《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 第4節(jié) 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入教學(xué)案 文(含解析)北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 第4節(jié) 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入教學(xué)案 文(含解析)北師大版(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第四節(jié) 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入
[考綱傳真] 1.理解復(fù)數(shù)的概念,理解復(fù)數(shù)相等的充要條件.2.了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義.3.能進(jìn)行復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運(yùn)算,了解兩個(gè)具體復(fù)數(shù)相加、減的幾何意義.
1.復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
(1)復(fù)數(shù)的概念:形如a+bi(a,b∈R)的數(shù)叫復(fù)數(shù),其中a叫做復(fù)數(shù)z的實(shí)部,b叫做復(fù)數(shù)z的虛部(i為虛數(shù)單位).
(2)分類:
滿足條件(a,b為實(shí)數(shù))
復(fù)數(shù)的分類
a+bi為實(shí)數(shù)?b=0
a+bi為虛數(shù)?b≠0
a+bi為純虛數(shù)?a=0且b≠0
a+bi為非純虛數(shù)?a≠0且b≠0
(3)復(fù)數(shù)相等:a+bi=c+di?a=c,b=d(a,b,c
2、,d∈R).
(4)共軛復(fù)數(shù):a+bi與c+di共軛?a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
(5)復(fù)數(shù)的模:向量的模叫做復(fù)數(shù)z=a+bi的?;蚪^對(duì)值,記作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=(a,b∈R).
2.復(fù)數(shù)的幾何意義
復(fù)數(shù)z=a+bi復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)Z(a,b)平面向量=(a,b).
3.復(fù)數(shù)的運(yùn)算
設(shè)z1=a+bi,z2=c+di,a,b,c,d∈R.
1.(1±i)2=±2i,=i,=-i.
2.-b+ai=i(a+bi).
3.i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*);i4n+i4n+1+i4n+2+i4
3、n+3=0(n∈N*).
4.z·=|z|2=||2,|z1·z2|=|z1|·|z2|,=,|zn|=|z|n.
[基礎(chǔ)自測(cè)]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈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?。?( )
(3)實(shí)軸上的點(diǎn)表示實(shí)數(shù),虛軸上的點(diǎn)都表示純虛數(shù). ( )
(4)復(fù)數(shù)的模實(shí)質(zhì)上就是復(fù)平面內(nèi)復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,也就是復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的向量的模. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材改編)如圖所示,在復(fù)平面內(nèi),點(diǎn)A
4、表示復(fù)數(shù)z,則圖中表示z的共軛復(fù)數(shù)的點(diǎn)是( )
A.A B.B
C.C D.D
B [共軛復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于實(shí)軸對(duì)稱.]
3.(教材改編)設(shè)m∈R,復(fù)數(shù)z=m2-1+(m+1)i表示純虛數(shù),則m的值為( )
A.1 B.-1
C.±1 D.0
A [由題意得,解得m=1,故選A.]
4.復(fù)數(shù)=( )
A.i B.1+i
C.-i D.1-i
A [===i.]
5.(教材改編)設(shè)x,y∈R,若(x+y)+(y-1)i=(2x+3y)+(2y+1)i,則復(fù)數(shù)z=x+yi在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
5、
D [由題意知解得
則復(fù)數(shù)z=4-2i在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第四象限,故選D.]
復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
1.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)設(shè)z=+2i,則|z|=( )
A.0 B. C.1 D.
C [z=+2i=+2i=i,所以|z|=1.]
2.(2018·浙江高考)復(fù)數(shù)(i為虛數(shù)單位)的共軛復(fù)數(shù)是( )
A.1+i B.1-i
C.-1+i D.-1-i
B [==1+i,
所以復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)為1-i,故選B.]
3.(2017·天津高考)已知a∈R,i為虛數(shù)單位,若為實(shí)數(shù),則a的值為_(kāi)_______.
-2 [∵a∈R,===-
6、i為實(shí)數(shù),
∴-=0,∴a=-2.]
[規(guī)律方法] 解決復(fù)數(shù)概念問(wèn)題的策略
(1)復(fù)數(shù)的分類、復(fù)數(shù)的相等、復(fù)數(shù)的模,共軛復(fù)數(shù)的概念都與復(fù)數(shù)的實(shí)部與虛部有關(guān),所以解答與復(fù)數(shù)相關(guān)概念有關(guān)的問(wèn)題時(shí),需把所給復(fù)數(shù)化為代數(shù)形式,即a+bi(a,b∈R)的形式,再根據(jù)題意列出實(shí)部、虛部滿足的方程(組)即可.
(2)求復(fù)數(shù)模的常規(guī)思路是利用復(fù)數(shù)的有關(guān)運(yùn)算先求出復(fù)數(shù)z,然后利用復(fù)數(shù)模的定義求解.
復(fù)數(shù)的運(yùn)算
?考法1 復(fù)數(shù)的乘法運(yùn)算
【例1】 (1)(2018·全國(guó)卷Ⅲ)(1+i)(2-i)=( )
A.-3-i B.-3+i
C.3-i D.3+i
(2)(2016·全
7、國(guó)卷Ⅰ)設(shè)(1+2i)(a+i)的實(shí)部與虛部相等,其中a為實(shí)數(shù),則a=( )
A.-3 B.-2 C.2 D.3
(3)若a為實(shí)數(shù),且(2+ai)(a-2i)=-4i,則a=( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
(1)D (2)A (3)B [(1)(1+i)(2-i)=2-i+2i-i2=3+i.故選D.
(2)(1+2i)(a+i)=a-2+(1+2a)i,由題意知a-2=1+2a,解得a=-3,故選A.
(3)因?yàn)?2+ai)(a-2i)=-4i,
所以4a+(a2-4)i=-4i.
所以解得a=0.故選B.]
?考法2 復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算
【例2
8、】 (1)(2018·天津高考)i是虛數(shù)單位,復(fù)數(shù)=________.
(2)(2018·江蘇高考)若復(fù)數(shù)z滿足i·z=1+2i,其中i是虛數(shù)單位,則z的實(shí)部為_(kāi)_______.
(1)4-i (2)2 [(1)===4-i.
(2)z===2-i
故z的實(shí)部為2.]
?考法3 復(fù)數(shù)的綜合運(yùn)算
【例3】 (1)(2019·太原模擬)設(shè)復(fù)數(shù)z滿足=i,則z的共軛復(fù)數(shù)為( )
A.i B.-i C.2i D.-2i
(2)(2016·全國(guó)卷Ⅲ)若z=4+3i,則=( )
A.1 B.-1
C.+i D.-i
(3)若復(fù)數(shù)z滿足 2z+=3-2i,其中i為虛數(shù)單位
9、,則z等于( )
A.1+2i B.1-2i
C.-1+2i D.-1-2i
(1)A (2)D (3)B [(1)由=i得1-z=i+zi.
即(1+i)z=1-i,則z==-i,
因此=i,故選A.
(2)∵z=4+3i,∴=4-3i,|z|==5,
∴==-i.
(3)設(shè)z=a+bi(a,b∈R),則=a-bi,所以2(a+bi)+(a-bi)=3-2i,整理得3a+bi=3-2i,所以解得
所以z=1-2i,故選B.]
[規(guī)律方法] 復(fù)數(shù)代數(shù)形式運(yùn)算問(wèn)題的常見(jiàn)類型及解題策略
(1)復(fù)數(shù)的乘法.復(fù)數(shù)的乘法類似于多項(xiàng)式的四則運(yùn)算,可將含有虛數(shù)單位i的看作一類同類項(xiàng),
10、不含i的看作另一類同類項(xiàng),分別合并即可.
(2)復(fù)數(shù)的除法.除法的關(guān)鍵是分子分母同乘以分母的共軛復(fù)數(shù),解題時(shí)要注意把i的冪寫成最簡(jiǎn)形式.
(3)復(fù)數(shù)的運(yùn)算與復(fù)數(shù)概念的綜合題.先利用復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則化簡(jiǎn),一般化為a+bi(a,b∈R)的形式,再結(jié)合相關(guān)定義解答.
(1)(2019·合肥模擬)已知i為虛數(shù)單位,則=( )
A.5 B.5i
C.--i D.-+i
(2)(2019·惠州模擬)已知復(fù)數(shù)z的共軛復(fù)數(shù)為,若(1-i)=2i(i為虛數(shù)單位),則z=( )
A.i B.i-1 C.-i-1 D.-i
(3)(2019·南昌模擬)設(shè)z的共軛復(fù)數(shù)是,若z+=2,z2=
11、-2i,則z=( )
A.-i B.+i
C.1+i D.1-i
(1)A (2)C (3)D [(1)法一:==5,故選A.
法二:===5,故選A.
(2)由已知可得===-1+i,則z=-1-i,故選C.
(3)對(duì)四個(gè)選項(xiàng)逐一驗(yàn)證可知,當(dāng)z=1-i時(shí),符合題意,故選D.]
復(fù)數(shù)的幾何意義
【例4】 (1)(2018·北京高考)在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
(2)(2019·鄭州模擬)若復(fù)數(shù)(1-i)(a+i)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在第二象限,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.(
12、-∞,1) B.(-∞,-1)
C.(1,+∞) D.(-1,+∞)
(1)D (2)B [(1)===+i,所以的共軛復(fù)數(shù)為-i,在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為,位于第四象限,故選D.
(2)復(fù)數(shù)(1-i)(a+i)=a+1+(1-a)i,其在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(a+1,1-a)在第二象限,
故解得a<-1,故選B.]
[規(guī)律方法] 與復(fù)數(shù)幾何意義相關(guān)的問(wèn)題的一般解法
第一步,進(jìn)行簡(jiǎn)單的復(fù)數(shù)運(yùn)算,將復(fù)數(shù)化為標(biāo)準(zhǔn)的代數(shù)形式;
第二步,把復(fù)數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為復(fù)平面的點(diǎn)之間的關(guān)系,依據(jù)是復(fù)數(shù)a+bi與復(fù)平面上的點(diǎn)(a,b)一一對(duì)應(yīng).
(1)(2019·廣州模擬)設(shè)z=1+i(i是虛數(shù)單位),則復(fù)數(shù)
13、+z2在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
(2)在復(fù)平面內(nèi)與復(fù)數(shù)z=所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱的點(diǎn)為A,則A對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為( )
A.1+2i B.1-2i
C.-2+i D.2+i
(1)A (2)C [(1)因?yàn)閦=1+i,所以+z2=+(1+i)2=+1+2i+i2=+2i=1+i,所以該復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,1),位于第一象限,故選A.
(2)依題意得,復(fù)數(shù)z==i(1-2i)=2+i,其對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)是(2,1),因此點(diǎn)A(-2,1)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為-2+i.]
1.(2017·全國(guó)卷Ⅰ)下列各式的運(yùn)算結(jié)果
14、為純虛數(shù)的是( )
A.i(1+i)2 B.i2(1-i)
C.(1+i)2 D.i(1+i)
C [A項(xiàng),i(1+i)2=i(1+2i+i2)=i×2i=-2,不是純虛數(shù).
B項(xiàng),i2(1-i)=-(1-i)=-1+i,不是純虛數(shù).
C項(xiàng),(1+i)2=1+2i+i2=2i,是純虛數(shù).
D項(xiàng),i(1+i)=i+i2=-1+i,不是純虛數(shù).
故選C.]
2.(2017·全國(guó)卷Ⅲ)復(fù)平面內(nèi)表示復(fù)數(shù)z=i(-2+i)的點(diǎn)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(fù)數(shù)z=-1-2i所對(duì)應(yīng)的復(fù)平
15、面內(nèi)的點(diǎn)為Z(-1,-2),位于第三象限.
故選C.]
3.(2016·全國(guó)卷Ⅰ)設(shè)(1+i)x=1+yi,其中x,y是實(shí)數(shù),則|x+yi|=( )
A.1 B. C. D.2
B [∵(1+i)x=1+yi,∴x+xi=1+yi.
又∵x,y∈R,∴x=1,y=x=1.
∴|x+yi|=|1+i|=,故選B.]
4.(2015·全國(guó)卷Ⅰ)已知復(fù)數(shù)z滿足(z-1)i=1+i,則z=( )
A.-2-i B.-2+i
C.2-i D.2+i
C [∵(z-1)i=i+1,∴z-1==1-i,
∴z=2-i,故選C.]
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