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1、
數(shù)系的擴充與復(fù)數(shù)的引入復(fù)習(xí)指導(dǎo)
『教材重點』 :1.復(fù)數(shù)的相等, 復(fù)數(shù)與實數(shù)以及虛數(shù)的關(guān)系, 復(fù)數(shù)的幾何意義;
2.復(fù)數(shù)的加減、乘除運算法則,以及復(fù)數(shù)加法、減法的幾何意義;3.體會數(shù)學(xué)思想方法-類比法.
『教材難點』:復(fù)數(shù)的幾何意義,復(fù)數(shù)加法以及復(fù)數(shù)減法的幾何意義,復(fù)數(shù)的除
法.
『復(fù)習(xí)過程指導(dǎo)』
在復(fù)習(xí)本章時, 我們重點從數(shù)學(xué)思想方法上勾通知識的內(nèi)在聯(lián)系:
(1) 復(fù)數(shù)與實
數(shù)、有理數(shù)的聯(lián)系; (2)復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的加法、減法運算與平面向量的加法、減
法運算的聯(lián)系; ( 3)復(fù)數(shù)的代
2、數(shù)形式的加法、減法、乘法運算與多項式的加法、減
法、乘法運算的聯(lián)系.
在知識上,在學(xué)法上,在思想方法上要使知識形成網(wǎng)絡(luò),以增強記憶,培養(yǎng)自
己的數(shù)學(xué)邏輯思維能力.其數(shù)學(xué)思想方法(類比法、化一般為特殊法)網(wǎng)絡(luò)如下:
多項 式
類比
復(fù)數(shù)
類比
向量
運算
運算
運算
轉(zhuǎn)
化
有理數(shù)
轉(zhuǎn)化
實數(shù)
類比
數(shù)軸上
運算
運算
向量運
一.數(shù)學(xué)思想方法總結(jié)
算
1 數(shù)學(xué)思想方法之
3、一:類比法( 1)復(fù)數(shù)的運算
復(fù)數(shù)代數(shù)形式的加法、減法運算法則
(a bi ) ( c di ) ( a c) (b d )i
復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘法運算運算法則:
(a bi )(c di ) (ac bd ) (ad bc)i
顯然在運算法則上類似于多項式的加減法(合并同類項) ,以及多項式的乘法,這就給我們對復(fù)數(shù)的運算以及記憶帶來了極大的方便.
( 2)復(fù)數(shù)的幾何意義
我們知道, 實數(shù)與數(shù)軸上的點一一對應(yīng)的; 有序?qū)崝?shù)對與直角坐標平面內(nèi)的點一
一對應(yīng);類似的我們有:
復(fù)數(shù)集
C= a bi | a, b
R 與坐標系中
4、的點集(a ,b) |a
R, b R 一一對
應(yīng).于是:
復(fù)數(shù)集 z = a
bi
復(fù)平面內(nèi)的點 Z ( a, b)
復(fù)數(shù)集 z = a
bi
平面向量 OZ
用心 愛心 專心
例 1( 2005 高考浙江
4).在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)
i
+(1 + 3
2
對應(yīng)的點
1
i )
i
位于
( )
(A)
第一象限(B)
第二象限
(C)
第三象限
(D)
第四象限
5、
i
+ (1 + 3 i
2
1
2 3i
3
解答:復(fù)數(shù)
) = 1 i
1
i
2
=
因為復(fù)數(shù)
3
1
2
3)i
2
(
2
3
( 1
2
3)i 對應(yīng)著直角坐標平面內(nèi)的點
( 3 , 1
2 3) ,
2
2
2
2
故在第二象限,答案為 B.
此題一方面考查了復(fù)數(shù)的運算能力,
另一方面考察了對復(fù)數(shù)的
6、幾何意義的
理解.
例 2.非零復(fù)數(shù) z1, z2 分別對應(yīng)復(fù)平面內(nèi)向量
OA, OB ,若 | z1
z2 | =| z1 z2 |
則向量 OA 與 OB 的關(guān)系必有(
)
A . OA = OB B
. OA
OB C . OA
OB D . OAOB, 共線
解答:
由向量的加法及減法可知:
y
OC = OA
OB
C
AB = OB
OA
B
由復(fù)數(shù)加法以及減法的幾何
7、意義可知:
A
| z1
z2 | 對應(yīng) OC 的模
o
x
圖1
| z1
z2 | 對應(yīng) AB 的模
又因為 | z1
z2 | = | z1
z2 | ,且非零復(fù)數(shù)
z1, z2 分別對應(yīng)復(fù)平面內(nèi)向量
OA,OB
所以四邊形 OACB是正方形
因此 OA OB ,故答案選 B.
注: 此題主要考察了復(fù)數(shù)加法以及減法的幾何意義
( 3)復(fù)數(shù)的化簡
虛數(shù)除法運算的分母“實數(shù)化” ,類似的有實數(shù)運算的分母“有理化” .
例3( 2005 高考
8、 天津卷理 (2)
)若復(fù)數(shù) a
3i ( a ∈ R,i 為虛數(shù)單位)是純虛數(shù),
則實數(shù) a 的值為
1
2i
( A) -2
(B)4
(C) -6
(D)6
用心 愛心 專心
解答:由 a
3i = (a
3i)(1
2i) = a
6
(3 2a)i
1
2i(1
2i )(1
2i )
12
22
= a
6
3
2a i
5
5
因為復(fù)
9、數(shù) a
3i 是純虛數(shù)
1
2i
所以 a
6
0 且
3 2a
0
5
5
解得 a
6
故答案選 C.
注 : 這 里 在 復(fù) 數(shù) 的 化 簡 中 主 要 用 了 一 對 共 軛 復(fù) 數(shù) 的 積 是 實 數(shù)
(1 2i)(1 2i ) =5,一般地(
a bi )
10、( a bi
)= a2
b2
這也是一個復(fù)數(shù)與實數(shù)轉(zhuǎn)化的過程,即
a 6
3
2a i 是純虛數(shù)可得:
a 6
3 2a
5
5
0 且
0 ,
5
5
2.數(shù)學(xué)思想方法之二
轉(zhuǎn)化法
我們知道在運算上, 高次方程要轉(zhuǎn)化為低次方程,
多元方程要轉(zhuǎn)化為一元方程進
行運算; 實數(shù)的運算要轉(zhuǎn)
11、化為有理數(shù)的運算;
類似地, 有關(guān)虛數(shù)的運算要轉(zhuǎn)化為實數(shù)
的運算.
實數(shù) a(b 0)
基礎(chǔ)知識:復(fù)數(shù) a
bi
虛數(shù) a
bi (b
0)
純虛數(shù) bi ( a
0)
非純虛數(shù)
a
(
0)
bi a
例4( 2005
高考北京卷(
9))若 z1 a
2i ,
z2
3
4i ,且 z1
為純虛
12、數(shù),則
z2
實數(shù) a 的值為
.
解答: z1
= a
2i
(a
2i )(3
4i ) = 3a
8
6 4a i
z2
3
4i
32
42
25
25
因為 z1
為純虛數(shù)
z2
所以 3a
8
0 且
6
4a
0 .解得 a
8
13、
25
25
3
R ,若 a
bi
例5.( 2005 高考,吉林、黑龍江、 廣西(5))設(shè) a 、b 、c 、 d
c
di
為實數(shù),則,
(A) bc
ad
0
(B) bc
ad
0
(C) bc
ad
0 (D) bc
ad
0
用心 愛心 專心
14、
解答:
由
a
bi
ac
bd
bc
ad
i
c
di
c
2
d
2
c
2
d
2
因
a
bi 數(shù),
c
di
所以其虛部 bc
ad
0 ,即 bc ad 0
c2
d2
故答案 C.
里先把分母“ 數(shù)化” ,即分子以及分母同乘以分母的“ 數(shù)化”因式.
似于以前所學(xué)的 數(shù)化 的把分母“有理化” .再把它 化 數(shù)
15、的運算.
二.解 律
1有關(guān)虛數(shù) 位 i 的運算及拓展
虛 數(shù) i 的 乘 方 及 其 規(guī) 律 : i 1
i
, i 2 = - 1 , i 3
i , i 4
1 ,
i 5
i,i 6
1,i 7
i ,i 8
1 ? i 4n 1
i, i 4 n 2
1,i 4n 3
i ,i 4n
1?( n N
)
拓展( 1)任何相 四個數(shù)的和 0;
(2)指數(shù)成等差的四個數(shù)的和 0;
例如: i 2n 3
i 2n
1
i 2 n 1
i 2 n 3
=0
(3) 多個數(shù)相加的 律.
16、
例 6.求 i 10
i11
i12
? i 2006
的
解答:共有 2006- 10+1=1 997 項
由于 1997= 4 499+1
由于 4 個的和等于 0
因此原式= i10 =- 1
2.有關(guān)復(fù)數(shù)的幾個常用化 式
(1 i )2
2i ,(1 i )2
2i ,
1
i ,
1
i
i, 1
i
i
i
1
i
1
i
例 7( 2005 高考重
2). 1
i 2005
(
)
(
)
1
i
17、
A. i
B.- i
C. 22005
D.- 22005
解答:
(1
i )2005
i 2005
(i 4 )501 i
i
1
i
故答案 A
3.有關(guān)復(fù)數(shù)的 合運算
例7( 2005
高考上海 18)、(本 分
12 分)在復(fù)數(shù)范 內(nèi)解方程
| z |2
(z z)i
3
i ( i 虛數(shù) 位)
2
i
解法一. z
a
bi ( a, b R) , z a
bi
用心 愛心 專心
18、
由于 | z |2 ( z z)i a2 b2 2ai
3
i = (3 i )(2
i ) = 1 i
2
i
22
12
所以 a2
b2
2ai = 1
i
根據(jù)復(fù)數(shù)的相等得
a2
b2
1
2a
1
解得 a
1 , b
3
2
2
因此, z
1
3
2
即為所求.
19、
2
解題評注:( 1)設(shè)復(fù)數(shù)的代數(shù)形式( z
a
bi ( a,b
R) )以代入法解題的
一種基本而常用的方法;
( 2)復(fù)數(shù)的相等(
a
bi = c
dia c, b d
( a ,b , c , d )R是實現(xiàn)復(fù)數(shù)運算轉(zhuǎn)化為實數(shù)運算的重要方法.這兩種方法必須切
實掌握;
三.高考命題趨勢
從新教材的特點來看, 高考題的難度不會大, 主要以客觀題的形式考察基礎(chǔ)知識.以上結(jié)合高考題給出了復(fù)習(xí)的方法, 以及重點難點, 希望同學(xué)們結(jié)合數(shù)學(xué)思想方法,使知識形成網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)全面的掌握所學(xué)知識.
用心 愛心 專心