高中数学苏教版选修1-2学业分层测评:第三章 数系的扩充与复数3.2.1含解析
苏教版数学高二-高中数学选修1-2教案 第三章 数系的扩充和复数的引入3
宁县五中导学案一、 章节知识网络二、 归纳专题专题一 复数的概念及分类复数是在实数的基础上扩充的,其虚数单位为i ,满足i 2=-1,且i 同实数间可以进行加、减、法的运算,结合复数的代数形式z =a +b i(a ,b ∈R)中,a ,b 的条件可把复数分为: 复数(z =a +b i , a ,b ∈R) ⎩⎪⎨⎪⎧实数b =0,虚数b ≠0⎩⎨⎧纯虚数a =0,b ≠0,非纯虚数a ≠0,b ≠0.其中纯虚数中“b ≠0”这个条件易被忽略,学习中应引起足够的注意. 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 . 2 B . -2C . -12 D. .12【思路点拨】 先将已知复数化为“a +b i”的形式,再由纯虚数定义求a .【规范解答】 法一 1+a i2-i =1+a i 2+i 2-i 2+i=2-a +2a +1i5为纯虚数,所以2-a =0,a =2, 故选A.法二 1+a i 2-i =i a -i2-i为纯虚数,所以a =2, 故选A.【答案】A专题二 复数的四则运算复数加、减、乘、除运算的实质是实数的加减乘除,加减法是对应实、虚部相加减,而乘法项式乘法,除法类比根式的分母有理化,要注意i 2=-1.在进行复数的运算时,要灵活利用i ,ω或适当变形创造条件,从而转化为关于i ,ω的计算问题,并注意以下结论的灵活应用:(1)设ω=-12±32i ,则ω2=ω,1ω=ω2,ω3n =1,ω3n +1=ω(n ∈N +)等.(2)(12±32i)3=-1.(3)作复数除法运算时,有如下技巧:a +b ib -a i=a +b i i b -a ii=a +b i ia +b i=i ,利用此结论可使一的计算过程简化.例2 已知复数z =1-i ,则z 2-2zz -1+z =( )A .1-iB .-2iC .1+iD .-2【思路点拨】 先计算z 1=z 2-2zz -1,再计算z 1+z .【规范解答】法一 z 2-2zz -1=1-i2-21-i 1-i -1=-2i -2+2i -i =-2i-i ·i=-2i ,∴z 2-2zz -1+z =-2i +1+i =1-i.故选A. 法二 z 2-2zz -1=z -12-1z -1=z -1-1z -1=(-i)-1-i=-i -i-i ·i=-2i. ∴z 2-2z z -1+z =-2i +1+i =1-i.故选A.专题三 共轭复数与模共轭复数与复数的模是复数中两个重要的概念,在解决有关复数问题时,除用共轭复数定义与模公式解题外,也常用下列结论简化解题过程: (1)|z |=1⇔z =1z;(2)z ∈R ⇔z =z ;(3)z ≠0,z 为纯虚数⇔z =-z . 例3设z 1,z 2∈C ,且|z 1|=1,|z 2|≠1,求|z 1+z 21+z 1·z 2|的值.【思路点拨】 利复数模的性质:z ·z =|z |2进行化简. 【规范解答】 ∵|z 1|=1,∴|z 1|2=z 1·z 1=1. 从而|z 1+z 21+z 1z 2|=|z 1+z 2z 1z 1+z 2|=|1z 1|=1|z 1|=1.专题四 复数的几何意义1.复数的几何意义包括三个方面:复数的表示(点和向量)、复数的模的几何意义及复数运算的义.复数的几何意义充分体现了数形结合这一重要的数学思想方法,即通过几何图形来研究代数2.任何一个复数z =a +b i(a ,b ∈R )与复平面内一点Z (a ,b )对应,而任一 点(a ,b )又可以与以起点,点Z (a ,b )为终点的向量OZ →对应,这些对应都是一一对应,由此得到复数的几何解法,特|z |,|z -a |的几何意义——距离.3.复数加减法几何意义的实质就是平行四边形法则和三角形法则.由减法的几何意义知|z-z1|表示复平面上两点Z,Z1间的距离.4.复数形式的基本轨迹(1)当|z-z1|=r时,表示复数z对应的点的轨迹是以z1对应的点为圆心,半径为r的圆;单位1.(2)当|z-z1|=|z-z2|时,表示以复数z1,z2的对应点为端点的线段的垂直平分线.例4 已知复数z1=i(1-i)3,(1)求|z1|;(2)若|z|=1,求|z-z1|的最大值.【思路点拨】 (1)利用模的定义求解;(2)可以利用三角代换,也可利用几何法数形结合.【规范解答】(1)z1=i(1-i)3=i(-2i)(1-i)=2(1-i),∴|z1|=22+-22=2 2.(2)法一|z|=1,∴设z=cos θ+isin θ,|z-z1|=|cos θ+isin θ-2+2i|=cos θ-22+sin θ+22=9+42sinθ-π.4当sin(θ-π)=1时,4|z-z1|取得最大值9+42,作业布置课本63页第2,3题。
苏教版数学高二-数学苏教版选修1-2练测 第3章 数系的扩充与复数的引入 本章练测
第3章数系的扩充与复数的引入(苏教版选修1-2)建议用时实际用时满分实际得分120分钟160分一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.把答案填在题中横线上)1. 设,且则的值是 .2.已知其中是实数,为虚数单位,则.3.已知则实数.4.已知且则复数.5.设为虚数单位),则.6. 若复数则 .7.已知复数满足则复数 .8.已知复数则的最大值为 .9.设是虚数单位,复数为纯虚数,则实数 .10..11. 复数的实部是.12. 已知复数与均为纯虚数,则.13. 在复平面内,复数对应的点位于第象限.14. 若复数是纯虚数,则.二、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤,共90分)15. (14分)设复数若16.(14分)实数为何值时,复数分别是:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数;(4)零.17. (14分)已知复数,当时,求的取值范围.18. (16分)求同时满足下列两个条件的所有复数:①是实数,且;②的实部和虚部都是整数.19.(16分) 已知复平面上两点对应的复数分别为1和i,设线段上的点所对应的复数为,求复数对应点的轨迹.20.(16分)复数,且是纯虚数,又复数,在复数所对应的点的集合中,是否存在关于直线对称的两点,如果存在,试求对称两点的坐标,如果不存在,说明理由.第3章数系的扩充与复数的引入(苏教版选修1-2)答题纸得分:一、填空题1. 2. 3. 4. 5.6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.二、解答题15.16.17.18.19.20.第3章数系的扩充与复数的引入(苏教版选修1-2)答案1.解析:因为所以2.解析:由题设条件得即根据复数相等的定义,有解得所以3.解析:由题意得∴解得4.解析:设则由得∴∴∴5.8 解析:化为标准形式,利用复数相等,求出∵∴∴6. 6-2i 解析:∵∴∴7. 1或解析:设则于是原等式化为即根据复数相等的条件,得解此方程组,得故或8.解析:因为,所以的最大值为.9. 2 解析:首先分母实数化,化简已知条件,再利用纯虚数的定义求出∵为纯虚数,∴∴10.解析:设则.两式相减得,进而得.11.2 解析:12.-2i 解析:依题意,可设则由于也为纯虚数,故,且解得故13.二解析:对应点的坐标为14. 3 解析:由得即.15. 解:得∴∴.16. 解:(1)当即当或时,为实数.(2)当时,是虚数,即当且时,为虚数.(3)当,且时,是纯虚数,即当时,为纯虚数.(4)当,且时,=0,即当时,.17.解:,,,由,得解得.故的取值范围是.18. 解:设则由条件①知,∴再由条件②知同时为整数.故满足条件①②的值只能取2,6.从而复数是19. 解:由题意知两点的坐标分别为故线段所在的直线方程为.又)在线段上,∴,且,设所对应点的坐标为,则又,∴.∴消去,得化简,得∵,,∴∴对应点的轨迹是抛物线在上的部分.20.解:设,由此得.∴设得消去得,即复数对应点集为抛物线(除去顶点). 设抛物线上存在不同两点关于直线对称,直线的方程为,代入抛物线的方程,得.由,得,又由,得.∵的中点在直线上,即,得,与矛盾.故不存在关于对称的两点.。
2016-2017学年高二数学苏教版选修1-2学业分层测评:第三章 数系的扩充与复数3.3 Word版含解析
学业分层测评(十二)第3章 3.3 复数的几何意义(建议用时:45分钟)学业达标]一、填空题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________.【解析】 ∵复数6+5i ,-2+3i 对应点分别为A ,B ,∴点A (6,5),B (-2,3).∴中点C (2,4),其对应复数2+4i.【答案】 2+4i2.(2016·启东月考)若复数z =a 2-1+(a +1)i.(a ∈R )是纯虚数,则|z |=________.【解析】 由题意得Error!解得a =1,则z =2i ,故|z |=2.【答案】 23.复数z =i·(1+i)(i 为虚数单位)位于第________象限.【解析】 ∵z =i·(1+i)=-1+i ,∴复数z 对应复平面上的点是(-1,1),该点位于第二象限.【答案】 二4.已知复数z 1=-1+2i ,z 2=1-i ,z 3=3-2i ,它们所对应的点分别是A ,B ,C ,若=x +y (x ,y ∈R ),则x +y 的值是________.OC → OA → OB→ 【解析】 由复数的几何意义,知3-2i =x (-1+2i)+y (1-i),∴3-2i =y -x +(2x -y )i.根据复数相等的定义,得Error!解得Error!∴x +y =5.【答案】 55.已知i 为虚数单位,复数z =-+i 的共轭复数为,则+|z |=________.1232z z 【解析】 =--i ,|z |=1,∴+|z |=-i.z 1232z 1232【答案】 -i12326.已知|z -3|=1,则|z -i|的最大值为________.【导学号:97220036】【解析】 由|z -3|=1知z 表示以(3,0)为圆心,1为半径的圆,|z -i|表示点(0,1)到圆上的距离,则|z -i|的最大值为+1.10【答案】+1107.(2016·江西师大附中三模)设复数z =-1-i(i 是虚数单位),z 的共轭复数为,z 则|(1-z )·|=________.z 【解析】 =-1+i ,则|(1-z )·|=|(2+i)·(-1+i)|=|-3+i|=.z z 10【答案】108.复数z =x +1+(y -2)i(x ,y ∈R ),且|z |=3,则点Z (x ,y )的轨迹是________.【解析】 ∵|z |=3,=3,即(x +1)2+(y -2)2=32.故点Z (x ,y )的轨迹是以(-(x +1)2+(y -2)21,2)为圆心,以3为半径的圆.【答案】 以(-1,2)为圆心,以3为半径的圆二、解答题9.已知复数z =1+a i(a ∈R ),ω=cos α+isin α,α∈(0,2π),若z =+2i ,且z |z -w |=,求角α的值.5【解】 由题意知1+a i =1+(2-a )i ,则a =2-a ,即a =1,∴z =1+i.由|z -w |=得(1-cos α)2+(1-sin α)2=5,5整理得sin α+cos α=-1,∴sin=-,(α+π4)22∵0<α<2π,∴<α+<π,π4π494∴α+=或α+=,π45π4π47π4∴α=π或α=.3π210.已知复数z 满足(z -2)i =a +i(a ∈R ).(1)求复数z ;(2)a 为何值时,复数z 2对应的点在第一象限.【解】 (1)由(z -2)i =a +i ,得z -2==1-a i ,a +ii ∴z =3-a i.(2)由(1)得z 2=9-a 2-6a i ,∵复数z 2对应的点在第一象限,∴Error!解得-3<a <0.故当a ∈(-3,0)时,z 2对应的点在第一象限.能力提升]1.在复平面内,O 是原点,,,对应的复数分别为-OA → OC → AB→2+i,3+2i,1+5i ,那么对应的复数为________.BC→【解析】 由=+,知OB → OA → AB→ 对应的复数为(-2+i)+(1+5i)=-1+6i ,OB→ 又=-,BC → OC → OB → ∴对应的复数为(3+2i)-(-1+6i)=4-4i.BC→ 【答案】 4-4i2.(2016·宜昌模拟)已知复数z 满足(1+i)z =1-i ,其中i 为虚数单位,则|z |=________.【导学号:97220037】【解析】 由(1+i)z =1-i 得z ==-i ,∴|z |=1.1-i1+i 【答案】 13.(2016·镇江二模)在复平面内,复数z =+i 2 014表示的点所在的象限是i1-i ________.【解析】 z =+i 2 014=+i 2=-+i ,对应点的坐标为,故i1-i i -123212(-32,12)在第二象限.【答案】 第二象限4.已知O 为坐标原点,1对应的复数为-3+4i ,2对应的复数为OZ → OZ→2a +i(a ∈R ).若1与2共线,求a 的值.OZ→ OZ→ 【解】 因为1对应的复数为-3+4i ,2对应的复数为2a +i ,所以OZ→ OZ→1=(-3,4),2=(2a,1).因为1与2共线,所以存在实数k 使OZ → OZ → OZ → OZ→2=k 1,即(2a,1)=k (-3,4)=(-3k,4k ),OZ→ OZ→所以Error!所以Error!3即a的值为-.8。
高中数学(苏教版选修1-2)课件第3章 数系的扩充与复数的引入 3.1
∴当m≠-3且m≠-2时复数z是虚数.
(3)复数z是纯虚数的充要条件是
2 m -m-6 =0, m+3 2 m +5m+6≠0
⇔m=3.
∴当m=3时复数z是纯虚数.
规律方法
利用复数的概念对复数分类时,主要依据实
部、虚部满足的条件,可列方程或不等式求参数.
跟踪演练2 实数k为何值时,复数(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+
复数a+bi中,实数a和b分别叫做复数的实部和
虚部.特别注意,b为复数的虚部而不是虚部的系数,b连同
它的符号叫做复数的虚部.
跟踪演练1 已知下列命题: ①复数a+bi不是实数; ②当z∈C时,z2≥0; ③若(x2-4)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x=±2; ④若复数z=a+bi,则当且仅当b≠0时,z为虚数;
[知识链接]
为解决方程x2=2,数系从有理数扩充到实数;数的概念扩充
到实数集后,人们发现在实数范围内也有很多问题不能解决, 那么怎样解决方程x2=-1在实数系中无根的问题呢?
如从解方程的角度看,x2=-1这个方程在实数范围内就无解,
答
设想引入新数i,使i是方程x2=-1的根,即i· i=-1,方
程x2=-1有解,同时得到一些新数.
1 ①2+3i;②-3+2i;③ 2+i;④π; ⑤- 3i; ⑥0.
解 ①的实部为2,虚部为3,是虚数; 1 ②的实部为-3,虚部为 2 ,是虚数; ③的实部为 2 ,虚部为1,是虚数;
④的实部为π,虚部为0,是实数; ⑤的实部为0,虚部为- 3 ,是纯虚数; ⑥的实部为0,虚部为0,是实数.
规律方法
两个复数相等,首先要分清两复数的实部与虚
部,然后利用两个复数相等的充要条件可得到两个方程,
高中数学 第3章 数系的扩充与复数的引入 3.2 复数的四则运算(一)课件 苏教版选修1-2
交换律 结合律 乘法对加法的分配律
z1z2=_z2_z_1 (z1z2)z3=_z_1(_z_2z_3_)_ z1(z2+z3)=_z_1_z_2+__z_1_z_3 _
知识点三 共轭复数
思考
复数z1=a+bi与z2=a-bi(a,b∈R)有什么关系?试求z1·z2的积. 答案 两复数实部相等,虚部互为相反数,z1·z2=a2+b2,积为 实数.
思考2
复数的加法满足交换律和结合律吗? 答案 满足.
答案
梳理
(1)复数的加法、减法法则 ①条件:z1=a+bi,z2=c+di(其中a,b,c,d均为实数). ②加法法则:z1+z2= (a+c)+(b+d)i , 减法法则:z1-z2= (a-c)+(b-d)i . (2)运算律 ①交换律:z1+z2= z2+z1 . ②结合律:(z1+z2)+z3= z1+(z2+z3) .
3.理解共轭复数的性质
(1)z∈R⇔ z=z.
(2)当a,b∈R时,有a2+b2=(a+bi)(a-bi),这是虚数问题实数化的一个 重要依据.
本课结束
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2021/11/22
知识点二 复数的乘法
思考
如何规定两个复数相乘? 答案 类似于多项式的乘法,相当于把复数的代数形式看成关 于“i”的多项式,运算过程中要把i2换成-1,然后把实部与虚 部分别合并.
答案
梳理
(1)复数的乘法法则 设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R), z1z2=(a+bi)(c+di)= (ac-bd)+(ad+bc)i . (2)乘法运算律 对于任意z1,z2,z3∈C,有
12345
解析 答案
3. 设 复 数 z1 = x + 2i , z2 = 3 - yi(x , y∈R) , 若 z1 + z2 = 5 - 6i , 则 z1 - z2 = __-__1_+__1_0_i___.
2017-2018学年高中数学苏教版选修1-2(课件+学业分层测评+教师用书):章末综合测评第3章
∴k∈(- 6,-2)∪ (2, 6). 【答案】 (- 6,-2)∪(2, 6)
11-7i 7.设 a, b∈ R, a+ bi = 1-2i (i 为虚数单位 ),则 a+ b 的值为 ________.
11-7i 11-7i 1+ 2i 25+15i 【解析】 a+bi= 1-2i = 1-2i 1+2i = 5 =5+3i,依据复数相等的
二、解答题 (本大题共 6 小题,共 90 分 .解答时应写出文字说明, 证明过程或
演算步骤 )
15.(本小题满分
14 分)已知
z,w
为复数,
(1+3i)
z
为实数,
z w=2+
i
,且
|w|
= 5 2,求 ω.
【解】 设 ω=x+yi(x,y∈R),
z 由 ω= ,得 z=ω(2+i) =(x+ yi)(2 +i).
x+1 2+ y-1 2=4,则 (x+ 1)2+ (y-1)2=16.
【答案】 (x+ 1)2+ (y-1)2=16 6.在复平面内,若复数 (-6+ k2)-(k2-4)i 所对应的点位于第三象限,则实数 k
的取值范围是 ________.
【解析】
-6+ k2<0, 由已知得 k2-4>0,
∴4<k2<6,
2+ i
依题意,得 (1+ 3i)z=(1+ 3i)(x+yi)(2 + i) =(-x-7y)+(7x-y)i.
∵(1+ 3i)z 为实数 . ∴7x-y= 0.① 又|ω|=5 2, ∴ x2+y2= 50.②
∴复数 z 对应的点为 (-3,1)在第二象限 . 【答案】 二 3.若 a 为实数,且 (2+ai)( a-2i) =-4i ,则 a= ________. 【解析】 ∵(2+ai)(a-2i) =-4i, ∴4a+ (a2-4)i =-4i.
高中数学苏教版选修1-2学案:3.1 数系的扩充含解析
3.1 数系的扩充1.理解复数的基本概念、复数的代数表示.(重点)2.利用复数的代数形式进行分类和复数相等的充要条件的应用.(重点、难点)3.实部、虚部的概念.(易混点)[基础·初探]教材整理1 复数的相关概念阅读教材P65~P66“例1”以上部分,完成下列问题.1.虚数单位我们引入一个新数i,叫做虚数单位,并规定:(1)i2=-1;(2)实数可以与i进行四则运算,进行四则运算时,原有的加法、乘法运算律仍然成立.2.复数、复数集(1)形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,全体复数所组成的集合叫做复数集,记作C.(2)复数z=a+bi(a,b∈R),其中a与b分别叫做复数z的实部与虚部.判断正误:(1)若a,b为实数,则z=a+bi为虚数.( )(2)若a为实数,则z=a一定不是虚数.( )(3)bi是纯虚数.( )(4)如果两个复数的实部的差和虚部的差都等于0,那么这两个复数相等.( )【答案】(1)×(2)√(3)×(4)√教材整理2 复数的分类与复数相等阅读教材P66,完成下列问题.1.复数的分类复数z=a+bi(a,b∈R),当且仅当b=0时,z是实数;当b≠0时,z叫做虚数;当a=0且b≠0时,z=bi叫做纯虚数.2.复数相等的充要条件设a,b,c,d都是实数,那么a+bi=c+di⇔a=c且b=d.1.①若a∈R,则(a+1)i是纯虚数;②若(x2-1)+(x2+3x+2)i(x∈R)是纯虚数,则x=±1;③两个虚数不能比较大小.其中正确命题的序号是__________.(填序号)【解析】当a=-1时,(a+1)i=0,故①错误;两个虚数不能比较大小,故③对;若(x 2-1)+(x 2+3x +2)i 是纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-1=0,x 2+3x +2≠0,即x =1,故②错.【答案】 ③ 2.(2016·盐城检测)若xi-i 2=y +2i ,x ,y ∈R ,则复数x +yi =________.【解析】 由i 2=-1得xi-i 2=1+xi ,即1+xi =y +2i ,根据两个复数相等的充要条件得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =1,故x +yi =2+i.【答案】 2+i[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流: 疑问1:解惑:疑问2:解惑:疑问3:解惑:[小组合作型]。
苏教版数学高二 选修1-2测评 3.1 数系的扩充
学业分层测评(九)第3章 3.1 数系的扩充(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.复数(1-2)i 的实部为________.【导学号:97220024】【解析】 ∵复数(1-2)i =0+(1-2)i ,∴实部为0.【答案】 02.若复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,则实数x 的值为________.【解析】 ⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1=0,x -1≠0,∴x =-1. 【答案】 -13.若复数z 1=a +2i ,z 2=b i ,a ,b 均为实数,且z 1=z 2,则a -b =________.【解析】 由z 1=z 2,得a =0,b =2,∴a -b =-2.【答案】 -24.以复数z =3i +2和复数z 2=2i 2-1的实部之和为虚部,虚部之和为实部的新复数是________.【解析】 z 2=2i 2-1=-3,则新复数的实部为3,虚部为-1,所以新复数为3-i.【答案】 3-i5.(2014·湖南高考)复数3+i i 2(i 为虚数单位)的实部等于________.【解析】 3+i i 2=3+i -1=-3-i ,其实部为-3.【答案】 -36.设m ∈R ,m 2+m -2+(m 2-1)i 是纯虚数,其中i 是虚数单位,则m =________.【解析】 复数m 2+m -2+(m 2-1)i 是纯虚数的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧ m 2+m -2=0,m 2-1≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1或m =-2,m ≠±1,即m =-2. 故m =-2时,m 2+m -2+(m 2-1)i 是纯虚数.【答案】 -27.若log 2(x 2-3x -2)+ilog 2(x 2+2x +1)>1,则实数x 的值为________.【解析】 ⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x 2+2x +1)=0,log 2(x 2-3x -2)>1,∴x =-2. 【答案】 -28.有下列说法:①两个复数相等的一个必要条件是它们的实部相等;②两个复数不相等的一个充分条件是它们的虚部不相等;③1-a i(a ∈R )是一个复数;④纯虚数的平方不小于0;⑤-1的平方根只有一个,即为-i ;⑥i 是方程x 4-1=0的一个根; ⑦2i 是一个无理数.其中正确的有________(填序号).【解析】 若两个复数相等,则有它们的实部、虚部均相等,故①正确;若虚部不相等,则两个复数一定不相等,故②正确;因满足形如a +b i(a ,b ∈R )的数均为复数,故③正确;纯虚数的平方,如i 2=-1,故④错误;-1的平方根不止一个,因为(±i)2=-1,故⑤错误;∵i 4-1=0成立,故⑥正确;2i 是虚数,而且是纯虚数,故⑦错误.综上,①②③⑥正确.【答案】 ①②③⑥二、解答题9.已知m ∈R ,复数z =(2+i)m 2-3(1+i)m -2(1-i),(1)写出复数z 的代数形式.(2)当m 为何值时,z =0?当m 为何值时,z 是纯虚数?【解】 (1)复数z =(2+i)m 2-3(1+i)m -2(1-i)=(2m 2-3m -2)+(m 2-3m +2)i ,即复数z 的代数形式为z =(2m 2-3m -2)+(m 2-3m +2)i.(2)若z =0,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m +2=0,2m 2-3m -2=0, 解得m =2.若z 为纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m +2≠0,2m 2-3m -2=0, 解得⎩⎨⎧ m ≠2且m ≠1,m =2或m =-12,即m =-12. 10.已知关于x 的方程x 2+(k +2i)x +2+k i =0有实数根,求实数k 的值.【解】 设x 0是方程的实数根,代入方程并整理得(x 20+kx 0+2)+(2x 0+k )i =0.由两个复数相等的充要条件得⎩⎪⎨⎪⎧x 20+kx 0+2=0,2x 0+k =0. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=2,k =-22,或⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-2,k =2 2.∴实数k 的值为±2 2.[能力提升]1.设x ,y ∈R ,且满足(x +y )+(x -2y )i =(-x -3)+(y -19)i ,则x +y =________.【导学号:97220025】【解析】 由复数相等的充要条件得⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =-x -3,x -2y =y -19.解之得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-4,y =5,所以x +y =1. 【答案】 12.若log 2(m 2-3m -3)+ilog 2(m -2)为纯虚数,则实数m =________.【解析】 由纯虚数的定义知,log 2(m 2-3m -3)=0且log 2(m -2)≠0.∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -3=1,m -2>0且m -2≠1,解得m =4. 【答案】 43.已知z 1=-4a +1+(2a 2+3a )i ,z 2=2a +(a 2+a )i ,其中a ∈R ,z 1>z 2,则a 的值为________.【解析】 由z 1>z 2知,z 1、z 2都为实数,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a 2+3a =0,a 2+a =0, 解之得a =0.此时,z 1=1>z 2=0.【答案】 04.(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________.【解析】 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). 【答案】 (-3,1)5.若复数z =m -3m +2+m 2-m i(m ∈R )是虚数,则实数m 的取值范围是________. 【解析】 ∵复数z =m -3m +2+m 2-m i(m ∈R )是虚数.∴⎩⎪⎨⎪⎧m +2≠0,m 2-m >0,解得m >1或m <0且m ≠-2. 故实数的取值范围是(-∞,-2)∪(-2,0)∪(1,+∞).【答案】 (-∞,-2)∪(-2,0)∪(1,+∞)。
苏教版数学高二数学苏教版选修1-2单元检测数系的扩充与复数的引入
数学苏教版1-2第3章 数系的扩充与复数的引入单元检测一、填空题1.(2012辽宁高考,文3改编)复数11i=+__________. 2.(2012浙江高考,文2改编)已知i 是虚数单位,则3i 1i +=-__________. 3.设复数22i (1i)z +=+,则复数z 的实部是__________. 4.(2012江西高考,文1改编)若复数z =1+i(i 为虚数单位),z 是z 的共轭复数,则z 2+2z 的虚部为__________.5.如果一个复数的实部和虚部相等,则称这个复数为“等部复数”,若复数z =(1+a i)i(i 是虚数单位)为“等部复数”,则实数a 的值是__________.6.已知1im +=1-n i(m ,n ∈R ),则m +n i =__________. 7.若f (z )=1-z (z ∈C ),已知z 1=2+3i ,z 2=5-i ,则12z f z ⎛⎫= ⎪⎝⎭__________.8.已知复数z 1=3+a i ,z 2=1-i ,z 3=b +2i(a ,b ∈R ),它们在复平面内对应的点分别为A ,B ,C ,且BC =CA ,则z 1+z 3=__________.9.已知复数z 1=2+i ,z 2在复平面内对应的点在直线x =1上,且满足1z ·z 2∈R ,则z 2=__________.10.复数z 满足方程241iz +=+,那么复数z 的对应点P 组成的图形为________. 11.若z =cos θ+isin θ(i 为虚数单位),则使得z 2=-1的θ的值是________.12.已知f (z )=|1+z |-z ,且f (-z )=10+3i ,则复数z =________.二、解答题13.已知a -1+2a i =-4+4i ,求复数a .14.实数m 分别取什么数值时,复数z =(m 2+5m +6)+(m 2-2m -15)i(1)与复数2-12i 相等;(2)与复数12+16i 互为共轭;(3)对应的点在x 轴上方.15.设O 为坐标原点,已知向量1OZ ,2OZ 分别对应复数z 1,z 2,且z 1=35a ++(10-a 2)i ,z 2=21a-+(2a -5)i(a ∈R ),若1z +z 2可以与任意实数比较大小,求1OZ ·2OZ 的值.参考答案1. 答案:11i 22- 解析:11i 1i 11i 1i (1i)(1i)222--===-++-. 2. 答案:1+2i 解析:∵23i (3i)(1i)3+3i+i+i 24i 1i (1i)(1i)22++++===--+=1+2i. 3. 答案:12解析:22i 2i 2i 11i (1i)2i 22z ++-+====-+, ∴实部为12. 4. 答案:0 解析:因为z =1+i ,所以z =1-i.而z 2=(1+i)2=2i ,2z =(1-i)2=-2i ,所以z 2+2z =0.5. 答案:-1 解析:z =(1+a i)i =-a +i ,由已知得-a =1,∴a =-1.6. 答案:2+i 解析:1i m +=1-n i 可化为i 2m m -=1-n i , ∴12.2m m n ⎧=⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩, ∴21.m n =⎧⎨=⎩, ∴m +n i =2+i. 7. 答案:1917i 2626- 解析:∵z 1=2+3i ,z 2=5-i , ∴1z =2-3i ,2z =5+i ,1223i (23i)(5i)10317i 717i 5i(5i)(5i)262626z z -----====-++-. 又∵f (z )=1-z , ∴1271719171i i 26262626z f z ⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 8. 答案:5+7i 解析:∵BC =CA ,∴OC-OB=OA-OC,∴2OC=OA+OB,∴2b+4i=3+a i+1-i=4+(a-1)i,∴24,14, ba=⎧⎨-=⎩∴5,2. ab=⎧⎨=⎩∴z1+z3=3+5i+2+2i=5+7i.9.答案:1+12i解析:由z1=2+i,得1z=2-i.由z2在复平面内对应的点在直线x=1上,可设z2=1+b i(b∈R).则1z·z2=(2-i)(1+b i)=(2+b)+(2b-1)i,由1z·z2∈R,得2b-1=0,∴b=12,即z2=1+12i.10.答案:以(-1,1)为圆心,以4为半径的圆解析:21iz++=|z+(1-i)|=|z-(-1+i)|=4.设-1+i对应的点为C(-1,1),则|PC|=4,因此动点P的轨迹是以C(-1,1)为圆心,以4为半径的圆.11.答案:kπ+π2(k∈Z)解析:z2=cos2θ-sin2θ+2isin θcos θ=cos 2θ+isin 2θ=-1,∴cos21,sin20.θθ=-⎧⎨=⎩∴2θ=2kπ+π,k∈Z.∴θ=kπ+π2,k∈Z.12.答案:5-3i解析:设z=x+y i(x,y∈R),则-z=-x-y i. 由f(-z)=10+3i,得|1+(-z)|-(z-)=10+3i,|(1-x)-y i|-(-x+y i)=10+3i,∴10,3.xy=-=⎪⎩解之,得5,3.xy=⎧⎨=-⎩∴所求z=5-3i.13. 答案:解:设a =x +y i(x ,y ∈R ),代入a -1+2a i =-4+4i 得(x -2y -1)+(2x +y )i =-4+4i ,∴214,24,x y x y --=-⎧⎨+=⎩ 解得1,2.x y =⎧⎨=⎩∴a =1+2i. 14. 答案:解:(1)根据复数相等的充要条件得22562,21512.m m m m ⎧++=⎨--=-⎩解之,得m =-1. (2)根据共轭复数的定义得225612,21516.m m m m ⎧++=⎨--=-⎩解之,得m =1. (3)根据复数z 对应的点在x 轴上方可得m 2-2m -15>0,解之,得m <-3或m >5.15. 答案:解:依题意得1z +z 2为实数, 由1z =35a +-(10-a 2)i , ∴1z +z 2=35a ++21a -+[(a 2-10)+(2a -5)]i 的虚部为0. ∴a 2+2a -15=0,解得a =-5或a =3.又分母不为零,∴a =3.此时z 1=38+i ,z 2=-1+i , 即1OZ =3,18⎛⎫⎪⎝⎭,2OZ =(-1,1),∴1OZ ·2OZ =38×(-1)+1×1=58.。
苏教版数学高二-高中数学(苏教版选修1-2作业 3.1数系的扩充
第3章 数系的扩充与复数的引入§3.1 数系的扩充课时目标 1.了解引入虚数单位i 的必要性,了解数系的扩充过程.2.了解在数系的扩充中由实数集扩展到复数集出现的一些基本概念.3.掌握复数代数形式的表示方法及复数相等的充要条件.1.复数的概念及代数表示(1)定义:形如a +b i (a ,b ∈R )的数叫做复数,其中i 叫做虚数单位,满足i 2=________.(2)表示:复数通常用字母z 表示,即z =a +b i (a ,b ∈R ),这一表示形式叫做复数的代数形式,a 与b 分别叫做复数z 的________与________.2.复数的分类(1)复数a +b i (a ,b ∈R )⎩⎨⎧ 实数(b =0)虚数(b ≠0)⎩⎪⎨⎪⎧ 纯虚数(a =0)非纯虚数(a ≠0).(2)集合表示:3.复数相等的充要条件 设a ,b ,c ,d 都是实数,那么a +b i =c +d i ⇔________________.一、选择题1.(1+3)i 的实部与虚部分别是__________.2.a =________时,复数z =(a 2-2a )+(a 2-a -2)i 表示纯虚数.3.若(7-3x )+3y i =2y +2(x +2)i (x ,y ∈R ),则x ,y 的值分别为____________.4.若(a -2i)i =b -i ,其中a ,b ∈R ,i 是虚数单位,则a 2+b 2=________.5.已知集合M ={1,2,(m 2-3m -1)+(m 2-5m -6)i},集合P ={-1,3},M ∩P ={3},则实数m =________.6.已知复数z 1=(3m +1)+(2n -1)i ,z 2=(n +7)-(m -1)i ,若z 1=z 2,实数m 、n 的值分别为__________、________.7.若复数4-3a -a 2i 与复数a 2+4a i 相等,则实数a =______.8.使不等式m 2-(m 2-3m )i<(m 2-4m +3)i +10成立的实数m 的取值集合是________.二、解答题9.已知复数z =a 2-7a +6a 2-1+(a 2-5a -6)i (a ∈R ),试求实数a 分别取什么值时,z 分别为:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.10.已知x 2-x -6x +1+(x 2-2x -3)i =0 (x ∈R ),求x 的值.能力提升11.设a ,b ∈R ,若a +b +i =10+ab i(i 为虚数单位),则(a -b )2=________.12.如果m 为实数,z 1=m 2+1+(m 3+3m 2+2m )i ,z 2=4m +2+(m 3-5m 2+4m )i ,那么使z 1>z 2的m 值的集合是什么?使z 1<z 2的m 值的集合又是什么?1.利用复数的代数形式进行分类时,主要依据是实部虚部应满足的条件,求参数时,可由此列出方程组求解.但注意考虑问题要全面.2.复数相等的充要条件是求复数及解方程的主要依据,是复数问题实数化的桥梁纽带.§3.1 数系的扩充答案知识梳理1.(1)-1 (2)实部 虚部3.a =c 且b =d作业设计 1.0,1+ 3 解析 (1+3)i 可看作0+(1+3)i =a +b i ,所以实部a =0,虚部b =1+ 3.2.0解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a =0,a 2-a -2≠0, ∴a =0时,z =(a 2-2a )+(a 2-a -2)i 为纯虚数.3.1,2解析 (7-3x )+3y i =2y +2(x +2)i⇔⎩⎪⎨⎪⎧ 7-3x =2y ,3y =2(x +2)⇒⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2.即x ,y 的值分别为1,2.4.5 5.-16.2,0解析 两复数相等,即实部与实部相等,虚部与虚部相等.故有⎩⎪⎨⎪⎧ 3m +1=n +72n -1=-(m -1),解得m =2,n =0. 7.-4解析 若4-3a -a 2i =a 2+4a i ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 4-3a =a 2-a 2=4a ⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 2+3a -4=0a 2+4a =0 ⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-4或a =1a =0或a =-4. ∴a =-4.8.{3}解析 ∵若使复数可以比较大小,∴两个数必须为实数. ∴⎩⎪⎨⎪⎧ m 2-3m =0,m 2-4m +3=0,m 2<10,∴⎩⎪⎨⎪⎧ m =0或3,m =1或3,-10<m <10,∴m =3.9.解 (1)当z 为实数时,则有:⎩⎪⎨⎪⎧a 2-5a -6=0,a 2-1≠0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1或a =6,a ≠±1,∴a =6. ∴当a =6时,z 为实数. (2)当z 为虚数时,则有:⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-5a -6≠0,a 2-1≠0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≠-1且a ≠6,a ≠±1, ∴a ≠±1且a ≠6.∴当a ∈(-∞,-1)∪(-1,1)∪(1,6)∪(6,+∞)时,z 为虚数.(3)当z 为纯虚数时,则有:⎩⎪⎨⎪⎧a 2-5a -6≠0,a 2-7a +6a 2-1=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ≠-1且a ≠6,a =6. ∴不存在实数a 使z 为纯虚数. 10.解 由复数相等的定义得 ⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6x +1=0,x 2-2x -3=0. 解得:x =3,∴x =3为所求.11.8解析 由复数相等的充要条件得,⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =10ab =1 ⇒(a -b )2=a +b -2ab =10-2=8.12.解 由z 1>z 2,z 1<z 2可知z 1∈R ,z 2∈R ,∴当z 1>z 2时,有⎩⎪⎨⎪⎧ m 3+3m 2+2m =0, ①m 3-5m 2+4m =0, ②m 2+1>4m +2, ③由①②解得m =0,不能满足③式,∴使z 1>z 2的m 的值的集合为空集.由以上可知,m =0时,m 2+1<4m +2, ∴使z 1<z 2的m 的值的集合为{0}.。
苏教版数学高二-数学苏教版选修1-2练测 3.1 数系的扩充
3.1 数系的扩充(苏教版选修1-2)建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分一、填空题(每小题5分,共30分)1. 的虚部是.2.已知复数的实部大于虚部,则实数的取值范围是 .3.已知复数,且的值为.4.集合且则实数的值为 .5.已知复数且则.6. 方程的实数解为.二、解答题(共70分)7.(10分)已知,.若,求实数的值.8.(12分)已知复数, 若,求实数的取值范围.9.(12分)已知复数(1)若为实数,求的值;(2)若为纯虚数,求的值.10.(12分)已知求实数的值.11.(12分)解方程:.12.(12分)如果求实数的值..3.1 数系的扩充(苏教版选修1-2)答题纸得分:一、填空题1. 2. 3. 4. 5. 6.二、解答题7.8.9.10.11.12.3.1数系的扩充(苏教版选修1-2)答案1.2.或解析:找出复数的实部与虚部,列出不等式即可求得实数的取值范围.由已知可以得到即所以或因此实数的取值范围是或.3.解析:根据复数相等的概念,列出关于的方程组,从而求出的值.由已知条件可以得到所以或4.解析:因为所以或由得解得.由得解得.所以的值为.5.2 解析:∵∴.故∴或当时,(不合题意,舍去),故.6.2 解析:由题意,得解得∴.7.解:因为,所以即或由得解得由得解得综上可知或.8. 解:由题设及复数相等的定义,知且,消去参数,得∵,∴当时,;当时,故,即为所求.9. 分析:实数的本质是虚部为0;纯虚数的本质是实部为0,虚部不为0.解:(1)若复数为实数,则解得.(2)若复数为纯虚数,则解得10.解:由复数相等的概念,得方程组由②变形得代入①,得∴,.∴即或11.解:设则将方程变形为根据复数相等的定义,有解得∴.12.解:依据复数相等的充要条件有:解得。
苏教版数学高二-高中数学(苏教版选修1-2第3章《数系的扩充与复数》章末检测(B)
第3章 数系的扩充与复数的引入(B)(时间:120分钟 满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分) 1.若(x 2-1)+(x 2+3x +2)i 是纯虚数,则实数x 的值是________.2.复数1+2i3=__________. 3.如图,设向量OP →,PQ →,OQ →,OR →所对应的复数分别为z 1,z 2,z 3,z 4,那么z 2+z 4-2z 3=______________.4.已知z 是纯虚数,z +21-i是实数,那么z =__________. 5.设z =1+i (i 是虚数单位),则z z +z +z =______. 6.定义运算⎪⎪⎪⎪a c b d =ad -bc ,则符合条件⎪⎪⎪⎪1z -1z i =4+2i 的复数z 为________. 7.若(m +i)3∈R ,则实数m 的值为________.8.设复数z 满足条件|z |=1,那么|z +22+i|的最大值为________.9.若-1-3i 2是方程x 2+px +1=0的一个根,则p =________. 10.在复平面上复数-1+i 、0、3+2i 所对应的点分别是A 、B 、C ,则平行四边形ABCD 的对角线BD 的长为________.11.在复平面内,复数2i 1-i对应点的坐标为________. 12.下列命题,正确的是________.(填序号)①复数的模总是正实数;②虚轴上的点与纯虚数一一对应;③相等的向量对应着相等的复数;④实部与虚部都分别互为相反数的两个复数是共轭复数. 13.设z 1=1+i ,z 2=-2+2i ,复数z 1和z 2在复平面内对应点分别为A 、B ,O 为坐标原点,则△AOB 的面积为________.14.若复数z =23+2i 对应的点为Z ,则向量OZ →所在直线的倾斜角θ=________.二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)计算i -231+23i+(5+i 19)-⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 222.16.(14分)已知复数x2+x-2+(x2-3x+2)i (x∈R)是4-20i的共轭复数,求实数x的值.17.(14分)实数k为何值时,复数(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)满足下列条件?(1)是实数;(2)是虚数;(3)是纯虚数.18.(16分)在复平面内,点P、Q对应的复数分别为z1、z2,且z2=2z1+3-4i,|z1|=1,求点Q 的轨迹.19.(16分)已知1+i是方程x2+bx+c=0的一个根(b、c为实数).(1)求b,c的值;(2)试说明1-i也是方程的根吗?20.(16分)已知复数z 1=i(1-i)3,(1)求|z 1|;(2)若|z |=1,求|z -z 1|的最大值.第3章 数系的扩充与复数的引入(B)答案1.1解析 ∵(x 2-1)+(x 2+3x +2)i 是纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1=0,x 2+3x +2≠0,∴x =1. 2.1+2i解析 1+2i 3=1-2i=1+2i. 3.0解析 ∵z 2+z 4-2z 3=z 2-z 3+(z 4-z 3),而z 2-z 3对应的向量运算为:PQ →-OQ →=PQ →-PR →=RQ →,z 4-z 3对应的向量运算为:OR →-OQ →=QR →,又∵RQ →+QR →=0,∴z 2+z 4-2z 3=0.4.-2i解析 设z =b i (b ≠0),则z +21-i =2+b i 1-i=(2+b i )(1+i )2=(2-b )+(2+b )i 2. 因为z +21-i是实数,所以2+b =0, ∴b =-2,∴z =-2i.5.4解析 z z +z +z =(1+i)(1-i)+1+i +1-i=2+2=4.6.3-i解析 ⎪⎪⎪⎪1z -1z i =z i +z =z (1+i)=4+2i ,∴z =4+2i 1+i=(4+2i )(1-i )2=6-2i 2=3-i. 7.±33解析 因为(m +i)3∈R ,(m +i)3=m 3-3m +(3m 2-1)i ,所以3m 2-1=0,解得m =±33. 8.4解析 复数z 满足条件|z |=1,z 所对应的点的轨迹是单位圆,而|z +22+i|即表示单位圆上的动点到定点(-22,-1)的距离.从图形上可得|z +22+i|的最大值是4.9.1解析 已知-1-3i 2是方程x 2+px +1=0的一个根,则x =-1-3i 2满足方程, 代入得⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-3i 22+p ·-1-3i 2+1=0, 整理得(1-p )3i 2+⎝⎛⎭⎫12-p 2=0,解得p =1. 10.13解析 BA →对应的复数为-1+i ,BC →对应的复数为3+2i ,∵BD →=BA →+BC →,∴BD →对应的复数为(-1+i)+(3+2i)=2+3i.∴BD 的长为13.11.(-1,1)解析 2i 1-i =2i (1+i )(1-i )(1+i )=i(1+i)=-1+i. ∴复数对应点的坐标为(-1,1).12.③13.2解析 由题意知OA →=(1,1),OB →=(-2,2),且|OA →|=|z 1|=2,|OB →|=|z 2|=8=2 2.∴cos ∠AOB =OA →·OB →|OA →|·|OB →|=1×(-2)+1×22×22=0. ∴∠AOB =π2,∴S △AOB =12|OA →|·|OB →| =12×2×22=2. 14.π6解析 由题意OZ →=(23,2),∴tan θ=223=33,即θ=π6.15.解 原式=i (1+23i )1+23i+(5+i 3)-(2i )11211 =i +(5-i)-i 11=5-i 3=5+i.16.解 因为复数4-20i 的共轭复数为4+20i ,由题意得:x 2+x -2+(x 2-3x +2)i =4+20i , 根据复数相等的定义,得:⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x -2=4, ①x 2-3x +2=20. ② 方程①的解为x =-3或x =2,方程②的解为x =-3或x =6.∴x =-3.17.解 (1+i)k 2-(3+5i)k -2(2+3i)=(k 2-3k -4)+(k 2-5k -6)i.(1)当k 2-5k -6=0,即k =6或k =-1时,该复数为实数.(2)当k 2-5k -6≠0,即k ≠6且k ≠-1时,该复数为虚数.(3)当⎩⎪⎨⎪⎧k 2-5k -6≠0,k 2-3k -4=0, 即k =4时,该复数为纯虚数.18.解 ∵z 2=2z 1+3-4i ,∴2z 1=z 2-3+4i.又|2z 1|=2,∴|z 2-3+4i|=2,即|z 2-(3-4i)|=2.由模的几何意义知点Q 的轨迹是以(3,-4)为圆心,2为半径的圆.19.解 (1)因为1+i 是方程x 2+bx +c =0的根,∴(1+i)2+b (1+i)+c =0,即(b +c )+(2+b )i =0.∴⎩⎪⎨⎪⎧ b +c =02+b =0,得⎩⎪⎨⎪⎧ b =-2c =2.∴b =-2,c =2. (2)方程为x 2-2x +2=0.把1-i 代入方程左边得(1-i)2-2(1-i)+2=0,显然方程成立,∴1-i 也是方程的一个根.20.解 方法一 (1)z 1=i(1-i)3=i(-2i)(1-i)=2(1-i),∴|z 1|=22+22=2 2. 方法二 |z 1|=|i(1-i)3|=|i|×|1-i|3=1×(2)3=2 2.(2)∵|z |=1,∴设z =cos θ+isin θ,|z -z 1|=|cos θ+isin θ-2+2i| =(cos θ-2)2+(sin θ+2)2 =9+42sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4.∴当sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4=1时,|z -z 1|2取得最大值 9+42,从而得到|z -z 1|的最大值为22+1.。
2018-2019学年高二数学苏教版选修1-2讲义:第3章 3.1 数系的扩充 Word版含答案
姓名,年级:时间:3.1数系的扩充复数的概念及代数表示法问题1:方程2x2-3x+1=0。
试求方程的整数解?方程的实数解?提示:方程的整数解为1,方程的实数解为1和错误!。
问题2:方程x2+1=0在实数范围内有解吗?提示:没有解.问题3:若有一个新数i满足i2=-1,试想方程x2+1=0有解吗?提示:有解,x=i.问题4:实数a与实数b和i相乘的结果相加,结果记作a+b i,这一新数集形式如何表示?提示:C={a+b i|a,b∈R}.1.虚数单位i我们引入一个新数i,叫做虚数单位,并规定:(1)i2=-1。
(2)实数可以与i进行四则运算,进行四则运算时,原有的加法、乘法运算律仍然成立.2.复数的概念形如a+b i(a,b∈R)的数叫做复数.全体复数所组成的集合叫做复数集,记作C。
3.复数的代数形式复数通常用字母z表示,即z=a+b i(a,b∈R),其中a与b分别叫做复数z的实部与虚部。
复数的分类问题1:复数z=a+b i(a,b∈R),当b=0时,z是什么数?提示:当b=0时,z=a为实数.问题2:复数z=a+b i(a,b∈R),当a=0时,z是什么数?提示:当a=b=0时,z=0为实数;当a=0,b≠0,z=b i为纯虚数.1.复数z=a+b i错误!2.两个复数相等的充要条件是它们的实部和虚部分别相等.1.注意复数的代数形式z=a+b i中a,b∈R这一条件,否则a,b就不一定是复数的实部与虚部.2.复数集是实数集的扩充,两个实数可以比较大小,但若两个复数不全为实数,则不能比较大小.在复数集里,一般没有大小之分,但却有相等与不相等之分.错误!复数的概念[例1] 实数m错误!21)实数?(2)虚数?(3)纯虚数?[思路点拨] 分清复数的分类,根据实部与虚部的取值情况进行判断.[精解详析](1)要使z是实数,m需满足m2+2m-3=0,且错误!有意义,即m-1≠0,解得m=-3.(2)要使z是虚数,m需满足m2+2m-3≠0,且错误!有意义,即m-1≠0,解得m≠1且m≠-3。
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学业分层测评(十)
第3章 3.2 第1课时 复数的加减与乘法运算
(建议用时:45分钟) 学业达标] 一、填空题
1.已知i 是虚数单位,则(-1+i)(2-i)=________. 【解析】 (-1+i)(2-i)=-2+3i-i 2=-1+3i. 【答案】 -1+3i
2.复数z =1+i ,z 为z 的共轭复数,则z ·z -z-1=________. 【解析】 ∵z =1+i ,∴z =1-i , ∴z ·z =(1+i)(1-i)=2, ∴z ·z -z-1=2-(1+i)-1=-i. 【答案】 -i
3.设复数z 1=x +2i ,z 2=3-yi(x ,y ∈R),若z 1+z 2=5-6i ,则z 1-z 2=________.
【解析】 ∵z 1+z 2=x +2i +(3-yi)=(x +3)+(2-y)i ,∴(x +3)+(2-y)i =5-6i(x ,y ∈R),由复数相等定义,得x =2且y =8,
∴z 1-z 2=2+2i-(3-8i)=-1+10i. 【答案】 -1+10i
4.复数z =i(i +1)(i 为虚数单位)的共轭复数是________. 【解析】 ∵z =i(i +1)=i 2+i =-1+i , ∴z =-1-i. 【答案】 -1-i
5.复数z =
32-ai ,a ∈R ,且z 2=12-3
2
i ,则a 的值为________. 【97220028】
【解析】 ∵z 2
=⎝ ⎛⎭⎪⎫32-ai 2=⎝ ⎛⎭
⎪⎫
34-a 2-3ai ,
∴⎝ ⎛⎭
⎪⎫34-a 2-3ai =12-3
2i ;(a ∈R),∴⎩
⎪⎨⎪⎧
34-a 2
=12,3a =3
2,
∴a =1
2.
【答案】
12
6.(2016·苏北四市质检)设复数z 1=2-i ,z 2=m +i(m ∈R ,i 为虚数单位),若z 1·z 2为实数,则m 的值为________.
【解析】 z 1·z 2=(2-i)(m +i)=(2m +1)+(2-m)i.∵z 1·z 2是实数,∴m =2. 【答案】 2
7.(2016·南京盐城一模)若复数z =(1+i)(3-ai)(i 为虚数单位)为纯虚数,则实数a =________.
【解析】 (1+i)(3-ai)=(a +3)+(3-a)i , ∵z 为纯虚数,∴a =-3. 【答案】 -3
8.设复数z 1=1+i ,z 2=x +2i(x ∈R),若z 1z 2∈R ,则x 等于________. 【解析】 ∵z 1=1+i ,z 2=x +2i(x ∈R), ∴z 1z 2=(1+i)(x +2i)=(x-2)+(x +2)i. ∵z 1z 2∈R ,∴x +2=0,即x =-2. 【答案】 -2 二、解答题
9.计算:(1)(1+i)(1-i)+(-1+i); (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
32+12i (1+i).
【解】 (1)原式=1-i 2+(-1)+i =1+i. (2)原式=⎣⎢⎡⎦⎥⎤
⎝ ⎛⎭⎪⎫-34+34i 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫34-14i (1+i)
=⎝ ⎛⎭
⎪⎫
-32+12i (1+i)
=-
32-32i +12i-12
=-1+32+1-32
i. 10.已知复数z =(1-i)2+1+3i ,若z 2+az +b =1-i(a ,b ∈R),求b +ai 的共轭复数.
【解】 z =(1-i)2+1+3i =-2i +1+3i =1+i , 由z 2+az +b =1-i ,得 (1+i)2+a(1+i)+b =1-i , ∴a +b +i(a +2)=1-i(a ,b ∈R), ∴⎩⎨
⎧ a +b =1,a +2=-1,
解之得⎩⎨
⎧
a =-3,
b =4,
则b +ai =4-3i
则b +ai 的共轭复数是4+3i. 能力提升]
1.(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________.
【解析】 z =(5+2i)2=21+20i ,故z 的实部为21. 【答案】 21
2.已知z 1=3+4i ,z 2=t +i ,且z 1·z 2是实数,则实数t =________. 【解析】 z 2=t-i ,z 1·z 2=(3+4i)(t-i)=(3t +4)+(4t-3)i 是实数,∴4t-3=0,∴t =34
.
【答案】
34
3.已知-1+i 是关于x 的方程x 2+px +q =0的一个根,则复数z =p +qi(p ,q ∈R)等于________.
【解析】 (-1+i)2+p(-1+i)+q =0,整理得(q-p)+(p-2)i =0,。