《2019年高考數(shù)學一輪復習 第4章 平面向量、數(shù)系的擴充與復數(shù)的引入 第4節(jié) 數(shù)系的擴充與復數(shù)的引入學案 理 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019年高考數(shù)學一輪復習 第4章 平面向量、數(shù)系的擴充與復數(shù)的引入 第4節(jié) 數(shù)系的擴充與復數(shù)的引入學案 理 北師大版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第四節(jié) 數(shù)系的擴充與復數(shù)的引入
[考綱傳真] (教師用書獨具)1.理解復數(shù)的概念,理解復數(shù)相等的充要條件.2.了解復數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義.3.能進行復數(shù)代數(shù)形式的四則運算,了解兩個具體復數(shù)相加、減的幾何意義.
(對應學生用書第77頁)
[基礎知識填充]
1.復數(shù)的有關概念
(1)復數(shù)的概念:形如a+bi(a,b∈R)的數(shù)叫復數(shù),其中a,b分別是它的實部和虛部.若b=0,則a+bi為實數(shù),若b≠0,則a+bi為虛數(shù),若a=0且b≠0,則a+bi為純虛數(shù).
(2)復數(shù)相等:a+bi=c+di?a=c,b=d(a,b,c,d∈R).
(3)共軛復數(shù):a+bi與c+di共軛
2、?a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
(4)復數(shù)的模:向量的模r叫作復數(shù)z=a+bi的模,即|z|=|a+bi|=.
2.復數(shù)的幾何意義
復數(shù)z=a+bi復平面內(nèi)的點Z(a,b) 平面向量=(a,b).
3.復數(shù)的運算
(1)復數(shù)的加、減、乘、除運算法則
設z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),則
①加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
②減法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
③乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
④除法:===+i(c
3、+di≠0).
(2)復數(shù)加法的運算定律
復數(shù)的加法滿足交換律、結合律,即對任何z1,z2,z3∈C,有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
[基本能力自測]
1.(思考辨析)判斷下列結論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)方程x2+x+1=0沒有解.( )
(2)復數(shù)z=a+bi(a,b∈R)中,虛部為bi.( )
(3)復數(shù)中有相等復數(shù)的概念,因此復數(shù)可以比較大?。? )
(4)在復平面內(nèi),原點是實軸與虛軸的交點.( )
(5)復數(shù)的模實質上就是復平面內(nèi)復數(shù)對應的點到原點的距離,也就是復數(shù)對應的向量的模.( )
[
4、答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2. (教材改編)如圖4-4-1,在復平面內(nèi),點A表示復數(shù)z,則圖中表示z的共軛復數(shù)的點是( )
圖4-4-1
A.A B.B
C.C D.D
B [共軛復數(shù)對應的點關于實軸對稱.]
3.(2017·全國卷Ⅲ)復平面內(nèi)表示復數(shù)z=i(-2+i)的點位于( )
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,∴復數(shù)z=-1-2i所對應的復平面內(nèi)的點為Z(-1,-2),位于第三象限.
故選C.]
4.(2017·全國卷Ⅱ)=( )
A.1+2i
5、 B.1-2i
C.2+i D.2-i
D [===2-i.
故選D.]
5.設i是虛數(shù)單位,若復數(shù)(2+ai)i的實部與虛部互為相反數(shù),則實數(shù)a的值為________.
2 [因為(2+ai)i=-a+2i,又其實部與虛部互為相反數(shù),所以-a+2=0,即a=2.]
(對應學生用書第77頁)
復數(shù)的有關概念
(1)(2018·合肥一檢)設i為虛數(shù)單位,復數(shù)z=的虛部是( )
A. B.-
C.1 D.-1
(2)(2017·全國卷Ⅰ)設有下面四個命題:
p1:若復數(shù)z滿足∈R,則z∈R;
p2:若復數(shù)z滿足z2∈R,則z∈R;
p3:
6、若復數(shù)z1,z2滿足z1z2∈R,則z1=2;
p4:若復數(shù)z∈R,則∈R.
其中的真命題為( )
A.p1,p3 B.p1,p4
C.p2,p3 D.p2,p4
(1)B (2)B [(1)復數(shù)z===-i,則z的虛部為-,故選B.
(2)設z=a+bi(a,b∈R),z1=a1+b1i(a1,b1∈R),z2=a2+b2i(a2,b2∈R).
對于p1,若∈R,即=∈R,則b=0?z=a+bi=a∈R,所以p1為真命題.
對于p2,若z2∈R,即(a+bi)2=a2+2abi-b2∈R,則ab=0.
當a=0,b≠0時,z=a+bi=bi?R,所以p2為假命題.
對于
7、p3,若z1z2∈R,即(a1+b1i)(a2+b2i)=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i∈R,則a1b2+a2b1=0.而z1=2,即a1+b1i=a2-b2i?a1=a2,b1=-b2.因為a1b2+a2b1=0a1=a2,b1=-b2,所以p3為假命題.
對于p4,若z∈R,即a+bi∈R,則b=0?=a-bi=a∈R,所以p4為真命題.故選B.]
[規(guī)律方法] 與復數(shù)概念相關問題的求解方法
(1)復數(shù)的概念問題都可以轉化為復數(shù)的實部與虛部應該滿足的條件問題,只需把復數(shù)化為代數(shù)形式,列出實部和虛部滿足的方程(不等式)組即可.
(2)解決復數(shù)模的問題可以根據(jù)模的性
8、質把積、商的模轉化為模的積、商.
易錯警示:解題時一定要先看復數(shù)是否為a+bi(a,b∈R)的形式,以確定實部和虛部.
[跟蹤訓練] (1)(2016·全國卷Ⅲ)若z=1+2i,則=( )
A.1 B.-1
C.i D.-i
(2)(2018·長沙模擬(二))已知a是實數(shù),是純虛數(shù),則a=( )
A. B.-
C.1 D.-1
(1)C (2)A [(1)因為z=1+2i,則=1-2i,所以z=(1+2i)(1-2i)=5,則==i.故選C.
(2)復數(shù)==-i是純虛數(shù),則=0且-≠0,解得a=,故選A.]
復數(shù)的幾何意義
(1)(2018·石家莊質檢(
9、二))在復平面中,復數(shù)對應的點在( )
【導學號:79140161】
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
(2)(2016·全國卷Ⅱ)已知z=(m+3)+(m-1)i在復平面內(nèi)對應的點在第四象限,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.(-3,1) B.(-1,3)
C.(1,+∞) D.(-∞,-3)
(1)D (2)A [(1)復數(shù)===-i,其在復平面內(nèi)對應的點為,位于第四象限,故選D.
(2)由題意知即-3<m<1.故實數(shù)m的取值范圍為(-3,1).]
[規(guī)律方法] 對復數(shù)幾何意義的理解及應用,(1)復數(shù)z、復平面上的點Z及向量相互聯(lián)系,即z=a+b
10、i(a,b∈R)?Z(a,b)?.,(2)由于復數(shù)、點、向量之間建立了一一對應的關系,因此可把復數(shù)、向量與解析幾何聯(lián)系在一起,解題時可運用數(shù)形結合的方法,使問題的解決更加直觀.
[跟蹤訓練] (1)若復數(shù)z=(a-1)+3i(a∈R)在復平面內(nèi)對應的點在直線y=x+2上,則a的值等于( )
A.1 B.2 C.5 D.6
(2)設復數(shù)z1,z2在復平面內(nèi)的對應點關于虛軸對稱,z1=2+i,則z1z2=( )
A.-5 B.5
C.-4+i D.-4-i
(1)B (2)A [(1)復數(shù)z=(a-1)+3i在復平面內(nèi)對應的點(a-1,3)在直線y=x+2上,
11、3=a-1+2,a=2,故選B.
(2)∵z1=2+i在復平面內(nèi)的對應點的坐標為(2,1),又z1與z2在復平面內(nèi)的對應點關于虛軸對稱,則z2的對應點的坐標為(-2,1)即z2=-2+i,
∴z1z2=(2+i)(-2+i)=i2-4=-5.]
復數(shù)的代數(shù)運算
(1)(2018·廣州綜合測試(二))若復數(shù)z滿足(3+4i-z)i=2+i,則z=( )
A.4+6i B.4+2i
C.-4-2i D.2+6i
(2)(2018·石家莊一模)若z是復數(shù),z=,則z·=( )
A. B.
C.1 D.
(1)D (2)D [(1)由題意得3+4i-z===1-2
12、i,所以z=2+6i,故選D.
(2)因為z===--i,所以=-+i,所以z·==,故選D.]
[規(guī)律方法] 復數(shù)代數(shù)運算問題的求解方法
(1)復數(shù)的加法、減法、乘法運算可以類比多項式運算,除法關鍵是分子分母同乘以分母的共軛復數(shù),注意要把i的冪寫成最簡形式.
(2)記住以下結論,可提高運算速度
①(1±i)2=±2i;②=i;③=-i;④-b+ai=i(a+bi);⑤i4n=1;i4n+1=i;i4n+2=-1; i4n+3=-i(n∈N).
[跟蹤訓練] (1)已知i是虛數(shù)單位,+=________.
【導學號:79140162】
(2)已知a,b∈R,i是虛數(shù)單位,若(1+i)(1-bi)=a,則的值為________.
(1)1+i (2)2 [(1)原式=+
=i8+=i8+i1 009
=1+i4×252+1=1+i.
(2)∵(1+i)(1-bi)=1+b+(1-b)i=a,又a,b∈R,
∴1+b=a且1-b=0,得a=2,b=1,∴=2.]
6