《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 理(含解析)北師大版》由會員分享,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 理(含解析)北師大版(7頁珍藏版)》請?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,b分別是它的實(shí)部和虛部.若b=0,則a+bi為實(shí)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(fù)數(shù)相等:a+bi=c+di?a=c,b=d(a,b,c,d∈R).
(3)共軛復(fù)數(shù):a+bi與c+di共軛?a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
(4)復(fù)數(shù)的模:向量的
2、模r叫做復(fù)數(shù)z=a+bi的模,即|z|=|a+bi|=.
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
(1)復(fù)數(shù)的加、減、乘、除運(yùn)算法則
設(shè)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+di≠0).
(2)復(fù)數(shù)加法的運(yùn)算定律
復(fù)數(shù)的加法滿足交換律、結(jié)
3、合律,即對任何z1,z2,z3∈C,有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
1.(1±i)2=±2i;=i;=-i.
2.i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*).
3.z·=|z|2=||2,|z1·z2|=|z1|·|z2|,=,|zn|=|z|n.
[基礎(chǔ)自測]
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)若a∈C,則a2≥0. ( )
(2)已知z=a+bi(a,b∈R),當(dāng)a=0時(shí),復(fù)數(shù)z為純虛數(shù). ( )
(3)復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)的虛部為bi.
4、( )
(4)方程x2+x+1=0沒有解. ( )
[答案](1)× (2)× (3)× (4)×
2.(教材改編)設(shè)復(fù)數(shù)z滿足=i,則|z|等于( )
A.1 B. C. D.2
A [=i,則z==i,
∴|z|=1.]
3.設(shè)i是虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)所對應(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
B [∵===i-1,
∴該復(fù)數(shù)對應(yīng)的點(diǎn)(-1,1)位于第二象限.]
4.(教材改編)在復(fù)平面內(nèi),向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)是2+i,向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)是-1-3i,則向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)是( )
A.1-2i B
5、.-1+2i
C.3+4i D.-3-4i
D [∵=+=-=-1-3i-2-i=-3-4i,故選D.]
5.(教材改編)已知(1+2i)=4+3i,則z=________.
2+i [由(1+2i)=4+3i得===2-i.
∴z=2+i.]
復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
1.(2019·福州四校聯(lián)考)如果復(fù)數(shù)z=,則( )
A.z的共軛復(fù)數(shù)為1+i B.z的實(shí)部為1
C.|z|=2 D.z的實(shí)部為-1
D [∵z====-1-i,∴z的實(shí)部為-1,故選D.]
2.(2019·江西九校聯(lián)考)設(shè)(1+2i)x=x+yi,其中x,y是實(shí)數(shù),i為虛數(shù)單位,則=(
6、)
A.1 B. C. D.
D [由x+2xi=x+yi,x,y∈R,則y=2x,=|2+i|=,故選D.]
3.如果復(fù)數(shù)是純虛數(shù),那么實(shí)數(shù)m等于( )
A.-1 B.0
C.0或1 D.0或-1
D [==,因?yàn)榇藦?fù)數(shù)為純虛數(shù),所以解得m=-1或0,故選 D.]
[規(guī)律方法] 解決復(fù)數(shù)概念問題的方法及注意事項(xiàng)
(1)復(fù)數(shù)的分類及對應(yīng)點(diǎn)的位置問題都可以轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的實(shí)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(shí)部和虛部滿足的方程(不等式)組即可.
(2)解題時(shí)一定要先看復(fù)數(shù)是否為a+bi(a,b∈R)的形式,以確定實(shí)部和虛部.
復(fù)數(shù)的代
7、數(shù)運(yùn)算
【例1】 (1)(2018·全國卷Ⅱ)=( )
A.--i
B.-+i
C.--i
D.-+i
(2)(2019·山西八校聯(lián)考)已知a,b∈R,i為虛數(shù)單位,若3-4i3=,則a+b等于( )
A.-9 B.5 C.13 D.9
(3)已知復(fù)數(shù)z滿足:(z-i)(1+2i)=i3(其中i為虛數(shù)單位),則復(fù)數(shù)z的虛部等于( )
A.- B.- C. D.
(1)D (2)A (3)C [(1)==-+i,故選D.
(2)由3-4i3=得,3+4i=,即(a+i)(3+4i)=2-bi,(3a-4)+(4a+3)i=2-bi,則解得故
8、a+b=-9,故選A.
(3)z=+i=+i=+i=-+i,故選C.]
[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(xiàng)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.
(1)(2019·湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)已知復(fù)數(shù)z滿足(z-i)·(1+i)=2-i,則·z=( )
A.1 B.
C. D.
(2)(2019·皖南八校聯(lián)考)設(shè)i是虛數(shù)單位,且i2 019=,則實(shí)數(shù)k=( )
A.2 B.1
C.0 D.-1
(1)B (2)C [(1)由已知,得z=+i=+i=-i+i=-i,
則·z=|z|2=2+2=,故選B.
(
9、2)因?yàn)閕2 019=i504×4+3=i3=-i,所以-i=,
可得k+i=i-k,
∴k=0,故選C.]
復(fù)數(shù)的幾何意義
【例2】 (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=所對應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于實(shí)軸對稱的點(diǎn)為A,則A對應(yīng)的復(fù)數(shù)為( )
A.1+i B.1-i
C.-1-i D.-1+i
(3)若復(fù)數(shù)(1-i)(a+i)在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)在第二象限,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,-1)
C.(1,+∞)
10、 D.(-1,+∞)
(1)D (2)B (3)B [(1)=+,其共軛復(fù)數(shù)為-,對應(yīng)點(diǎn)位于第四象限,故選D.
(2)因?yàn)閦===i(1-i)=1+i,
所以點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,-1),其對應(yīng)的復(fù)數(shù)為1-i.
(3)因?yàn)閺?fù)數(shù)(1-i)(a+i)=a+1+(1-a)i在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)在第二象限,所以解得a<-1.]
[規(guī)律方法] 對復(fù)數(shù)幾何意義的理解及應(yīng)用
(1)復(fù)數(shù)z、復(fù)平面上的點(diǎn)Z及向量相互聯(lián)系,即z=a+bi(a,b∈R)?Z(a,b)?.
(2)由于復(fù)數(shù)、點(diǎn)、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(shí)可運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方法,使問題的解決更加直
11、觀.
(1)如圖,在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)z1,z2對應(yīng)的向量分別是,,則復(fù)數(shù)z1·z2對應(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)若復(fù)數(shù)z滿足|z-i|≤(i為虛數(shù)單位),則z在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)的圖形的面積為________.
(1)D (2)2π [(1)由已知=(-2,-1),=(0,1),所以z1=-2-i,z2=i,z1z2=1-2i,
它所對應(yīng)的點(diǎn)為(1,-2),在第四象限.
(2)設(shè)z=x+yi(x,y∈R),由|z-i|≤得|x+(y-1)i|≤,所以≤,所以x2+(y-1)2≤2,所以z在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)的圖形是以點(diǎn)(0,1
12、)為圓心,以為半徑的圓及其內(nèi)部,它的面積為2π.]
1.(2018·全國卷Ⅰ)設(shè)z=+2i,則|z|=( )
A.0 B. C.1 D.
C [因?yàn)閦=+2i=+2i=-i+2i=i,所以|z|=1,故選C.]
2.(2018·全國卷Ⅲ)(1+i)(2-i)=( )
A.-3-i B.-3+i
C.3-i D.3+i
D [(1+i)(2-i)=2+2i-i-i2=3+i.]
3.(2017·全國卷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(-
13、2+i)=-1-2i,∴復(fù)數(shù)z=-1-2i所對應(yīng)的復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)為Z(-1,-2),位于第三象限.
故選C.]
4.(2016·全國卷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.]
5.(2016·全國卷Ⅲ)若z=1+2i,則=( )
A.1 B.-1 C.i D.-i
C [因?yàn)閦=1+2i,則=1-2i,所以z=(1+2i)(1-2i)=5,則==i.故選C.]
6.(2016·全國卷Ⅱ)已知z=(m+3)+(m-1)i在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)在第四象限,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A.(-3,1) B.(-1,3)
C.(1,+∞) D.(-∞,-3)
A [由題意知即-3<m<1.故實(shí)數(shù)m的取值范圍為(-3,1).]
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