《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 第四節(jié) 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入學(xué)案 文(含解析)新人教A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) 第四章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 第四節(jié) 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入學(xué)案 文(含解析)新人教A版(7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
2019考綱考題考情
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)叫做復(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且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)平面:建立直角坐標(biāo)系來(lái)表示復(fù)數(shù)的平面,叫做復(fù)平面。x軸叫做實(shí)軸,y軸叫做虛軸。實(shí)軸上的點(diǎn)都表示實(shí)數(shù);除原點(diǎn)外,虛軸上的點(diǎn)都表示純虛數(shù);各象限內(nèi)的點(diǎn)
2、都表示非純虛數(shù)。
(5)復(fù)數(shù)的模:向量的模r叫做復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)的模,記作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=。
2.復(fù)數(shù)的幾何意義
(1)復(fù)數(shù)z=a+bi 復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)Z(a,b)(a,b∈R)。
(2)復(fù)數(shù)z=a+bi 平面向量(a,b∈R)。
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+d
3、i)=(ac-bd)+(ad+bc)i。
④除法:==(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)合律,即對(duì)任何z1,z2,z3∈C,有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)。
1.復(fù)數(shù)a+bi(a,b∈R)數(shù)系表
復(fù)數(shù)
2.i的乘方具有周期性
in=(k∈Z)。
3.復(fù)數(shù)的模與共軛復(fù)數(shù)的關(guān)系:
z·=|z|2=||2。
一、走進(jìn)教材
1.(選修1-2P55A組T2改編)若復(fù)數(shù)(a2-3a+2)+(a-1)i是純虛數(shù),則實(shí)數(shù)a的值為( )
A.1 B.2
C.1或2 D.-1
解析 依題意,有解
4、得a=2。故選B。
答案 B
2.(選修1-2P63A組T1(2)改編)復(fù)數(shù)2的共軛復(fù)數(shù)是( )
A.2-i B.2+i
C.3-4i D.3+4i
解析 2=2=(2+i)2=3+4i,所以其共軛復(fù)數(shù)是3-4i。故選C。
答案 C
二、走近高考
3.(2018·全國(guó)卷Ⅱ)i(2+3i)=( )
A.3-2i B.3+2i
C.-3-2i D.-3+2i
解析 i(2+3i)=2i+3i2=-3+2i。故選D。
答案 D
4.(2018·全國(guó)卷Ⅲ)(1+i)(2-i)=( )
A.-3-i B.-3+i
C.3-i D.3+i
解析
5、 (1+i)(2-i)=2-i+2i-i2=3+i。
答案 D
三、走出誤區(qū)
微提醒:①?gòu)?fù)數(shù)的幾何意義不清致誤;②復(fù)數(shù)的運(yùn)算方法不當(dāng)致使出錯(cuò);③z與的不清致誤。
5.在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)6+5i,-2+3i對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為A,B。若C為線段AB的中點(diǎn),則點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)是( )
A.4+8i B.8+2i
C.2+4i D.4+i
解析 因?yàn)锳(6,5),B(-2,3),所以線段AB的中點(diǎn)C(2,4),則點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為z=2+4i。故選C。
答案 C
6.若a為實(shí)數(shù),且=3+i,則a=( )
A.-4 B.-3
C.3 D.4
解析 由=3+i,得2+ai
6、=(3+i)(1+i)=2+4i,即ai=4i,因?yàn)閍為實(shí)數(shù),所以a=4。故選D。
答案 D
7.已知(1+2i)=4+3i,則z=________。
解析 因?yàn)椋剑剑剑?-i,所以z=2+i。
答案 2+i
考點(diǎn)一復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
【例1】 (1)(2019·河北衡水中學(xué)模擬)已知i為虛數(shù)單位,a為實(shí)數(shù),復(fù)數(shù)z滿足z+3i=a+ai,若復(fù)數(shù)z是純虛數(shù),則( )
A.a(chǎn)=3 B.a(chǎn)=0
C.a(chǎn)≠0 D.a(chǎn)<0
(2)設(shè)復(fù)數(shù)z=(其中i為虛數(shù)單位),則復(fù)數(shù)z的實(shí)部為_(kāi)_______,虛部為_(kāi)_______。
解析 (1)由z+3i=a+ai,得z=a+(a-3)i
7、,又因?yàn)閺?fù)數(shù)z是純虛數(shù),所以解得a=0。故選B。
(2)z===2+i,所以復(fù)數(shù)z的實(shí)部為2,虛部為1。
答案 (1)B (2)2 1
復(fù)數(shù)的分類(lèi)、復(fù)數(shù)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)部和虛部有關(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)題意列方程(組)求解。
【變式訓(xùn)練】 (1)已知復(fù)數(shù)z=1+i,則下列說(shuō)法中正確說(shuō)法的個(gè)數(shù)為( )
①|(zhì)z|=;②=1-i;③z的虛部為i;④z在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在第一象限。
A.1 B.2
C.3 D.4
(2)復(fù)數(shù)z=的共軛復(fù)數(shù)是( )
A.
8、-1+4i B.-1-4i
C.1+4i D.1-4i
(3)若復(fù)數(shù)(1+ai)2-2i(i為虛數(shù)單位)是純虛數(shù),則實(shí)數(shù)a=( )
A.0 B.±1
C.1 D.-1
解析 (1)因?yàn)閺?fù)數(shù)z=1+i,所以|z|=,=1-i,z的虛部為1,z在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(1,1)在第一象限,即①②④中的說(shuō)法正確,③中的說(shuō)法錯(cuò)誤。故選C。
(2)z===-1-4i,所以復(fù)數(shù)z=的共軛復(fù)數(shù)是-1+4i。故選A。
(3)(1+ai)2-2i=1-a2+(2a-2)i,因?yàn)?1+ai)2-2i是純虛數(shù),所以即a=-1。故選D。
答案 (1)C (2)A (3)D
考點(diǎn)二
9、復(fù)數(shù)的幾何意義
【例2】 (1)復(fù)數(shù)z=(i為虛數(shù)單位),z在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
(2)設(shè)復(fù)數(shù)z=(x-1)+yi(x,y∈R),若|z|≤1,則y≥x的概率為( )
A.+ B.+
C.- D.-
解析 (1)因?yàn)閦=====+i,所以z在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在第一象限。故選A。
(2)由|z|≤1知復(fù)數(shù)z在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)構(gòu)成的區(qū)域是以(1,0)為圓心,1為半徑的圓及其內(nèi)部,如圖中陰影部分表示在圓內(nèi)(包括邊界)且滿足y≥x的區(qū)域,該區(qū)域的面積為π-×1×1=π-,故滿足y≥x的概率為=-。故選D。
答案
10、 (1)A (2)D
1.復(fù)數(shù)z、復(fù)平面上的點(diǎn)Z及向量一一對(duì)應(yīng),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(duì)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(wèn)題的解決更加直觀。
【變式訓(xùn)練】 (1)如圖,若向量對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為z,則z+表示的復(fù)數(shù)為( )
A.1+3i B.-3-i
C.3-i D.3+i
(2)已知復(fù)數(shù)z=x+yi(x,y∈R,x≠0)且|z-2|=,則的取值范圍是________。
解析 (1)由題圖可得Z(1,-1),即z=1-i,所以z+=1-i+=1-i+=1-i+=
11、1-i+2+2i=3+i。故選D。
(2)因?yàn)閨z-2|=|x-2+yi|,|z-2|=,所以(x-2)2+y2=3。設(shè)=k,則y=kx。聯(lián)立化簡(jiǎn)為(1+k2)x2-4x+1=0。因?yàn)橹本€y=kx與圓有公共點(diǎn),所以Δ=16-4(1+k2)≥0,解得-≤k≤,所以的取值范圍為[-,]。
答案 (1)D (2)[-,]
考點(diǎn)三復(fù)數(shù)的運(yùn)算
【例3】 (1)(2018·全國(guó)卷Ⅰ)設(shè)z=+2i,則|z|=( )
A.0 B.C.1 D.
(2)(2018·天津高考)i是虛數(shù)單位,復(fù)數(shù)=______。
(3)(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
12、的實(shí)部為_(kāi)_______。
解析 (1)因?yàn)閦=+2i=+2i=+2i=i,所以|z|==1。故選C。
解析:因?yàn)閦=+2i==,所以|z|=||===1,故選C。
(2)===4-i。
(3)復(fù)數(shù)z==(1+2i)(-i)=2-i的實(shí)部是2。
答案 (1)C (2)4-i (3)2,
1.復(fù)數(shù)的加法、減法、乘法運(yùn)算可以類(lèi)比多項(xiàng)式的運(yùn)算。
2.復(fù)數(shù)除法運(yùn)算的關(guān)鍵是分子、分母同乘分母的共軛復(fù)數(shù),解題中要注意把i的冪寫(xiě)成最簡(jiǎn)形式。
【變式訓(xùn)練】 (1)若復(fù)數(shù)z滿足(2-i)z=|1+2i|,則z的虛部為( )
A. B.i C.1 D.i
(2)(2019·昆明質(zhì)檢)設(shè)復(fù)數(shù)z滿足=1-i,則z=( )
A.1+i B.1-i,C.-1+i D.-1-i
(3)已知復(fù)數(shù)z=,則復(fù)數(shù)z在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)_______。
解析 (1)由題意可知z====+i,故其虛部為。故選A。
(2)由題意得z====-1+i。
(3)因?yàn)閕4n+1+i4n+2+i4n+3+i4n+4=i+i2+i3+i4=0,而2018=4×504+2,所以z======i,對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為(0,1)。
答案 (1)A (2)C (3)(0,1)
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