《(全國通用版)2019版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 推理與證明、算法、復(fù)數(shù) 第4節(jié) 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入學(xué)案 文 新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國通用版)2019版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 推理與證明、算法、復(fù)數(shù) 第4節(jié) 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入學(xué)案 文 新人教A版(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第4節(jié) 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入
最新考綱 1.理解復(fù)數(shù)的基本概念;2.理解復(fù)數(shù)相等的充要條件;3.了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義;4.會進(jìn)行復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運(yùn)算;5.了解復(fù)數(shù)代數(shù)形式的加、減運(yùn)算的幾何意義.
知 識 梳 理
1.復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
內(nèi)容
意義
備注
復(fù)數(shù)的概念
形如a+bi(a∈R,b∈R)的數(shù)叫復(fù)數(shù),其中實部為a,虛部為b
若b=0,則a+bi為實數(shù);若a=0且b≠0,則a+bi為純虛數(shù)
復(fù)數(shù)相等
a+bi=c+di?a=c且b=d(a,b,c,d∈R)
共軛復(fù)數(shù)
a+bi與c+di共軛?a=c且b=-d(a,b,c,d∈R)
復(fù)平
2、面
建立平面直角坐標(biāo)系來表示復(fù)數(shù)的平面叫做復(fù)平面,x軸叫實軸,y軸叫虛軸
實軸上的點都表示實數(shù);除了原點外,虛軸上的點都表示純虛數(shù),各象限內(nèi)的點都表示虛數(shù)
復(fù)數(shù)的模
設(shè)對應(yīng)的復(fù)數(shù)為z=a+bi,則向量的長度叫做復(fù)數(shù)z=a+bi的模
|z|=|a+bi|=
2.復(fù)數(shù)的幾何意義
復(fù)數(shù)集C和復(fù)平面內(nèi)所有的點組成的集合是一一對應(yīng)的,復(fù)數(shù)集C與復(fù)平面內(nèi)所有以原點O為起點的向量組成的集合也是一一對應(yīng)的,即
(1)復(fù)數(shù)z=a+bi復(fù)平面內(nèi)的點Z(a,b)(a,b∈R).
(2)復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
3.復(fù)數(shù)的運(yùn)算
設(shè)z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R
3、),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:==
=(c+di≠0).
[常用結(jié)論與微點提醒]
1.i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0,n∈N*.
2.(1±i)2=±2i;=i;=-i.
診 斷 自 測
1.思考辨析(在括號內(nèi)打“√”或“×”)
(1)復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b
4、∈R)中,虛部為bi.( )
(2)復(fù)數(shù)中有相等復(fù)數(shù)的概念,因此復(fù)數(shù)可以比較大小.( )
(3)原點是實軸與虛軸的交點.( )
(4)復(fù)數(shù)的模實質(zhì)上就是復(fù)平面內(nèi)復(fù)數(shù)對應(yīng)的點到原點的距離,也就是復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量的模.( )
解析 (1)虛部為b;(2)虛數(shù)不可以比較大小.
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(2016·全國Ⅰ卷)設(shè)(1+2i)(a+i)的實部與虛部相等,其中a為實數(shù),則a=( )
A.-3 B.-2 C.2 D.3
解析 因為(1+2i)(a+i)=a-2+(2a+1)i,所以a-2=2a+1,解得a=-3.
答案 A
3.
5、(2017·全國Ⅲ卷)復(fù)平面內(nèi)表示復(fù)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
解析 由題意,得z=-1-2i,其在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)的點位于第三象限.
答案 C
4.(2017·江蘇卷)已知復(fù)數(shù)z=(1+i)(1+2i),其中i是虛數(shù)單位,則z的模是________.
解析 z=(1+i)(1+2i)=-1+3i,所以|z|==.
答案
5.(選修1-2P63B1改編)已知(1+2i)=4+3i,則z=________.
解析 ∵====2-i,
∴z=2+i.
答案 2+i
考點一 復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
【例
6、1】 (1)(2017·全國Ⅰ卷)下列各式的運(yùn)算結(jié)果為純虛數(shù)的是( )
A.i(1+i)2 B.i2(1-i)
C.(1+i)2 D.i(1+i)
(2)(2017·全國Ⅲ卷)設(shè)復(fù)數(shù)z滿足(1+i)z=2i,則|z|=( )
A. B. C. D.2
(3)若(1+i)+(2-3i)=a+bi(a,b∈R,i是虛數(shù)單位),則a,b的值分別等于( )
A.3,-2 B.3,2 C.3,-3 D.-1,4
解析 (1)由(1+i)2=2i為純虛數(shù)知選C.
(2)z====i+1,則|z|==.
(3)(1+i)+(2-3i)=3-2i=a
7、+bi,所以a=3,b=-2.
答案 (1)C (2)C (3)A
規(guī)律方法 1.復(fù)數(shù)的分類及對應(yīng)點的位置都可以轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的實部與虛部應(yīng)該滿足的條件問題,只需把復(fù)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.解題時一定要先看復(fù)數(shù)是否為a+bi(a,b∈R)的形式,以確定實部和虛部.
【訓(xùn)練1】 (1)(2018·廣東名校聯(lián)考)已知z=(i為虛數(shù)單位),則z的共軛復(fù)數(shù)的虛部為( )
A.-i B.i C.-1 D.1
(2)(2017·全國Ⅰ卷)設(shè)有下面四個命題
p1:若復(fù)數(shù)z滿足∈R,則z∈R;
p2:若復(fù)數(shù)z滿足z2∈R,則z∈R;
p3:若
8、復(fù)數(shù)z1,z2滿足z1z2∈R,則z1=2;
p4:若復(fù)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
解析 (1)∵z===-i,則=i,則的虛部為1.
(2)p1:設(shè)z=a+bi(a,b∈R),則==∈R,得到b=0,所以z∈R,故p1正確;
p2:若z2=-1,滿足z2∈R,而z=±i,不滿足z∈R,故p2不正確;
p3:若z1=1,z2=2,則z1z2=2,滿足z1z2∈R,而它們實部不相等,不是共軛復(fù)數(shù),故p3不正確;
p4:因復(fù)數(shù)z∈R,所以z的虛部為0,所以它的共軛復(fù)數(shù)是它本身,也屬于實數(shù),故
9、p4正確.
答案 (1)D (2)B
考點二 復(fù)數(shù)的幾何意義
【例2】 (1)復(fù)數(shù)z=i(1+i)在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)點的坐標(biāo)為( )
A.(1,1) B.(-1,-1)
C.(1,-1) D.(-1,1)
(2)(2017·北京卷)若復(fù)數(shù)(1-i)(a+i)在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點在第二象限,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,-1)
C.(1,+∞) D.(-1,+∞)
解析 (1)因為z=i(1+i)=-1+i,故復(fù)數(shù)z=i(1+i)在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)點的坐標(biāo)為(-1,1).
(2)(1-i)(a+i)=a+1+(1-a)i的對應(yīng)
10、點在第二象限,則∴a<-1.
答案 (1)D (2)B
規(guī)律方法 1.復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)Z(a,b)=(a,b).
2.由于復(fù)數(shù)、點、向量之間建立了一一對應(yīng)的關(guān)系,因此可把復(fù)數(shù)、向量與解析幾何聯(lián)系在一起,解題時可運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方法,使問題的解決更加直觀.
【訓(xùn)練2】 (1)若i為虛數(shù)單位,圖中復(fù)平面內(nèi)點Z表示復(fù)數(shù)z,則表示復(fù)數(shù)的點是( )
A.E B.F C.G D.H
(2)(2016·北京卷)設(shè)a∈R,若復(fù)數(shù)(1+i)(a+i)在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點位于實軸上,則a=________.
解析 (1)由題圖知復(fù)數(shù)z=3+i,
∴====2-i.
∴
11、表示復(fù)數(shù)的點為H.
(2)(1+i)(a+i)=(a-1)+(a+1)i,由已知得a+1=0,解得a=-1.
答案 (1)D (2)-1
考點三 復(fù)數(shù)的運(yùn)算
【例3】 (1)(2017·全國Ⅱ卷)=( )
A.1+2i B.1-2i C.2+i D.2-i
(2)i為虛數(shù)單位,i607的共軛復(fù)數(shù)為( )
A.i B.-i C.1 D.-1
(3)(2017·全國Ⅱ卷)(1+i)(2+i)=( )
A.1-i B.1+3i C.3+i D.3+3i
解析 (1)==2-i.
(2)因為i607=(i2)303·i=-i,-i的共軛復(fù)
12、數(shù)為i.
(3)由題意(1+i)(2+i)=2+3i+i2=1+3i.
答案 (1)D (2)A (3)B
規(guī)律方法 復(fù)數(shù)的加法、減法、乘法運(yùn)算可以類比多項式運(yùn)算,除法關(guān)鍵是分子分母同乘以分母的共軛復(fù)數(shù),注意要把i的冪寫成最簡形式.
【訓(xùn)練3】 (1)(2017·山東卷)已知a∈R,i是虛數(shù)單位.若z=a+i,z·=4,則a=( )
A.1或-1 B.或-
C.- D.
(2)+=________.
解析 (1)由已知得(a+i)(a-i)=4,∴a2+3=4,解得a=±1.
(2)原式=+
=i6+=-1+i.
答案 (1)A (2)-1+i
基礎(chǔ)鞏
13、固題組
(建議用時:25分鐘)
一、選擇題
1.(2016·四川卷)設(shè)i為虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)(1+i)2=( )
A.0 B.2 C.2i D.2+2i
解析 (1+i)2=1+2i+i2=2i.
答案 C
2.(2018·合肥質(zhì)檢)已知i為虛數(shù)單位,則=( )
A. B. C. D.
解析?。剑?
答案 D
3.(2018·山西康杰中學(xué)、臨汾一中等五校聯(lián)考)設(shè)復(fù)數(shù)z=-2+i,則復(fù)數(shù)z+的虛部為( )
A. B.i C. D.i
解析 z+=-2+i+=-2-+i=-+i.
答案 A
4.(2018·石家莊質(zhì)檢)在復(fù)平面中
14、,復(fù)數(shù)對應(yīng)的點在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析 因為====-i,復(fù)數(shù)對應(yīng)的點為,在第四象限.
答案 D
5.(2017·山東卷)已知i是虛數(shù)單位,若復(fù)數(shù)z滿足zi=1+i,則z2=( )
A.-2i B.2i C.-2 D.2
解析 由zi=1+i,得z==1-i,
∴z2=(1-i)2=-2i.
答案 A
6.(2017·山西四校聯(lián)考)i是虛數(shù)單位,若=a+bi(a,b∈R),則lg(a+b)的值是( )
A.-2 B.-1 C.0 D.
解析 ∵==-i=a+bi,
∴∴l(xiāng)g(a+b
15、)=lg 1=0.
答案 C
7.(2017·北京東城綜合測試)若復(fù)數(shù)(m2-m)+mi為純虛數(shù),則實數(shù)m的值為( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
解析 因為復(fù)數(shù)(m2-m)+mi為純虛數(shù),所以解得m=1.
答案 C
8.(2016·全國Ⅰ卷)設(shè)(1+i)x=1+yi,其中x,y是實數(shù),則|x+yi|=( )
A.1 B. C. D.2
解析 由(1+i)x=1+yi,得x+xi=1+yi??所以|x+yi|==.
答案 B
二、填空題
9.復(fù)數(shù)z=(1+2i)(3-i),其中i為虛數(shù)單位,則z的實部是________.
解析 (1+2
16、i)(3-i)=3+5i-2i2=5+5i,所以z的實部為5.
答案 5
10.(2017·天津卷)已知a∈R,i為虛數(shù)單位,若為實數(shù),則a的值為________.
解析 ===-i為實數(shù),則=0,a=-2.
答案?。?
11.若=a+bi(a,b為實數(shù),i為虛數(shù)單位),則a+b=________.
解析?。剑絒(3-b)+(3+b)i]=+i.
∴解得∴a+b=3.
答案 3
12.(2017·浙江卷)已知a,b∈R,(a+bi)2=3+4i(i是虛數(shù)單位),則a2+b2=________,ab=________.
解析 由已知(a+bi)2=3+4i.
即a2-b2+
17、2abi=3+4i.
從而有解得則a2+b2=5,ab=2.
答案 5 2
能力提升題組
(建議用時:10分鐘)
13.(2018·濮陽一模)計算+=( )
A.-2i B.0
C.2i D.2
解析 ∵===i,=-i,
∴+=(i4)504·i+[(-i)4]504·(-i)=i-i=0.
答案 B
14.設(shè)z1,z2是復(fù)數(shù),則下列命題中的假命題是( )
A.若|z1-z2|=0,則1=2
B.若z1=2,則1=z2
C.若|z1|=|z2|,則z1·1=z2·2
D.若|z1|=|z2|,則z=z
解析 A中,|z1-z2|=0,則z1=z
18、2,故1=2,成立;
B中,z1=2,則1=z2成立;C中,|z1|=|z2|,則|z1|2=|z2|2,即z1·1=z2·2,C正確;D不一定成立,如z1=1+i,z2=2,
則|z1|=2=|z2|,但z=-2+2i,z=4,z≠z.
答案 D
15.(2018·黃山模擬改編)復(fù)數(shù)z=(a+1)+(a2-3)i(i為虛數(shù)單位),若z<0,則實數(shù)a的值是________.
解析 由題意得解得a=-.
答案?。?
16.若1-i(i是虛數(shù)單位)是關(guān)于x的方程x2+2px+q=0(p,q∈R)的一個解,則p+q=________.
解析 依題意得(1-i)2+2p(1-i)+q=(2p+q)-2(p+1)i=0,即解得所以p+q=1.
答案 1
9