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1、
高考數(shù)學精品復習資料
2019.5
第六十九課時 復數(shù)的概念與運算(課前預習案)
考綱要求
1.了解復數(shù)的有關(guān)概念及復數(shù)的代數(shù)表示和幾何意義。
2.掌握復數(shù)代數(shù)形式的加、減、乘、除的運算法則。
3.了解從自然數(shù)系到復數(shù)系的關(guān)系及擴充的基本思想。
基礎(chǔ)知識梳理
1.復數(shù):形如 的數(shù)叫做復數(shù),其中a , b分別叫它的 和 .
2.分類:設復數(shù):
(1) 當 =0時,z為實數(shù);
(2) 當 0時,z為虛數(shù);
(3) 當
2、 =0, 且 0時,z為純虛數(shù).
3.復數(shù)相等:如果兩個復數(shù) 相等且 相等就說這兩個復數(shù)相等.
4.共軛復數(shù):當兩個復數(shù)實部 ,虛部 時.這兩個復數(shù)互為共軛復數(shù).(當虛部不為零時,也可說成互為共軛虛數(shù)).
5.若z=a+bi, (a, bR), 則 | z |= ; z= .
6.復平面:建立直角坐標系來表示復數(shù)的平面叫做復平面, x軸叫做 , 叫虛軸.
7.復數(shù)z=a+bi(a, bR)與復平面上的點 建立了一一對應的關(guān)系.
8
3、.兩個實數(shù)可以比較大小、但兩個復數(shù)如果不全是實數(shù),就 比較它們的大小.
9. 復數(shù)的運算:
(1)(a+bi) (c+di)= ;
(2)(a+bi)(c+di)= ;
(3)(a+bi)(c+di)= ;
(4)①i具有周期性:4n+1= ;4n+2= ; 4n+3= ; 4n= ;
n+n+1+n+2+n+3 = (nN)
②(1+i)2= ; (1-i)2= ; ③= ;= .
預習自測
1. i是虛
4、數(shù)單位,則+i=________.
2. 若復數(shù)(1+i)(1+ai)是純虛數(shù),則實數(shù)a=________.
3. 復數(shù)(3+4i)i(其中i為虛數(shù)單位)在復平面上對應的點位于 ( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
4. (20xx浙江)把復數(shù)z的共軛復數(shù)記作,i為虛數(shù)單位.若z=1+i,則(1+z)等于( )
A.3-i B.3+i
C.1+3i D.3
5. (20xx北京)設a,b∈R.“a=0”是“復數(shù)a+bi是純虛數(shù)”的 ( )
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.
5、充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
第六十九課時 復數(shù)的概念與運算(課堂探究案)
典型例題
考點1.復數(shù)的概念
【典例1】 (1)已知a∈R,復數(shù)z1=2+ai,z2=1-2i,若為純虛數(shù),則復數(shù)的虛部為( )
A.1 B.i C. D.0
(2)若z1=(m2+m+1)+(m2+m-4)i(m∈R),z2=3-2i,則“m=1”是“z1=z2”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分又不必要條件
6、
【變式1】(1)(20xx年高考上海卷(理))設,是純虛數(shù),其中i是虛數(shù)單位,則m=____
(2)(20xx年普通高等學校招生統(tǒng)一考試天津數(shù)學(理))已知a, b∈R, i是虛數(shù)單位. 若(a + i)(1 + i) = bi, 則a + bi = ______.
考點2.復數(shù)的運算
【典例2】
(1)(20xx年普通高等學校招生統(tǒng)一考試新課標Ⅱ卷數(shù)學(理))設復數(shù)滿足,則 ( )
A. B. C. D.
(2)(20xx年普通高等學校招生統(tǒng)一考試遼寧數(shù)學(理))復數(shù)的模為 ( ?。?
A. B.
7、C. D.
(3)(20xx年普通高等學校招生統(tǒng)一考試浙江數(shù)學(理))已知是虛數(shù)單位,則 ( ?。?
A. B. C. D.
【變式2】 (1)已知復數(shù)z=,是z的共軛復數(shù),則z=________.
(2)復數(shù)的值是________.
(3)已知復數(shù)z滿足=2-i,則z=__________.
考點3.復數(shù)的幾何意義
【典例3】(1)(20xx年普通高等學校招生統(tǒng)一考試廣東省數(shù)學(理))若復數(shù)滿足,則在復平面內(nèi),對應的點的坐標是 ( ?。?
A. B. C. D.
(2)(20xx
8、年高考湖南卷(理))復數(shù)在復平面上對應的點位于 ( ?。?
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
(3)(20xx年高考湖北卷(理))在復平面內(nèi),復數(shù)(為虛數(shù)單位)的共軛復數(shù)對應的點位于 ( ?。?
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
(4)(20xx年普通高等學校招生統(tǒng)一考試福建數(shù)學(理))已知復數(shù)的共軛復數(shù)(i為虛數(shù)單位),則在復平面內(nèi)對應的點位于 ( ?。?
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【變式3】 已知z是復數(shù),z+2i、均為實數(shù)(i為虛數(shù)單位),且復數(shù)(z+ai)2在復平面
9、內(nèi)對應的點在第一象限,求實數(shù)a的取值范圍.
當堂檢測
1. (20xx廣東)設i為虛數(shù)單位,則復數(shù)等于 ( )
A.6+5i B.6-5i
C.-6+5i D.-6-5i
2. (20xx山東)若復數(shù)z滿足z(2-i)=11+7i(i為虛數(shù)單位),則z為 ( )
A.3+5i B.3-5i
C.-3+5i D.-3-5i
3. (20xx福建)若復數(shù)z滿足zi=1-i,則z等于 ( )
A.-1-i B.1-i C.-1+i
10、 D.1+i
4. 若=1-bi,其中a,b都是實數(shù),i是虛數(shù)單位,則|a+bi|等于 ( )
A. B. C. D.1
5. (20xx上海)計算:=________(i為虛數(shù)單位).
第六十九課時 復數(shù)的概念與運算(課后鞏固案)
A組全員必做題
1. (20xx湖北)方程x2+6x+13=0的一個根是 ( )
A.-3+2i B.3+2i
C.-2+3i D.2+3i
2. 設f(n)=n+n(n∈N*
11、),則集合{f(n)}中元素的個數(shù)為 ( )
A.1 B.2 C.3 D.無數(shù)個
3. 對任意復數(shù)z=x+yi(x,y∈R),i為虛數(shù)單位,則下列結(jié)論正確的是 ( )
A.|z-|=2y B.z2=x2+y2
C.|z-|≥2x D.|z|≤|x|+|y|
4. (20xx湖南)已知復數(shù)z=(3+i)2(i為虛數(shù)單位),則|z|=________.
5.設復數(shù)z滿足i(z+1)=-3+2i(i為虛數(shù)單位),則z的實部是________.
6. (20xx江蘇)設a,b∈R,a+bi=(i為虛數(shù)單位),則a+b的值為_______
12、_.
B組提高選做題
1. 已知復數(shù)z滿足=1-2i,則復數(shù)z=____________.
2.已知復數(shù)z=x+yi,且|z-2|=,則的最大值為_____________________________.
3.已知復數(shù)z1滿足(z1-2)(1+i)=1-i(i為虛數(shù)單位),復數(shù)z2的虛部為2,且z1z2是實數(shù),求z2.
4.復數(shù)z1=+(10-a2)i,z2=+(2a-5)i,若1+z2是實數(shù),求實數(shù)a的值.
5.已知復數(shù)z,且|z|=2,求
13、|z-i|的最大值,以及取得最大值時的z.
第六十九課時復數(shù)的概念與運算
參考答案
預習自測
1. 答案 +i
解析?。玦=+i==+i.
2. 答案 1
解析 由(1+i)(1+ai)=(1-a)+(a+1)i是純虛數(shù)得,由此解得a=1.
3.答案 B
解析 由于(3+4i)i=-4+3i,因此該復數(shù)在復平面上對應的點的坐標是(-4,3),相對應的點位于第二象限,選B.
4.答案 A
解析 (1+z)=(2+i)(1-i)=3-i.
5.答案 B
解析 當a=0,且b=0時,a+bi不是純虛數(shù);若a
14、+bi是純虛數(shù),則a=0.
故“a=0”是“復數(shù)a+bi是純虛數(shù)”的必要而不充分條件.
典型例題
【典例1】【答案】 (1)A (2)A
解析 (1)由===+i是純虛數(shù),得a=1,此時=i,其虛部為1.
(2)由,
解得m=-2或m=1,
所以“m=1”是“z1=z2”的充分不必要條件.
【變式1】(1)m=-2. (2)
【典例2】(1)A;(2)B ;(3)B
【變式2】答案 (1) (2)-16 (3)--i
解析 (1)方法一 |z|==,
z=|z|2=.
方法二 z==-+,
z==.
(2)=
=24=-16.
(3)由=2-i,
15、得z=-i=-i=i--i=--i.
【典例3】(1)C ;(2)B ;(3)D ;(4)D
【變式3】 解 設z=x+yi(x、y∈R),
∴z+2i=x+(y+2)i,由題意得y=-2.
∵==(x-2i)(2+i)=(2x+2)+(x-4)i,
由題意得x=4.∴z=4-2i.
∵(z+ai)2=(12+4a-a2)+8(a-2)i,
根據(jù)條件,可知,解得2
16、5i.
3.答案 A
解析 方法一 由zi=1-i得z==-1=-1-i.
方法二 設z=a+bi(a,b∈R),由zi=1-i,得(a+bi)i=1-i,即-b+ai=1-i.
由復數(shù)相等的充要條件得即∴z=-1-i.
4.答案 A
解析 由=1-bi得a=2,b=-1,所以a+bi=2-i,所以|a+bi|=.所以選A.
5.答案 1-2i
解析?。剑剑?-2i.
A組全員必做題
1.答案 A
解析 方法一 x==-32i,故應選A.
方法二 令x=a+bi,a,b∈R,∴(a+bi)2+6(a+bi)+13=0,即a2-b2+6a+13+(2ab+6b)i=0,
17、
∴解得即x=-32i,故應選A.
2. 答案 C
解析 f(n)=n+n=in+(-i)n,f(1)=0,f(2)=-2,f(3)=0,f(4)=2,f(5)=0,…
∴集合中共有3個元素.
3.答案 D
解析 ∵=x-yi(x,y∈R),|z-|=|x+yi-x+yi|=|2yi|=|2y|,∴A不正確;
對于B,z2=x2-y2+2xyi,故不正確;
∵|z-|=|2y|≥2x不一定成立,∴C不正確;
對于D,|z|=≤|x|+|y|,故D正確.
4.答案 10
解析 方法一 ∵z=(3+i)2,∴|z|=|(3+i)2|=|3+i|2=10.
方法二 ∵z=(3
18、+i)2=9+6i+i2=8+6i,∴|z|==10.
5.答案 1
解析 設z=a+bi(a、b∈R),由i(z+1)=-3+2i,得-b+(a+1)i=-3+2i,∴a+1=2,∴a=1.
6.答案 8
解析 ∵==(25+15i)=5+3i,∴a=5,b=3.∴a+b=8.
B組提高選做題
1. 答案 -+i
解析 z====-+i.
2.答案
解析 ∵|z-2|==,
∴(x-2)2+y2=3.由圖可知max==.
3.解 (z1-2)(1+i)=1-i?z1=2-i.
設z2=a+2i,a∈R,
則z1z2=(2-i)(a+2i)=(2a+2)+(4-a)
19、i.
∵z1z2∈R,∴a=4.∴z2=4+2i.
4.解 1+z2=+(a2-10)i++(2a-5)i
=+[(a2-10)+(2a-5)]i
=+(a2+2a-15)i.
∵1+z2是實數(shù),
∴a2+2a-15=0,解得a=-5或a=3.
又(a+5)(a-1)≠0,∴a≠-5且a≠1,故a=3.
5.解 方法一 設z=x+yi(x,y∈R),
∵|z|=2,∴x2+y2=4,
|z-i|=|x+yi-i|
=|x+(y-1)i|=
==.
∵y2=4-x2≤4,∴-2≤y≤2.
故當y=-2時,5-2y取得最大值9,從而取最大值3,此時x=0,即|z-i|取得最大值3時,z=-2i.
方法二
類比實數(shù)絕對值的幾何意義,可知方程|z|=2表示以原點為圓心,以2
為半徑的圓,而|z-i|表示圓上的點到點A(0,1)的距離.如圖,連接AO
并延長與圓交于點B(0,-2),顯然根據(jù)平面幾何的知識可知,圓上
的點B到點A的距離最大,最大值為3,即當z=-2i時,|z-i|取得
最大值3.