第四章 第4节 数系的扩充与复数的引入
(5年高考真题备考题库)2014-2015高考数学一轮复习 第4章 第4节 数系的扩充与复数的引入 文 湘教版
2009~2013年高考真题备选题库第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考点一 复数的概念 1．（2013广东，5分）若i(x ＋yi)＝3＋4i ，x ，y ∈R ，则复数x ＋yi 的模是( ) A ．2 B ．3 C ．4 D ．5解析：本题主要考查复数运算、相等、模等知识，意在考查考生的运算求解能力．依题意得－y ＋xi ＝3＋4i ，∴⎩⎪⎨⎪⎧－y ＝3，x ＝4，即⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－3，x ＝4，∴|x ＋yi|＝|4－3i|＝42＋－＝5.答案：D2．(2013安徽，5分)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 ．－3 B ．－1 C ．1 D ．3解析：本题主要考查复数的基本运算以及基本概念，意在考查考生的运算能力． 复数a －103－i＝a －＋－＋＝(a －3)－i 为纯虚数，则a －3＝0，即a ＝3.答案：D 3．（2013福建，5分）复数z ＝－1－2i(i 为虚数单位)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：本题主要考查复数的几何意义，意在考查考生的数形结合能力．复数z ＝－1－2i 在复平面内对应的点为(－1，－2)，位于第三象限． 答案：C 4．（2013北京，5分）在复平面内，复数i(2－i)对应的点位于( ) A ．第一象限 B ．第二象限 C ．第三象限 D ．第四象限解析：本题主要考查复数的运算法则和几何意义，属于容易题，意在考查考生根据复数的乘法运算法则进行运算化简的能力，并根据复数的几何意义判断出复数在复平面内对应的点所在的象限．因为i(2－i)＝1＋2i ，所以对应的点的坐标为(1,2)，在第一象限，故选A. 答案：A 5．（2013湖南，5分）复数z ＝i·(1＋i)(i 为虚数单位)在复平面上对应的点位于( ) A ．第一象限 B ．第二象限 C ．第三象限 D ．第四象限解析：本题主要考查复数的乘法运算和概念，意在考查考生对复数乘法运算和复数概念的掌握．z ＝i·(1＋i)＝－1＋i ，在复平面上对应点的坐标为(－1,1)，其在第二象限． 答案：B6．（2013江西，5分）复数z ＝i(－2－i)(i 为虚数单位)在复平面内所对应的点在( ) A ．第一象限 B ．第二象限 C ．第三象限 D ．第四象限解析：选D 本题主要考查复数的乘法及复数的几何意义，旨在考查考生对复数知识掌握的程度．因为z ＝i(－2－i)＝－2i －i2＝1－2i ，所以它对应的点为(1，－2)，其在第四象限． 7.（2013四川，5分）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 ．A B ．B C ．C D ．D解析：本题主要考查复数的几何表示、共轭复数的概念，意在考查考生对基本概念的理解．设点A(x ，y)表示复数z ＝x ＋yi ，则z 的共轭复数z ＝x －yi 对应的点为B(x ，－y)，选B. 答案：B8．（2012新课标全国，5分）复数z ＝－3＋i2＋i 的共轭复数是( )A ．2＋iB ．2－iC ．－1＋iD ．－1－i 解析：z ＝－3＋i 2＋i ＝－3＋－2＋－＝－1＋i ，所以z ＝－1－i.答案：D9．（2012北京，5分）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：由10i3＋i＝－＋－＝＋10＝1＋3i 得，该复数对应的点为(1,3)．答案：A 10．（2012湖南，5分）复数z ＝i(i ＋1)(i 为虚数单位)的共轭复数是( ) A ．－1－i B ．－1＋i C ．1－i D ．1＋i解析：∵z ＝i(i ＋1)＝－1＋i ，∴z ＝－1－i. 答案：A11．（2012陕西，5分）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析：复数a ＋bi ＝a －bi 为纯虚数，则a ＝0，b≠0；而ab ＝0表示a ＝0或者b ＝0，故“ab＝0”是“复数a ＋bi 为纯虚数”的必要不充分条件．答案：B12．（2012江西，5分）若复数z ＝1＋i(i 为虚数单位)，z 是z 的共扼复数，则z2＋z 2的虚部为( )A ．0B ．－1C ．1D ．－2解析：∵z ＝1＋i ，∴z ＝1－i ，∴z2＋z 2＝(z ＋z )2－2z z ＝4－4＝0，∴z2＋z 2的虚部为0. 答案：A13．（2011山东，5分）复数z ＝2－i2＋i (i 为虚数单位)在复平面内对应的点所在象限为( )A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限 解析：z ＝2－i2＋i＝－－5＝35－45i ，其在复平面内对应的点在第四象限． 答案：D 14．（2010北京，5分）在复平面内，复数6＋5i ，－2＋3i 对应的点分别为A ，B.若C 为线段AB 的中点，则点C 对应的复数是( ) A ．4＋8i B ．8＋2i C ．2＋4i D ．4＋i解析：两个复数对应的点分别为A(6,5)，B(－2,3)，则C(2,4)，故其对应的复数为2＋4i. 答案：C15．（2012江苏，5分）设a ，b ∈R ，a ＋bi ＝11－7i1－2i (i 为虚数单位)，则a ＋b 的值为________．解析：∵a ＋bi ＝11－7i1－2i ＝－＋5＝5＋3i ，∴a ＝5，b ＝3，故a ＋b ＝8. 答案：816．（2012湖北，5分）若3＋bi1－i ＝a ＋bi(a ，b 为实数，i 为虚数单位)，则a ＋b ＝________.解析：由3＋bi1－i＝＋＋－＋＝3－b ＋＋2＝a ＋bi ，得a ＝3－b 2，b ＝3＋b2，解得b ＝3，a ＝0，所以a ＋b ＝3.答案：3 17．（2011江苏，5分）设复数z 满足i(z ＋1)＝－3＋2i(i 是虚数单位)，则z 的实部是____． 解析：z ＝－3＋2i i －1＝1＋3i ，所以z 的实部是1.答案：1考点二 复数的运算1.（2013新课标全国Ⅰ，5分）1＋2i－＝( ) A ．－1－12iB ．－1＋12iC ．1＋12iD ．1－12i解析：本题主要考查复数的基本运算.1＋2i －＝1＋2i－2i＝＋2＝－2＋i 2＝－1＋12i.答案：B2. （2013新课标全国Ⅱ，5分）⎪⎪⎪⎪⎪⎪21＋i ＝( )A ．2 2B ．2 C. 2 D ．1解析：本题主要考查复数的基本概念与基本运算，意在考查考生对基础知识的掌握程度.21＋i ＝－2＝1－i ，所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪21＋i ＝|1－i|＝12＋－＝ 2.答案：C3．（2013山东，5分）复数z ＝－i(i 为虚数单位)，则|z|＝( )A ．25 B.41 C ．5 D. 5解析：本题主要考查复数的基本概念和运算，考查运算能力．z ＝－i＝－－1＝－4－3i ，|z|＝－＋－＝5.答案：C4．(2013浙江，5分)已知i 是虚数单位，则(2＋i)(3＋i)＝( ) A ．5－5i B ．7－5i C ．5＋5i D ．7＋5i解析：本题主要考查复数的基本运算等基础知识，意在考查考生对基础知识的掌握程度．(2＋i)(3＋i)＝6＋2i ＋3i ＋i2＝5＋5i. 答案：C5．（2013辽宁，5分）复数z ＝1i －1的模为( )A.12B.22C. 2 D ．2解析：本题主要考查复数的运算以及复数的概念，意在考查考生的运算能力和对复数的四则运算法则的掌握情况．由已知，得z ＝－1－i －1－－1＋＝－12－12i ，所以|z|＝22.答案：B6．（2013天津，5分）i 是虚数单位，复数(3＋i)(1－2i)＝________.解析：本题主要考查复数的运算，意在考查考生的运算求解能力．(3＋i)(1－2i)＝5－5i. 答案：5－5i 7．（2012山东，5分）若复数z 满足z(2－i)＝11＋7i(i 为虚数单位)，则z 为( ) A ．3＋5i B ．3－5iC ．－3＋5iD ．－3－5i解析：z ＝11＋7i2－i ＝＋＋－＋＝15＋25i5＝3＋5i. 答案：A8．（2012广东，5分）设i 为虚数单位，则复数3＋4ii ＝( )A ．－4－3iB ．－4＋3iC ．4＋3iD ．4－3i解析：3＋4i i＝－i(3＋4i)＝4－3i.答案：D 9．（2012安徽，5分）复数z 满足(z －i)i ＝2＋i ，则z ＝( ) A ．－1－i B ．1－i C ．－1＋3i D ．1－2i解析：设z ＝a ＋bi ，则(z －i)i ＝－b ＋1＋ai ＝2＋i ，由复数相等的概念可知，－b ＋1＝2，a ＝1，所以a ＝1，b ＝－1. 答案：B 10．（2012福建，5分）复数(2＋i)2等于( ) A ．3＋4i B ．5＋4i C ．3＋2i D ．5＋2i解析：(2＋i)2＝4－1＋4i ＝3＋4i 答案：A11．（2012浙江，5分）已知i 是虚数单位，则3＋i1－i ＝( )A ．1－2iB ．2－iC ．2＋iD ．1＋2i 解析：3＋i 1－i ＝＋＋2＝1＋2i.答案：D12．（2011新课标全国，5分）复数5i1－2i ＝( )A ．2－iB ．1－2iC ．－2＋iD ．－1＋2i 解析：5i1－2i＝＋－＋＝－2＋i.答案：C 13．（2011广东，5分）设复数z 满足iz ＝1，其中i 为虚数单位，则z ＝( ) A ．－i B ．i C ．－1 D ．1解析：由iz ＝1得z ＝1i＝－i.答案：A 14．（2011福建，5分）i 是虚数单位，1＋i3等于( ) A ．i B ．－iC ．1＋iD ．1－i解析：由i 是虚数单位可知：i2＝－1，所以1＋i3＝1＋i2×i＝1－i. 答案：D15．（2011辽宁，5分）i 为虚数单位，1i ＋1i3＋1i5＋1i7＝( )A ．0B ．2iC ．－2iD ．4i解析：利用i2＝－1，∴1i ＋1i3＋1i5＋1i7＝1i －1i ＋1i －1i ＝0.答案：A16．（2011北京，5分）复数i －21＋2i＝( ) A ．i B ．－i C ．－45－35iD ．－45＋35i解析：i －21＋2i ＝－2＋－＋－＝5i5＝i. 答案：A 17．（2011湖南，5分）若a 、b ∈R ，i 为虚数单位，且(a ＋i)i ＝b ＋i ，则( ) A ．a ＝1，b ＝1 B ．a ＝－1，b ＝1C ．a ＝1，b ＝－1D ．a ＝－1，b ＝－1解析：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. 答案：C 18．（2011江西，5分）若(x －i)i ＝y ＋2i ，x 、y ∈R ，则复数x ＋yi ＝( ) A ．－2＋i B ．2＋i C ．1－2i D ．1＋2i解析：由题意得，xi ＋1＝y ＋2i ，故x ＝2，y ＝1， 即x ＋yi ＝2＋i. 答案：B19．（2010浙江，5分）设i 为虚数单位，则5－i1＋i ＝( )A ．－2－3iB ．－2＋3iC ．2－3iD ．2＋3i 解析：5－i 1＋i ＝－－＋－＝4－6i 2＝2－3i.答案：C20．（2010辽宁，5分）设a ，b 为实数，若复数1＋2ia ＋bi ＝1＋i ，则( )A ．a ＝32，b ＝12 B ．a ＝3，b ＝1C ．a ＝12，b ＝32 D ．a ＝1，b ＝3解析：由1＋2i a ＋bi ＝1＋i ，得a ＋bi ＝1＋2i 1＋i＝＋－＋－＝1－i ＋2i －2i22＝3＋i 2＝32＋12i ， ∴a ＝32，b ＝12.答案：A 21．（2010江苏，5分）设复数z 满足z(2－3i)＝6＋4i(i 为虚数单位)，则z 的模为________． 解析：∵z(2－3i)＝6＋4i ，∴z ＝6＋4i 2－3i ，∴|z|＝2|3＋2i||2－3i|＝2.答案：2。
第四章 平面向量、数系的扩充与复数的引入(共13张PPT) 2
[点评] 本题条件 OA ＋2 OB ＋3 OC ＝0 与三角形的重心性 质GA ＋GB ＋GC ＝0 十分类似，因此我们通过添加辅助线，构
造一个三角形，使点 O 成为辅助三角形的重心，而三角形的重 心与顶点的连线将三角形的面积三等分，从而可求三部分的面 积比．
(4)外心：三角形三条边的中垂线的交点叫外心．外心就是 三角形外接圆的圆心，它到三角形的三个顶点的距离相等．在 向量表达形式中，若点O是△ABC的外心，则( OA ＋ OB )· ＝ BA ( OB ＋ OC )· ＝( OC ＋ OA)· ＝0或| OA |＝| OB |＝| OC |.反之， CB AC 若| OA|＝| OB |＝| OC |，则点O是△ABC的外心．
2．关于“四心”的典型例题
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 OP ＝ OA＋λ( AB ＋ AC )，λ∈(0，＋∞)， [例 1] 则点 P 的轨迹一定通过△ABC 的________心． [解析] 由原等式， OP － OA ＝λ( AB ＋ AC )， AP ＝λ( AB 得 即 ＋ AC )， 根据平行四边形法则， AB ＋ AC 是△ABC 的中线所对 知
＝0，试求 S△BOC∶S△COA∶S△AOB 之值．
[解]
延长 OB 至 B1，使 BB1＝OB，
延长 OC 至 C1，使 CC1＝2OC，连接 AB1，AC1，B1C1，如图所示， 则 OB1 ＝2 OB ， OC1 ＝3 OC ，由条件，得 OA ＋ OB1 ＋ OC1 ＝0，所 1 以点 O 是△AB1C1 的重心．从而 S△B1OC1＝S△C1OA＝S△AOB1＝3S，其 中 S 表示△AB1C1 的面积， 1 1 1 1 1 1 所以 S△COA＝9S，S△AOB＝6S，S△BOC＝2S△B1OC＝2×3S△B1OC1＝18 S. 1 1 1 于是 S△BOC∶S△COA∶S△AOB＝18∶9∶6＝1∶2∶3.
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
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3＋i 5．若复数z满足z＋i＝ i ，则|z|＝________.
3＋i 解析：因为z＝ i －i＝1－3i－i＝1－4i，则|z|＝ 17.
答案： 17
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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；
(3，－4)＝λ(－1,2)＋μ(1，－1)＝(－λ＋μ，2λ－μ)，
－λ＋μ＝3， ∴ 2λ－μ＝－4， λ＝－1， 解得 μ＝2.
∴λ＋μ＝1.
答案：1
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[冲关锦囊] 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
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[精析考题] [例1] 数a为 A．2 1 C．－2 B．－2 1 D.2 (2011· 安徽高考)设i是虚数单位，复数 1＋ai 为纯虚数，则实 2－i ( )
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[自主解答]
法一：因为
1＋ai 1＋ai2＋i ＝ 2－i 2－i2＋i
2－a＋2a＋1i ＝ 为纯虚数， 5 所以2－a＝0，a＝2； 1＋ai ia－i 法二：因为 ＝ 为虚数，所以a＝2. 2－i 2－i
2 2i3－4i 8 6 z2 1＋i 2i 2 2 解析：∵z2＝z·1，∴z＝z ＝ z ＝ ＝ ＝5＋5i. 5 3＋4i 3＋4i 1
答案：C
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[冲关锦囊]
1．复数的加法、减法、乘法运算可以类比多项式运算，除法关 键是分子分母同乘以分母的共轭复数，注意要把i的幂写成最 简形式． 2．记住以下结论，可提高运算速度 1＋i 1－i a＋bi (1)(1± ＝± i) 2i；(2) ＝i；(3) ＝－i；(4) i ＝b－ai； 1－i 1＋i
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.
2015届高考数学(人教,理科)大一轮配套练透：第4章 平面向量、数系的扩充与复数的引入 第4节
[课堂练通考点]1．(2014·石家庄模拟)复数z ＝1－i ，则1z ＋z 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 ．第四象限解析：选D ∵z ＝1－i ，∴1z ＋z ＝32－i 2， ∴1z ＋z 对应的点所在的象限是第四象限，故选D.2．(2014·浙江名校联考)已知i 是虚数单位，且复数z 1＝3－b i ，z 2＝1－2i ，若z 1z 2是实数，则实数b 的值为( )A ．6B ．－6C ．0D.16解析：选A ∵z 1z 2＝3－b i 1－2i ＝3＋2b 5＋(6－b )i 5，当6－b 5＝0时，z 1z 2是实数，∴b＝6.3．(2013·广东高考)若i(x ＋y i)＝3＋4i ，x ，y ∈R ，则复数x ＋y i 的模是( ) A ．2 B ．3 C ．4D ．5解析：选D 依题意得－y ＋x i ＝3＋4i ， ∴⎩⎨⎧ －y ＝3，x ＝4，即⎩⎨⎧y ＝－3，x ＝4， ∴|x ＋y i|＝|4－3i|＝42＋(－3)2＝5.4．(2013·河北教学质量监测)已知m ∈R ，复数m ＋i 1＋i －12的实部和虚部相等，则m ＝________.解析：m ＋i 1＋i －12＝(m ＋i )(1－i )(1＋i )(1－i )－12＝(m ＋1)＋(1－m )i 2－12＝m ＋(1－m )i2，由已知得m ＝1－m ，则m ＝12.答案：12[课下提升考能]第Ⅰ组：全员必做题1．(2013·东城区统一检测)已知a 是实数，a ＋i1－i是纯虚数，则a 等于( ) A ．－1 B ．1 C. 2D ．－ 2解析：选B a ＋i 1－i ＝(a ＋i )(1＋i )(1－i )(1＋i )＝a －1＋(a ＋1)i 2，当a ＋i 1－i为纯虚数时，a －12＝0，即a ＝1.2．(2013·郑州质量预测)若复数z ＝2－i ，则z －＋10z ＝( ) A ．2－i B ．2＋i C ．4＋2iD ．6＋3i解析：选D ∵z ＝2－i ，∴z －＋10z ＝(2＋i)＋102－i ＝(2＋i)＋10(2＋i )(2－i )(2＋i )＝6＋3i.3．(2014·萍乡模拟)复数(1＋2i )(2＋i )(1－i )2等于( )A.52 B ．－52 C.52iD ．－52i解析：选B (1＋2i )(2＋i )(1－i )2＝2＋4i ＋i ＋2i 2－2i ＝5i －2i ＝－52. 4．(2014·长沙模拟)已知集合M ＝⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫i ，i 2，1i ，(1＋i )2i ，i 是虚数单位，Z 为整数集，则集合Z ∩M 中的元素个数是( )A ．3个B ．2个C．1个D．0个解析：选B由已知得M＝{i，－1，－i,2}，Z为整数集，∴Z∩M＝{－1,2}，即集合Z∩M中有2个元素．5．(2013·陕西高考)设z1，z2是复数，则下列命题中的假命题是()A．若|z1－z2|＝0，则z1＝z2B．若z1＝z2，则z1＝z2C．若|z1|＝|z2|，则z1·z1＝z2·z2D．若|z1|＝|z2|，则z21＝z22解析：选D对于A，|z1－z2|＝0⇒z1＝z2⇒z1＝z2，是真命题；对于B，C 易判断是真命题；对于D，若z1＝2，z2＝1＋ 3 i，则|z1|＝|z2|，但z21＝4，z22＝－2＋23i，是假命题．6．(2013·重庆高考)已知复数z＝5i1＋2i(i是虚数单位)，则|z|＝________.解析：5i1＋2i＝5i(1－2i)(1＋2i)(1－2i)＝2＋i，所以|z|＝ 5.答案： 57．若3＋b i1－i＝a＋b i(a，b为实数，i为虚数单位)，则a＋b＝________.解析：由3＋b i1－i＝(3＋b i)(1＋i)(1－i)(1＋i)＝3－b＋(3＋b)i2＝a＋b i，得a＝3－b2，b＝3＋b2，解得b＝3，a＝0，所以a＋b＝3.答案：38．已知复数z＝1－i，则z2－2zz－1＝________.解析：z2－2zz－1＝(z－1)2－1z－1＝z－1－1z－1＝(－i)－1－i＝－i－i－i·i＝－2i.答案：－2i9．计算：(1)(－1＋i)(2＋i)i3；(2)(1＋2i )2＋3(1－i )2＋i ；(3)1－i (1＋i )2＋1＋i(1－i )2； (4)1－3i (3＋i )2. 解：(1)(－1＋i )(2＋i )i 3＝－3＋i－i＝－1－3i.(2)(1＋2i )2＋3(1－i )2＋i ＝－3＋4i ＋3－3i 2＋i ＝i2＋i ＝i (2－i )5＝15＋25i.(3)1－i (1＋i )2＋1＋i (1－i )2＝1－i 2i ＋1＋i －2i ＝1＋i －2＋－1＋i 2＝－1. (4)1－3i (3＋i )2＝(3＋i )(－i )(3＋i )2＝－i 3＋i＝(－i )(3－i )4＝－14－34i.10．已知z 是复数，z ＋2i ，z2－i 均为实数(i 为虚数单位)，且复数(z ＋a i)2在复平面上对应的点在第一象限，求实数a 的取值范围．解：设z ＝x ＋y i(x ，y ∈R )， 则z ＋2i ＝x ＋(y ＋2)i ， 由题意得y ＝－2. ∵z 2－i ＝x －2i 2－i ＝15(x －2i)(2＋i) ＝15(2x ＋2)＋15(x －4)i. 由题意得x ＝4，∴z ＝4－2i. ∴(z ＋a i)2＝(12＋4a －a 2)＋8(a －2)i.由于(z ＋a i)2在复平面上对应的点在第一象限，∴⎩⎨⎧12＋4a －a 2>0，8(a －2)>0，解得2<a <6. ∴实数a 的取值范围是(2,6)． 第Ⅱ组：重点选做题1．定义：若z 2＝a ＋b i(a ，b ∈R ，i 为虚数单位)，则称复数z 是复数a ＋b i 的平方根．根据定义，则复数－3＋4i 的平方根是( )A ．1－2i 或－1＋2iB ．1＋2i 或－1－2iC ．－7－24iD ．7＋24i解析：选B 设(x ＋y i)2＝－3＋4i ，则⎩⎨⎧x 2－y 2＝－3，xy ＝2，解得⎩⎨⎧ x ＝1，y ＝2或⎩⎨⎧x ＝－1，y ＝－2.2．已知复数z ＝x ＋y i ，且|z －2|＝3，则yx 的最大值为________．解析：∵|z －2|＝(x －2)2＋y 2＝3， ∴(x －2)2＋y 2＝3. 由图可知⎝ ⎛⎭⎪⎫y x max ＝31＝ 3.答案： 3。
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．。
(完整版)数系的扩充与复数的引入
数系的扩充
复数的概念
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1.虚数单位i的引入； 2.复数有关概念：
复数的代数形式:z a bi (a R,b R)
2 7 , 0.618, 2 i, 0
7
i i 2 , i 1 3 , 3 9 2i, 5 +8，
数系的扩充
复数的概念
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例1: 实数m取什么值时，复数
z m 1 (m 1)i
（1）实数？ （2）虚数？（3）纯虚数？
满足 i2 1
数系的扩充
复数的概念
现在我们就引入这样一个数 i ，把 i 叫做虚数单位，
并且规定：
（1）i21；
（2）实数可以与 i 进行四则运算，在进行四则运
算时，原有的加法与乘法的运算律(包括交换律、结 合律和分配律)仍然成立。
形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数.
全体复数所形成的集合叫做复数集， 一般用字母C表示 .
数系的扩充
复数的概念
复数的代数形式： 通常用字母 z 表示，即
z a bi (a R位。
讨 论？
复数集C和实数集R之间有什么关系？
实数b 0
R C
复数a+bi虚数b
北师大版高中数学选修数系的扩充与复数的引入综合教案
数系的扩充与复数的引入教学目标：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：复数的概念，虚数单位i ，复数的分类(实数、虚数、纯虚数)和复数相等等概念是本节课的教学重点.复数在现代科学技术中以及在数学学科中的地位和作用教学难点：虚数单位i 的引进及复数的概念是本节课的教学难点.复数的概念是在引入虚数单位i 并同时规定了它的两条性质之后，自然地得出的.在规定i 的第二条性质时，原有的加、乘运算律仍然成立教具准备：多媒体、实物投影仪教学设想：生产和科学发展的需要而逐步扩充，数集的每一次扩充，对数学学科本身来说，也解决了在原有数集中某种运算不是永远可以实施的矛盾，分数解决了在整数集中不能整除的矛盾，负数解决了在正有理数集中不够减的矛盾，无理数解决了开方开不尽的矛盾. 教学过程：学生探究过程：数的概念是从实践中产生和发展起来的.早在人类社会初期，人们在狩猎、采集果实等劳动中，由于计数的需要，就产生了1，2，3，4等数以及表示“没有”的数0.自然数的全体构成自然数集N随着生产和科学的发展，数的概念也得到发展为了解决测量、分配中遇到的将某些量进行等分的问题，人们引进了分数；为了表示各种具有相反意义的量以及满足记数的需要，人们又引进了负数.这样就把数集扩充到有理数集Q .显然N Q .如果把自然数集(含正整数和0)与负整数集合并在一起，构成整数集Z ，则有Z Q 、N Z .如果把整数看作分母为1的分数，那么有理数集实际上就是分数集有些量与量之间的比值，例如用正方形的边长去度量它的对角线所得的结果，无法用有理数表示，为了解决这个矛盾，人们又引进了无理数.所谓无理数，就是无限不循环小数.有理数集与无理数集合并在一起，构成实数集R .因为有理数都可看作循环小数(包括整数、有限小数)，无理数都是无限不循环小数，所以实数集实际上就是小数集因生产和科学发展的需要而逐步扩充，数集的每一次扩充，对数学学科本身来说，也解决了在原有数集中某种运算不是永远可以实施的矛盾，分数解决了在整数集中不能整除的矛盾，负数解决了在正有理数集中不够减的矛盾，无理数解决了开方开不尽的矛盾.但是，数集扩到实数集R 以后，像x 2=－1这样的方程还是无解的，因为没有一个实数的平方等于－1.由于解方程的需要，人们引入了一个新数i ，叫做虚数单位.并由此产生的了复数讲解新课：1.虚数单位i :(1)它的平方等于-1，即 21i =-;(2)实数可以与它进行四则运算，进行四则运算时，原有加、乘运算律仍然成立.2. i 与－1的关系: i 就是－1的一个平方根，即方程x 2=－1的一个根，方程x 2=－1的另一个根是－i !3. i 的周期性：i 4n+1=i, i 4n+2=-1, i 4n+3=-i, i 4n =14.复数的定义：形如(,)a bi a b R +∈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*3. 复数的代数形式: 复数通常用字母z 表示，即(,)z a bi a b R =+∈，把复数表示成a +bi 的形式，叫做复数的代数形式4. 复数与实数、虚数、纯虚数及0的关系：对于复数(,)a bi a b R +∈，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0.5.复数集与其它数集之间的关系：N Z Q R C .6. 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复数相等的定义是求复数值，在复数集中解方程的重要依据 一般地，两个复数只能说相等或不相等，而不能比较大小.如3+5i 与4+3i 不能比较大小.现有一个命题：“任何两个复数都不能比较大小”对吗？不对 如果两个复数都是实数，就可以比较大小 只有当两个复数不全是实数时才不能比较大小例1请说出复数i i i i 53,31,213,32---+-+的实部和虚部，有没有纯虚数？ 答：它们都是虚数，它们的实部分别是2，－3，0，－3;虚部分别是3，21，－31，－5;－31i 是纯虚数. 例2 复数－2i +3.14的实部和虚部是什么？答：实部是3.14，虚部是－2.易错为：实部是－2，虚部是3.14！例3（课本例1）实数m 取什么数值时，复数z =m +1+(m －1)i 是:(1)实数？ (2)虚数？ (3)纯虚数？［分析］因为m ∈R ，所以m +1，m －1都是实数，由复数z =a +bi 是实数、虚数和纯虚数的条件可以确定m 的值.解：(1)当m －1=0，即m =1时，复数z 是实数；(2)当m －1≠0，即m ≠1时，复数z 是虚数；(3)当m +1=0，且m －1≠0时，即m =－1时，复数z 是纯虚数.例4 已知(2x －1)+i =y －(3－y )i ，其中x ，y ∈R ，求x 与y .解：根据复数相等的定义，得方程组⎩⎨⎧--==-)3(1,12y y x ，所以x =25，y =4 巩固练习：1.设集合C =｛复数｝，A=｛实数｝，B =｛纯虚数｝，若全集S=C ，则下列结论正确的是( )A.A ∪B =CB. S C A =BC.A ∩S C B =∅D.B ∪S C B =C2.复数(2x 2+5x +2)+(x 2+x －2)i 为虚数，则实数x 满足( )A.x =－21B.x =－2或－21 C.x ≠－2 D.x ≠1且x ≠－2 3.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 的值为( )A.－1 B .－1或4 C.6 D.6或－14.满足方程x 2－2x －3+(9y 2－6y +1)i =0的实数对(x ，y )表示的点的个数是______.5.复数z 1=a +｜b ｜i ，z 2=c +｜d ｜i (a 、b 、c 、d ∈R )，则z 1=z 2的充要条件是______.6.设复数z =log 2(m 2－3m －3)+i log 2(3－m )(m ∈R )，如果z 是纯虚数，求m 的值.7.若方程x 2+(m +2i )x +(2+mi )=0至少有一个实数根，试求实数m 的值.8.已知m ∈R ，复数z =1)2(-+m m m +(m 2+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 =21+4i . 答案：1.D 2.D 3. 解析：由题设知3∈M ，∴m 2－3m －1+(m 2－5m －6)i =3∴⎩⎨⎧=--=--06531322m m m m ，∴⎩⎨⎧-==-==1614m m m m 或或∴m =－1，故选A. 4. 解析：由题意知⎩⎨⎧=+-=--,0169,03222y y x x ∴⎪⎩⎪⎨⎧=-==3113y x x 或 ∴点对有(3，31)，(－1，31)共有2个.答案：2 5. 解析：z 1=z 2⇔⎩⎨⎧==⇔||||d b c a a =c 且b 2=d 2.答案：a =c 且b 2=d 2 6.解：由题意知⎩⎨⎧≠-=--,0)3(log ,0)33(log 222m m m ∴⎪⎩⎪⎨⎧>-≠-=--03131332m m m m∴⎩⎨⎧<≠=--320432m m m m 且∴⎩⎨⎧≠<-==2314m m m m 且或，∴m =－1. 7. 解：方程化为(x 2+mx +2)+(2x +m )i =0.∴⎩⎨⎧=+=++02022m x mx x ，∴x =－2m ，∴,02242=+-m m ∴m 2=8，∴m =±22. 8. 解：(1)m 须满足⎩⎨⎧≠-=-+.11,0322m m m 解之得：m =－3.(2)m 须满足m 2+2m －3≠0且m －1≠0，解之得：m ≠1且m ≠－3.(3)m 须满足⎪⎩⎪⎨⎧≠-+=-+.032,01)2(2m m m m m 解之得：m =0或m =－2.(4)m 须满足⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+.432211)2(2m m m m m 解之得：m ∈∅教学反思：这节课我们学习了虚数单位i 及它的两条性质，复数的定义、实部、虚部及有关分类问题，复数相等的充要条件，复平面等等.基本思想是：利用复数的概念，联系以前学过的实数的性质，对复数的知识有较完整的认识，以及利用转化的思想将复数问题转化为实数问题复数的概念如果单纯地讲解或介绍会显得较为枯燥无味，学生不易接受，教学时，我们采用讲解或体验已学过的数集的扩充的历史，让学生体会到数集的扩充是生产实践的需要，也是数学学科自身发展的需要；介绍数的概念的发展过程，使学生对数的形成、发展的历史和规律，各种数集中之间的关系有着比较清晰、完整的认识.从而让学生积极主动地建构虚数的概念、复数的概念、复数的分类。
《高中数学知识梳理》 系数的扩充与复数的引入
-@>% )一复数的相关概念1.虚数单位i是虚数单位,满足i2=-1,实数可以与i进行四则运算,进行四则运算时原有的加法㊁乘法运算律仍然成立.2.复数形如a+b i(a,bɪR)的数叫作复数,其中a是复数的实部,b是复数的虚部.全体复数组成的集合叫作复数集,用字母C表示.复数a+b i(a,bɪR),当b=0时,就是实数;当bʂ0时,叫作虚数;当a=0,bʂ0时,叫作纯虚数.把复数表示成a+b i(a,bɪR)的形式,叫作复数的代数形式.3.数系的发展自然数集N㊁整数集Z㊁有理数集Q㊁实数集R以及复数集C之间有如下关系:N⫋Z⫋Q⫋R⫋C.11两个复数z1=a+b i(a,bɪR),z2=c+d i(c,dɪR),当且仅当a=c且b=d时,z1=z2.特别地,当且仅当a=b=0时,a+b i=0.5.复数的模复数z=a+b i(a,bɪR)的模记作z或|a+b i|,有|z|=|a+b i|=a2+b2.6.共轭复数当两个复数的实部相等㊁虚部互为相反数时,这两个复数叫作互为共轭复数.在复平面内,表示两个共轭复数的点关于实轴对称.特别地,实数a的共轭复数仍是它本身.7.复数的几何意义从复数相等的定义我们知道,任何一个复数z= a+b i(a,bɪR)都可以用一个有序实数对(a,b)唯一确定,这样我们可以用建立了直角坐标系的平面来表示复数.建立了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.这样,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z=a+b i(a,bɪR)与复平面内的点Z(a,b)及向量O Pң=(a,b)是一一对应的.复数的模表示复数对应的点到原点的距离.1811 二复数的运算对于复数z 1=a +b i (a ,b ɪR ),z 2=c +d i (c ,d ɪR ).(1)复数的加减运算:z 1ʃz 2=(a ʃc )+(b ʃd )i .(2)复数的乘除运算:z 1㊃z 2=(a +b i )(c +d i )=(a c -b d )+(b c +a d )i;z 1z 2=a +b i c +d i =(a +b i )(c -d i )(c +d i )(c -d i )=a c +b d c 2+d 2+b c -a d c 2+d 2i (c 2+d 2ʂ0).。
数系的扩充和复数的概念教案
数系的扩充和复数的概念教案一、教学目标1. 了解数系的扩充，掌握实数集、有理数集、无理数集和复数集的概念；2. 掌握复数的定义和表示方法；3. 理解复数加法和乘法的几何意义；4. 能够计算复数的模、共轭和商。
二、教学重难点1. 数系的扩充，包括实数集、有理数集、无理数集和复数集的概念；2. 复数的定义和表示方法；3. 复数加法和乘法的几何意义。
三、教学内容1. 数系的扩充（1）实数集：包括有理数和无理数两部分，用符号“R”表示。
（2）有理数集：可以表示为两个整数之比（分母不为0），用符号“Q”表示。
（3）无理数集：不能表示为两个整数之比，用符号“Q'”表示。
（4）复数集：由实部和虚部构成，形如a+bi，其中a和b均为实数，i是虚单位，用符号“C”表示。
2. 复数的定义与表示方法（1）定义：由一个实部a和一个虚部b构成的有序数组(a,b)称为一个复数z，即z=a+bi。
其中a称为z的实部，b称为z的虚部。
（2）表示方法：用复平面上的点表示。
3. 复数加法和乘法的几何意义（1）复数加法：设z1=a1+b1i，z2=a2+b2i，则z1+z2=(a1+a2)+(b1+b2)i。
即把两个复数看作向量，在复平面上用平行四边形法则相加。
（2）复数乘法：设z1=a1+b1i，z2=a2+b2i，则z1×z2=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i。
即把两个复数看作向量，在复平面上用角度叠加原理相乘。
4. 计算方法（1）模：|a+bi|=√(a²+b²)。
（2）共轭：若z=a+bi，则其共轭为z*=a-bi。
（3）商：设z1=a+bi，z2=c+di，则它们的商为(z1/z2)=(ac+bd)/(c²+d²)+((bc-ad)/(c²+d²))i。
四、教学过程Step 1 引入新知识介绍实数集、有理数集和无理数集，并引入复数集的概念。
数系的扩充与复数的引入公开课课件
在控制工程中，复数用于描述系统的传递函数和稳定性，对于系统分析和设计至关重要。
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微积分中的连续性讨论
在微积分中，连续性是一个重要的概念。在实数范围内，连续性可以通过极限来定义和讨论。但在处理一些涉及无穷大或无 穷小的数学问题时，实数范围的局限性可能会限制讨论的深入。
通过引入复数，可以扩展连续性的定义和讨论范围。例如，在复变函数中，函数在复平面上的连续性和可导性得到了广泛的 研究和应用。这使得复数在处理涉及连续性和无穷大/无穷小的数学问题时更加有效和精确。
无理数是不能表示为两个整数的比的 无限不循环小数。
虽然无理数系能够表示无理数，但它 无法表示某些超越无理数，如某些高 阶无穷小量和高阶无穷大量。
无理数系的作用
无理数系使得数学能够处理所有的无 理数，如常见的圆周率π和自然对数 的底数e。
02
复数的引入
复数的定义
总结词
复数是实数域的扩充，由实部和虚部组成，表示为a+bi的形式，其中a和b是实 数，i是虚数单位。
04
复数在物理中的应用
交流电的分析
交流电的频率和相位分析
复数可以用于表示交流电的电压和电流，通过分析复数的模和辐角，可以得出电压和电流的有效值和 相位信息。
阻抗匹配
在电子和电气工程中，阻抗匹配是非常重要的概念。利用复数表示阻抗，可以方便地分析电路中的电 压和电流关系，实现阻抗匹配。
波动方程的求解
算符和矩阵
在量子力学中，算符和矩阵是非 常重要的概念。利用复数表示算 符和矩阵，可以简化计算过程， 并方便地描述量子态的变化。
05
复数的历史与文化背景
复数在数学史中的地位
数学发展里程碑
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
(
)
提 升 学 科 素 养
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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数系的扩充与复数引入
《数系的扩充与复数的引入》当堂检测
班级______________姓名____________________分数_________________
1、下面四个命题中正确的命题个数是 （ ）
①0比i -大；②两个复数互为共轭复数，当且仅当其和为实数；③1x yi i +=+的充要条件为1x y ==；④如果让实数a 与ai 对应，那么实数集与纯虚数集一一对应
A 、0
B 、1
C 、2
D 、3 2、如果C 、R 和I 分别表示复数集、实数集和纯虚数集，其中为全集，那么有（ ） A 、C R I = B 、{0}R I = C 、
R C C I = D 、R I =∅ 3、已知复数z 满足2230z z --=，则复数z 对应点的轨迹是（ ）
A 、1个圆
B 、线段
C 、2个点
D 、2个圆
4、若复数2(32)(1)a a a i -++-是纯虚数，则实数a 的值为（ ）
A 、1
B 、2
C 、1或2
D 、-1
5、设m R ∈，复数2(2)3(1)2(1)z i m i m i =+-+--，若z 为实数，则m =____________；若z 为纯虚数，则m =____________。
6、复数35i -，1i -和2ai -+在复平面上对应的点在同一条直线上，
则实数a 的值为______。
7、复数2(
33)(
3)22log log x x x z i ---=+，设z 在复平面内对应点Z .
（1）若点Z 在第三象限内，求x 的取值范围；
（2）若点Z 在直线210x y -+=上，求x 的值。
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第四章 第四节 数系的扩充与复数的引入
1.(2010·广州模拟)若复数1＋2i
(a ∈R ，i 为虚数单位)是纯虚数，则实数a 的值为 ( ) A ．－6 B ．13 C.32
D.13 解析：∵
a ＋3i 1＋2i ＝(a ＋3i)(1－2i)(1＋2i)(1－2i)＝6＋a ＋(3－2a )i 5∴6＋a ＝0，即a ＝－6. 答案：A
2．设a 是实数，且a 1＋i ＋1＋i 2
是实数，则a 等于 ( ) A.12 B ．1 C.32
D ．2 解析：∵a 1＋i ＋1＋i 2＝a (1－i)2＋1＋i 2＝1＋a 2＋1－a 2
i ∈R ， ∵a ∈R ，∴
1－a 2＝0，解得a ＝1. 答案：B
3．(2009·江苏高考)若复数z 1＝4＋29i ，z 2＝6＋9i ，其中i 是虚数单位，则复数(z 1－z 2)i 的实部为________．
解析：(z 1－z 2)i ＝(－2＋20i)i ＝－20－2i ，
故(z 1－z 2)i 的实部为－20.
答案：－20
4.(2009·全国卷Ⅰ)已知z 1＋i
＝2＋i ，则复数z ＝ ( ) A ．－1＋3i B ．1－3i
C ．3＋i
D ．3－i
解析：由已知得z ＝(1＋i)(2＋i)＝1＋3i ，∴z ＝1－3i.
答案：B
5．已知m 1＋i
1－n i ，其中m 、n 是实数，i 是虚数单位，则m ＋n i ＝ ( ) A ．1＋2i B ．1－2i C ．2＋i D ．2－i
解析：m 1＋i ＝m (1－i)2＝m 2－m 2
i ＝1－n i ， ∴m 2＝1，n ＝m 2
＝1. 故m ＝2，n ＝1，则m ＋n i ＝2＋i.
答案：C
6．如果实数b 与纯虚数z 满足关系式(2－i)z ＝4－b i(其中i 为虚数单位)，那么b 等于( )
A ．8
B ．－8
C ．2
D ．－2
解析：∵z 为纯虚数，∴可设z ＝a i(a ≠0)，
由(2－i)z ＝4－b i ，得(2－i)a i ＝4－b i ，
∴2a i ＋a ＝4－b i ，
∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝4
－b ＝2a ，即b ＝－8.
答案：B
7.(2010·连云港模拟)复数2－3i －2＋3i ＝
( ) A ．0 B ．2 C ．－2i D ．2i
解析：3＋2i 2－3i －3－2i 2＋3i ＝(3＋2i)(2＋3i)(2－3i)(2＋3i)－(3－2i)(2－
3i)
(2－3i)(2＋3i)
＝13i
13－－13i
13＝i ＋i ＝2i.
答案：D
8．(2009·浙江高考)设z ＝1＋i(i 是虚数单位)，则2
z ＋z 2＝
( )
A ．－1－i
B ．－1＋i
C ．1－i
D ．1＋i
解析：2z ＋z 2＝2
1＋i ＋(1＋i)2
＝2(1－i)
2＋1＋i 2＋2i ＝1＋i.
答案：D
9．计算：(1)(2＋2i)4
(1－3i)5；
(2)－23＋i 1＋23i ＋(21－i )2010
；
(3)(1＋i 1－i )6＋2＋3i 3－2i
. 解：(1)原式＝16(1＋i)4(1－3i)4(1－3i)
＝
16(2i)2(－2－23i)2(1－3i)＝－644(1＋3i)2(1－3i) ＝－16
(1＋3i)×4＝－4
1＋3i ＝－1＋3i.
(2)原式＝i(1＋23i)1＋23i
＋[(21－i )2]1005 ＝i ＋(
2－2i )1005＝i ＋i 1005 ＝i ＋i 4×251＋1
＝i ＋i ＝2i. (3)原式＝[(1＋i)2
2]6＋(2＋3i)(3＋2i)(3)2＋(2)
2 ＝i 6＋6＋2i ＋3i －65
＝－1＋i.
10.已知0＜a ＜2，复数z ( )
A ．(1,5)
B ．(1,3)
C ．(1，5)
D ．(1，3)
解析：|z |＝a 2＋1，∵0＜a ＜2，∴1＜a 2
＋1＜ 5.
答案：C
11.已知z 1，z 2为复数，(3＋i)z 1为实数，z 2＝
z 12＋i ，且|z 2|＝52，则z 2＝ . 解析：z 1＝z 2(2＋i)，
(3＋i)z 1＝z 2(2＋i)(3＋i)＝z 2(5＋5i)∈R ，
∵|z 2|＝52，
∴|z 2(5＋5i)|＝50，∴z 2(5＋5i)＝±50，
∴z 2＝±505＋5i ＝±101＋i
＝±(5－5i). 答案：±(5－5i)
12.复数z 1＝3a ＋5＋(10－a 2)i ，z 2＝21－a
＋(2a －5)i ，若z 1＋z 2是实数，求实数a 的值. 解：z 1＋z 2＝3a ＋5＋(a 2－10)i ＋21－a ＋(2a －5)i
＝(
3
a＋5
＋
2
1－a
)＋[(a2－10)＋(2a－5)]i
＝
a－13
(a＋5)(a－1)
＋(a2＋2a－15)i.
∵z1＋z2是实数，∴a2＋2a－15＝0.
解得a＝－5或a＝3. ∵分母a＋5≠0，
∴a≠－5，故a＝3.。