乘除法运算)复数错误!错误!的共轭复数是()A.2-i B.2+iC.3-4i D.3+4i答案:C3.(易错点:纯虚数)若复数z=错误!+1为纯虚数,则实数a=()A.-2 B.-1C.1 D.2答案:A4.(基础点:复数的模)复数z=错误!,其中i为虚数单位,则|z|=________.答案: 2授课提示:对应学生用书第86页考点一复数的概念挖掘1复数的认识/ 自主练透[例1](1)设(1+2i)(a+i)的实部与虚部相等,其中a为实数,则a=()A.-3B.-2C.2 D.3[解析](1+2i)(a+i)=a-2+(1+2a)i,由题设知a-2=1+2a,解得a=-3,故选A. [答案] A(2)已知i是虚数单位,若复数(1-2i)(a+i)是纯虚数,则实数a的值为________.[解析]由(1-2i)·(a+i)=a+i-2a i+2=a+2+(1-2a)i,且(1-2i)·(a+i)为纯虚数,可得:a+2=0且1-2a≠0,所以a=-2。
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课时分层训练(二十七)数系的扩充与复数的引入
A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)
一、选择题
1.(2017·南昌一模)在复平面内,复数(1+3i)·i 对应的点位于( )
【导学号:31222158】
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
B [复数(1+3i)i =-3+i 在复平面内对应的点为(-3,1),位于第二象限,故选B.]
2.(2016·全国卷Ⅰ)设(1+2i)(a +i)的实部与虚部相等,其中a 为实数,则a =( ) A .-3 B .-2 C .2
D .3
A [(1+2i)(a +i)=a -2+(1+2a )i ,由题意知a -2=1+2a ,解得a =-3,故选A.] 3.(2016·山东高考)若复数z =21-i ,其中i 为虚数单位,则z -=( )
A .1+i
B .1-i
C .-1+i
D .-1-i
B [∵z =21-i =2 1+i 1-i 1+i =2 1+i
2
=1+i ,∴z -=1-i.]
4.(2016·全国卷Ⅰ)设(1+i)x =1+y i ,其中x ,y 是实数,则|x +y i|=( ) A .1 B. 2 C. 3
D .2
B [∵(1+i)x =1+y i ,∴x +x i =1+y i. 又∵x ,y ∈R ,∴x =1,y =x =1. ∴|x +y i|=|1+i|=2,故选B.]
5.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 2
C .若|z 1|=|z 2|,则z 1·z 1=z 2·z 2
D .若|z 1|=|z 2|,则z 2
1=z 2
2
D [对于A ,|z 1-z 2|=0⇒z 1=z 2⇒z 1=z 2,是真命题;对于B ,C 易判断是真命题;
对于D ,若z 1=2,z 2=1+3i ,则|z 1|=|z 2|,但z 21=4,z 2
2=-2+23i ,是假命题.]
6.若i 为虚数单位,图443中复平面内点Z 表示复数z ,则表示复数z
1+i 的点是( )
【导学号:31222159】
图443
A .E
B .F
C .G
D .H
D [由题图知复数z =3+i , ∴
z
1+i =3+i 1+i = 3+i 1-i 1+i 1-i =4-2i 2
=2-i. ∴表示复数z
1+i 的点为H .]
7.已知复数z =1+
2i 1-i
,则1+z +z 2+…+z 2019
=( ) 【导学号:31222160】
A .1+i
B .1-i
C .i
D .0
D [z =1+2i 1-i =1+2i 1+i 2=i ,∴1+z +z 2+…+z 2019
=
1× 1-z 2020
1-z =
1-i 2020
1-i
=1-i
4×505
1-i
=0.]
二、填空题
8.(2016·江苏高考)复数z =(1+2i)(3-i),其中i 为虚数单位,则z 的实部是________.
5 [因为z =(1+2i)(3-i)=3-i +6i -2i 2
=5+5i ,所以z 的实部是5.] 9.已知a ∈R ,若1+a i
2-i
为实数,则a =________.
-12 [1+a i 2-i = 1+a i 2+i 2-i 2+i =2+i +2a i -a 5=2-a 5+1+2a 5i. ∵
1+a i 2-i 为实数,∴1+2a 5=0,∴a =-1
2
.]
10.已知复数z =x +y i ,且|z -2|=3,则y x
的最大值为________.
【导学号:31222161】
3 [∵|z -2|= x -2 2
+y 2
=3, ∴(x -2)2
+y 2
=3. 由图可知⎝ ⎛⎭
⎪⎫y x
max =
3
1
= 3.] B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)
1.已知复数z 1=-12+32i ,z 2=-12-3
2
i ,则下列命题中错误的是 ( )
【导学号:31222162】
A .z 2
1=z 2 B .|z 1|=|z 2| C .z 3
1-z 3
2=1
D .z 1,z 2互为共轭复数
C [依题意,注意到z 2
1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i 2=1-34-32i =-12-32i =z 2,因此选项A 正确;
注意到|z 1|=1=|z 2|,因此选项B 正确;注意到z 1=-12-3
2i =z 2,因此选项D 正确;注
意到z 31=z 21·z 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-32i ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i =1,同理z 3
2=1,因
此z 3
1-z 32=0,选项C 错误.综上所述,选C.]
2.设f (n )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i n +⎝ ⎛⎭
⎪⎫1-i 1+i n (n ∈N *),则集合{f (n )}中元素的个数为( )
A .1
B .2
C .3
D .无数个
C [f (n )=⎝
⎛⎭⎪⎫1+i 1-i n +⎝ ⎛⎭
⎪⎫1-i 1+i n =i n +(-i)n ,
f (1)=0,f (2)=-2,f (3)=0,f (4)=2,f (5)=0,…,
∴集合中共有3个元素.]
3.已知集合M ={1,m,3+(m 2
-5m -6)i},N ={-1,3},若M ∩N ={3},则实数m 的值为________.
3或6 [∵M ∩N ={3},∴3∈M 且-1∉M , ∴m ≠-1,3+(m 2
-5m -6)i =3或m =3, ∴m 2
-5m -6=0且m ≠-1或m =3,
解得m =6或m =3.]
4.已知复数z 1=cos 15°+sin 15°i 和复数z 2=cos 45°+sin 45°i,则z 1·z 2
=________.
12+3
2
i [z 1·z 2=(cos 15°+sin 15°i)(cos 45°+sin 45°i)=(cos 15°cos 45°-sin 15°sin 45°)+(sin 15°cos 45°+cos 15°sin 45°)i=cos 60°+sin 60°i =12+32i.]。