《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第3章 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入章末復(fù)習(xí)課學(xué)案 新人教B版選修1-2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第3章 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入章末復(fù)習(xí)課學(xué)案 新人教B版選修1-2(7頁(yè)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
復(fù)數(shù)的概念及分類
1.復(fù)數(shù)a+bi(a,b∈R)
2.復(fù)數(shù)的分類及對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置問(wèn)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(wèn)題,只需把復(fù)數(shù)化為代數(shù)形式,列出實(shí)部、虛部滿足的方程(或不等式)即可.
【例1】 當(dāng)實(shí)數(shù)a為何值時(shí),z=a2-2a+(a2-3a+2)i:
(1)為實(shí)數(shù);
(2)為純虛數(shù);
(3)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在第一象限內(nèi);
(4)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在直線x-y=0上.
[思路探究] 解答本題可根據(jù)復(fù)數(shù)的分類標(biāo)準(zhǔn),列出方程(不等式)求解.
[解] (1)由z∈R,得a2-3a+2=0,
解得a=1或a=2.
(2)z為純虛數(shù),
2、
即
故a=0.
(3)z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在第一象限,
則
∴
∴a<0或a>2.
∴a的取值范圍是(-∞,0)∪(2,+∞).
(4)依題得(a2-2a)-(a2-3a+2)=0,
∴a=2.
1.當(dāng)實(shí)數(shù)m為何值時(shí),復(fù)數(shù)z=+(m2-2m)i為
(1)實(shí)數(shù);
(2)虛數(shù);
(3)純虛數(shù).
[解] (1)當(dāng)
即m=2時(shí),復(fù)數(shù)z是實(shí)數(shù).
(2)當(dāng)
即m≠0且m≠2時(shí),復(fù)數(shù)z是虛數(shù).
(3)當(dāng)
即m=-3時(shí),復(fù)數(shù)z是純虛數(shù).
復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算
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(xiě)成最簡(jiǎn)形式.
3、
【例2】 計(jì)算:+.
[思路探究] 先由--i=i,1-i=(-2),將原式化簡(jiǎn),再利用-+i的特殊性進(jìn)行求解.
[解] 原式=i12+=1×1+
=1+16=-7+8i.
2.計(jì)算:(1);
(2)-.
[解] (1)原式==-·=-·(-4)·
=-1+i.
(2)原式=-
=-
=-i=i-i=0.
共軛復(fù)數(shù)與復(fù)數(shù)的模
共軛復(fù)數(shù)與復(fù)數(shù)的模是復(fù)數(shù)中兩個(gè)重要的概念,在解決有關(guān)復(fù)數(shù)問(wèn)題時(shí),除用共軛復(fù)數(shù)定義與模的計(jì)算公式解題外,也常用下列結(jié)論簡(jiǎn)化解題過(guò)程:
(1)|z|=1?z=.
(2)z∈R?=z.
(3)z≠0,z為純虛數(shù)?=-z.
【例3】 設(shè)
4、z=a+bi(a,b∈R),若∈R,則a,b應(yīng)滿足什么條件?并說(shuō)明理由.
[思路探究] 解答本題可求出的代數(shù)形式,由其虛部為0可得a,b滿足的條件;也可利用共軛復(fù)數(shù)的性質(zhì)求解.
[解] 法一:=
=
=∈R,
∴b(a2+b2-1)=0.
∴b=0或a2+b2=1.
法二:∵∈R,∴===,
即z(1+2)-(1+z2)=0,
∴z+|z|2·--|z|2·z=0,
即(z-)(1-|z|2)=0,
∴z=或1-|z|2=0.
由z=,得b=0.
由1-|z|2=0,得a2+b2=1.
∴b=0或a2+b2=1.
3.已知為純虛數(shù),且(z+1)(+1)=|z|
5、2,求復(fù)數(shù)z.
[解] 由(z+1)(+1)=|z|2?z+=-1. ①
由為純虛數(shù)?+=0?z·-1=0. ②
設(shè)z=a+bi(a,b∈R),則=a-bi,
代入①②,
得a=-,a2+b2=1.
∴a=-,b=±.
∴z=-±i.
復(fù)數(shù)的幾何意義
1.點(diǎn)Z(a,b)或向量稱為復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)的幾何表示,因此復(fù)平面的點(diǎn)與復(fù)平面的向量是復(fù)數(shù)的兩個(gè)幾何形象.
2.復(fù)數(shù)形式的基本軌跡
(1)當(dāng)|z-z1|=r時(shí),表示復(fù)數(shù)z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的軌跡是以z1對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為圓心,半徑為r的圓;單位圓|z|=1.
(2)當(dāng)|z-z1|=|z-z2|時(shí),表示以復(fù)數(shù)z1,z2的對(duì)應(yīng)
6、點(diǎn)為端點(diǎn)的線段的垂直平分線.
(3)|z1-z2|表示兩點(diǎn)間的距離,即表示復(fù)數(shù)z1與z2對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的距離.
【例4】 若z∈C,且|z+2-2i|=1,則|z-2-2i|的最小值是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
[思路探究] 常規(guī)方法是運(yùn)用復(fù)數(shù)的代數(shù)形式,把復(fù)數(shù)最值問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一般函數(shù)最值問(wèn)題再解決,而運(yùn)用|z-z0|的幾何意義解決更為簡(jiǎn)便.
[解析] 如圖,|z+2-2i|=1表示以C(-2,2)為圓心,1為半徑的圓,則|z-2-2i|的最小值是指點(diǎn)A(2,2)到圓的最短距離,顯然|AB|=|AC|-1=3,即為最小值,故選B.
[答案] B
4.
7、已知|z|=2,則|z+1+i|的最大值和最小值分別為_(kāi)_______.
[解析] 設(shè)z=x+yi(x,y∈R),則由|z|=2知x2+y2=4,
故z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在以原點(diǎn)為圓心,2為半徑的圓上,
又|z+1+i|表示點(diǎn)(x,y)到點(diǎn)(-1,-)的距離.
又因?yàn)辄c(diǎn)(-1,-)在圓x2+y2=4上,所以圓上的點(diǎn)到點(diǎn)(-1,-)的距離的最小值為0,最大值為圓的直徑4,
即|z+1+i|的最大值和最小值分別為4和0.
[答案] 4,0
1.(1+i)(2-i)=( )
A.-3-i B.-3+i
C.3-i D.3+i
[解析] (1+i)(2-i)=2-i+2i-i2
8、=3+i,故選D.
[答案] D
2.設(shè)z=+2i,則|z|=( )
A.0 B.
C.1 D.
[解析] ∵z=+2i=+2i
=+2i=i.
∴|z|=1,故選C.
[答案] C
3.若z=4+3i,則=( )
A.1 B.-1
C.+i D.-i
[解析] ∵z=4+3i,∴=4-3i,|z|==5,
∴==-i.
[答案] D
4.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
[解析] (1+2i)(a+i)=a-2+(1+2a)i,由題意知a-2=1+2a,
9、解得a=-3,故選A.
[答案] A
5.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] |z|=≤1,即(x-1)2+y2≤1,表示的是圓及其內(nèi)部,如圖所示.當(dāng)|z|≤1時(shí),y≥x表示的是圖中陰影部分,其面積為S=π×12-×1×1=.又圓的面積為π,根據(jù)幾何概型公式得概率P==-.
[答案] D
6.設(shè)復(fù)數(shù)z滿足z2=3+4i(i是虛數(shù)單位),則z的模為_(kāi)_____.
[解析] ∵z2=3+4i,∴|z2|=|z|2=|3+4i|==5,
∴|z|=.
[答案]
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