《2018年高中數(shù)學(xué) 第3章 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入章末小結(jié)與測評(píng)學(xué)案 蘇教版選修1-2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018年高中數(shù)學(xué) 第3章 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入章末小結(jié)與測評(píng)學(xué)案 蘇教版選修1-2(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第3章 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入
1.虛數(shù)單位i
(1)i2=-1(即-1的平方根是±i).
(2)實(shí)數(shù)可以與i進(jìn)行四則運(yùn)算,進(jìn)行運(yùn)算時(shí)原有的加、乘運(yùn)算律仍然成立.
(3)i的冪具有周期性:i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*),則有in+in+1+in+2+in+3=0(n∈N*).
2.復(fù)數(shù)的分類
3.共軛復(fù)數(shù)的性質(zhì)
設(shè)復(fù)數(shù)z的共軛復(fù)數(shù)為z,則
(1)z·z=|z|2=|z|2;
(2)z為實(shí)數(shù)?z=z,z為純虛數(shù)?z=-z.
4.復(fù)數(shù)的幾何意義
5.復(fù)數(shù)相等的條件
(1)代數(shù)形式:復(fù)數(shù)相等的充要條件為a
2、+bi=c+di(a,b,c,d∈R)?a=c,b=d.特別地,a+bi=0(a,b∈R)?a=b=0.
注意:兩復(fù)數(shù)不是實(shí)數(shù)時(shí),不能比較大?。?
(2)幾何形式:z1,z2∈C,z1=z2?對(duì)應(yīng)點(diǎn)Z1,Z2重合?OZ1―→與OZ2―→重合.
6.復(fù)數(shù)的運(yùn)算
(1)加法和減法運(yùn)算:(a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i(a,b,c,d∈R).
(2)乘法和除法運(yùn)算:復(fù)數(shù)的乘法按多項(xiàng)式相乘進(jìn)行運(yùn)算,即(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;復(fù)數(shù)除法是乘法的逆運(yùn)算,其實(shí)質(zhì)是分母實(shí)數(shù)化.
(考試時(shí)間:120分鐘 試卷總分:160分)
一、填空題(本大
3、題共14小題,每小題5分,共70分)
1.(新課標(biāo)全國卷Ⅱ改編)設(shè)復(fù)數(shù)z1,z2在復(fù)平面內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱,z1=2+i,則z1z2=________.
解析:∵z1=2+i在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)(2,1),又z1與z2在復(fù)平面內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱,
則z2的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為(-2,1),則z2=-2+i,
∴z1z2=(2+i)(-2+i)=i2-4=-5.
答案:-5
2.(山東高考改編)若a-i與2+bi互為共軛復(fù)數(shù),則(a+bi)2=________.
解析:根據(jù)已知得a=2,b=1,所以(a+bi)2=(2+i)2=3+4i.
答案:3+4i
3.若復(fù)數(shù)z滿足 (3-4i
4、)z=|4+3i|,則z的虛部為________.
解析:∵(3-4i)z=|4+3i|,
∴z====+i,
∴z的虛部是.
答案:
4.已知=1-ni,其中m,n是實(shí)數(shù),i是虛數(shù)單位,則m+ni等于________.
解析:=1-ni,所以m=(1+n)+(1-n)i,因?yàn)閙,n∈R,
所以
所以即m+ni=2+i.
答案:2+i
5.定義運(yùn)算=ad-bc,則滿足條件=4+2i的復(fù)數(shù)z為________.
解析:=zi+z,
設(shè)z=x+yi,
∴zi+z=xi-y+x+yi=x-y+(x+y)i=4+2i,
∴
∴
∴z=3-i.
答案:3-i
6.在
5、復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第________象限.
解析:===-i,
對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第四象限.
答案:四
7.=________.
解析:===1-38i.
答案:1-38i
8.設(shè)a是實(shí)數(shù),且+是實(shí)數(shù),則a等于________.
解析:∵+=+=+i是實(shí)數(shù),
∴=0,即a=1.
答案:1
9.復(fù)數(shù)z滿足方程=4,那么復(fù)數(shù)z的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P組成圖形為________.
解析:=|z+(1-i)|=|z-(-1+i)|=4.
設(shè)-1+i對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為C(-1,1),則|PC|=4,因此動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是以C(-1,1)為圓心,4為半徑的圓.
答案:以(-1,1)為圓心,以4為半徑的
6、圓
10.已知集合M={1,2,zi},i為虛數(shù)單位,N={3,4},M∩N={4},則復(fù)數(shù)z=________.
解析:由M∩N={4},知4∈M,
故zi=4,∴z==-4i.
答案:-4i
11.若復(fù)數(shù)z滿足|z|-z=,則z=________.
解析:設(shè)z=a+bi(a,b∈R),
∴|z|-z=-(a-bi)=-a+bi,
===2+4i,
∴解得
∴z=3+4i.
答案:3+4i
12.若=3i+4,=-1-i,i是虛數(shù)單位,則=________.(用復(fù)數(shù)代數(shù)形式表示)
解析:由于=3i+4,=-1-i,i是虛數(shù)單位,
所以=-=(-1-i)-(3i+4
7、)=-5-4i.
答案:-5-4i
13.復(fù)數(shù)z滿足|z+1|+|z-1|=2,則|z+i+1|的最小值是________.
解析:由|z+1|+|z-1|=2,根據(jù)復(fù)數(shù)減法的幾何意義可知,復(fù)數(shù)z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)到兩點(diǎn)(-1,0)和(1,0)的距離和為2,說明該點(diǎn)在線段y=0(x∈[-1,1])上,而|z+i+1|為該點(diǎn)到點(diǎn)(-1,-1)的距離,其最小值為1.
答案:1
14.已知關(guān)于x的方程x2+(1+2i)x-(3m-1)=0有實(shí)根,則純虛數(shù)m的值是________.
解析:方程有實(shí)根,不妨設(shè)其一根為x0,設(shè)m=ai代入方程得x+(1+2i)x0-(3ai-1)i=0,
化簡得,(2
8、x0+1)i+x+x0+3a=0,
∴解得a=,∴m=i.
答案:i
二、解答題(本大題共6小題,共90分)
15.(本小題滿分14分)計(jì)算:
(1);(2).
解:(1)===2.
(2)=
===
=-+i.
16.(本小題滿分14分)求實(shí)數(shù)k為何值時(shí),復(fù)數(shù)(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)分別是:
(1)實(shí)數(shù);(2)虛數(shù);(3)純虛數(shù);(4)零.
解:由z=(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)=(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i.
(1)當(dāng)k2-5k-6=0時(shí),z∈R,
∴k=6或k=-1.
(2)當(dāng)k2-5k-6≠0時(shí),z是虛
9、數(shù),即k≠6且k≠-1.
(3)當(dāng)時(shí),z是純虛數(shù),
∴k=4.
(4)當(dāng)時(shí),z=0,解得k=-1.
綜上,當(dāng)k=6或k=-1時(shí),z∈R.
當(dāng)k≠6且k≠-1時(shí),z是虛數(shù).
當(dāng)k=4時(shí),z是純虛數(shù),當(dāng)k=-1時(shí),z=0.
17.(本小題滿分14分)已知復(fù)數(shù)z滿足|z|=1+3i-z,求的值.
解:設(shè)z=a+bi(a,b∈R),由|z|=1+3i-z,
得-1-3i+a+bi=0,
則所以
所以z=-4+3i.
則===3+4i.
18.(本小題滿分16分)已知ω=-+i.
(1)求ω2及ω2+ω+1的值;
(2)若等比數(shù)列{an}的首項(xiàng)為a1=1,公比q=ω,求數(shù)列
10、{an}的前n項(xiàng)和Sn.
解:(1)ω2==-i-=--i.
ω2+ω+1=++1=0.
(2)由于ω2+ω+1=0,
∴ωk+2+ωk+1+ωk=ωk(ω2+ω+1)=0,k∈Z.
∴Sn=1+ω+ω2+…+ωn-1=
∴Sn =
19.(本小題滿分16分)已知z=(a∈R且a>0),復(fù)數(shù)ω=z(z+i)的虛部減去它的實(shí)部所得的差等于,求復(fù)數(shù)ω的模.
解:把z=(a>0)代入ω中,
得ω==+i.
由-=,得a2=4.
又a>0,所以a=2.
所以|ω|=|+3i|=.
20.(本小題滿分16分)已知復(fù)數(shù)z滿足|z|=,z2的虛部為2.
(1)求復(fù)數(shù)z;
(2)
11、設(shè)z,z2,z-z2在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為A,B,C,求△ABC的面積.
解:(1)設(shè)z=a+bi(a,b∈R),
由已知條件得:a2+b2=2,z2=a2-b2+2abi,
所以2ab=2.
所以a=b=1或a=b=-1,即z=1+i或z=-1-i.
(2)當(dāng)z=1+i時(shí),z2=(1+i)2=2i,z-z2=1-i,
所以點(diǎn)A(1,1),B(0,2),
C(1,-1),所以S△ABC=|AC|×1=×2×1=1;
當(dāng)z=-1-i時(shí),z2=(-1-i)2=2i,z-z2=-1-3i.
所以點(diǎn)A(-1,-1),B(0,2),C(-1,-3),
所以S△ABC=|AC|×1=×2×1=1.
即△ABC的面積為1.
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