2022年高中数学第四章数系的扩充与复数的引入章末分层突破学案北师大版选修- .pdf
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1、1 【课堂新坐标】 2016-2017 学年高中数学第四章 数系的扩充与复数的引入章末分层突破学案北师大版选修 1-2 自我校对 1 ac,bdzabi Z(a,b) OZac(bd)i (ac) (bd)i _ _ _ 复数的概念正确确定复数的实、虚部是准确理解复数的有关概念( 如实数、虚数、纯虚数、相等复数、共轭复数、复数的模) 的前提名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 23 页 - - - - - - - - - 2 两复数相等的充要条件是复数问题转化为
2、实数问题的依据求字母的范围时一定要关注实部与虚部自身有意义复数zlog3(x23x3)ilog2(x3) ,当x为何实数时,(1)zR;(2)z为虚数【精彩点拨】根据复数的分类列方程求解【规范解答】(1) 因为一个复数是实数的充要条件是虚部为0,所以x23x30,log2x30,x30,由得x4,经验证满足式所以当x4 时,zR. (2) 因为一个复数是虚数的充要条件是虚部不为0,所以x23x30,log2x3x30,由得x3212或x3. 所以当x3212且x4 时,z为虚数 再练一题 1设 i 是虚数单位,若复数a103i(aR) 是纯虚数,则a的值为 ( ) A 3 B 1 C1 D 3
3、 (2) 设复数z满足 i(z1) 32i(i是虚数单位 ),则复数z的实部是 _【解析】(1) 因为a103ia10iiia10i10(a3)i ,由纯虚数的定义,知a30,所以a3. (2) 法一:设zabi(a,bR) ,则 i(z1) i(abi 1)b(a1)i 32i. 由复数相等的充要条件,得b3,a12,解得a1,b3.故复数z的实部是 1. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 23 页 - - - - - - - - - 3 法二:由 i(z
4、1) 32i ,得z132ii23i ,故z13i ,即复数z的实部是 1. 【答案】(1)D (2)1 复数的四则运算复数加减乘运算可类比多项式的加减乘运算,注意把i 看作一个字母 (i2 1) ,除法运算注意应用共轭的性质zz为实数(1) 设 i 是虚数单位,z表示复数z的共轭复数若z1i ,则zii z( ) A 2 B 2i C2 D 2i (2) 设复数z满足(z2i)(2 i) 5,则z( ) A23i B 23i C32i D 32i 【精彩点拨】(1) 先求出z及zi,结合复数运算法则求解(2) 利用方程思想求解并化简【规范解答】(1) z1i ,z1i ,zi1iii2ii1
5、i ,zii z1i i(1 i) (1i)(1i) 2. 故选 C. (2) 由(z2i)(2i) 5,得z 2i 52i2i 5iii2i 2i 23i. 【答案】(1)C (2)A 再练一题 2已知 (1 2i)z43i ,则zz的值为 ( ) A.3545i B 3545i C3545i D 3545i 【解析】因为 (1 2i)z43i ,所以z43i12i3i2i52i ,所名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 23 页 - - - - - - -
6、- - 4 以z2i ,所以zz2i2ii253545i. 【答案】A 复数的几何意义1. 复数的几何表示法: 即复数zabi(a,bR)可以用复平面内的点Z(a,b) 来表示此类问题可建立复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程( 组) 或不等式 ( 组) 求解2复数的向量表示:以原点为起点的向量表示的复数等于它的终点对应的复数;向量平移后,此向量表示的复数不变,但平移前后起点、终点对应的复数要改变(1) 在复平面内,复数i1i对应的点位于 ( ) A第一象限B 第二象限C第三象限D 第四象限(2) 在复平面内,复数12i2i对应的点的坐标为( ) A(0, 1) B (0,1) C.45,
7、35D 45,35【精彩点拨】先把复数z化为复数的标准形式,再写出其对应坐标【规范解答】(1) 复数i1iiiii1i21212i. 复数对应点的坐标是12,12. 复数i1i在复平面内对应的点位于第一象限故选A. (2) 12i2i2iiii5i5 i ,其对应的点为(0, 1) ,故选 A. 【答案】(1)A (2)A 再练一题 3 (1) 已知复数z对应的向量如图4-1 所示, 则复数z1 所对应的向量正确的是( ) 图 4-1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4
8、 页,共 23 页 - - - - - - - - - 5 (2) 若 i 为虚数单位, 图 4-2 中复平面内点Z表示复数z, 则表示复数z1i的点是 ( ) 图 4-2AEB FCGD H【解析】(1) 由题图知,z2i ,z1 2i 1 1i ,故z1 对应的向量应为选项A. (2) 由题图可得z3i ,所以z1i3i1iiiii42i22i ,则其在复平面上对应的点为H(2 , 1)【答案】(1)A (2)D 转化与化归思想一般设出复数z的代数形式,即zxyi(x,yR) ,则涉及复数的分类、几何意义、模的运算、四则运算、共轭复数等问题,都可以转化为实数x,y应满足的条件,即复数问题实
9、数化的思想是本章的主要思想方法设zC,满足z1zR,z14是纯虚数,求z. 【精彩点拨】本题关键是设出z代入题中条件进而求出z. 【规范解答】设zxyi(x,yR) ,则z1zxyi 1xyixxx2y2yyx2y2i ,z1zR,yyx2y20,解得y0 或x2y21,又z14xyi 14x14yi 是纯虚数x140,y0,x14,代入x2y21 中,求出y154,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 23 页 - - - - - - - - - 6 复数z1
10、4154i. 再练一题 4满足z5z是实数,且z3 的实部与虚部是相反数的虚数z是否存在?若存在,求出虚数z;若不存在,请说明理由【解】设虚数zxyi(x,yR,且y0),则z5zxyi 5xyix5xx2y2y5yx2y2i ,z3x3yi. 由已知,得y5yx2y20,x 3y,因为y0,所以x2y25,xy3,解得x 1,y 2或x 2,y 1.所以存在虚数z 12i 或z2i 满足题设条件1(2016全国卷) 设复数z满足zi 3i ,则z( ) A 12i B 12i C32i D 32i 【解析】由zi 3i 得z32i ,z32i ,故选 C. 【答案】C 2(2015广东高考)
11、 若复数zi(3 2i)(i是虚数单位 ) ,则z( ) A23i B 23i C32i D 32i 【解析】zi(3 2i) 3i 2i223i ,z23i. 【答案】A 3(2015山东高考) 若复数z满足z1ii ,其中 i 为虚数单位,则z( ) A1i B 1i C 1i D 1i 【解析】由已知得zi(1 i) i 1,则z1i ,故选 A. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 23 页 - - - - - - - - - 7 【答案】A 4 (2
12、016全国卷 ) 设(1 2i)(ai) 的实部与虚部相等, 其中a为实数,则a( ) A 3 B 2 C2 D 3 【解析】(1 2i)(ai) a2(1 2a)i ,由题意知a212a,解得a 3,故选 A. 【答案】A 5(2016北京高考) 复数12i2i( ) Ai B 1i C i D 1i 【解析】12i2i2iiii5i5i. 【答案】A 6(2 016四川高考 ) 设 i 为虚数单位,则复数(1 i)2( ) A0 B 2 C2i D 22i 【解析】(1 i)212i i22i. 【答案】C 7(2016天津高考 )i是虚数单位,复数z满足 (1 i)z2,则z的实部为 _
13、【解析】因为 (1 i)z2,所以z21i1i ,所以其实部为1. 【答案】1 8(2016江苏高考) 复数z(1 2i)(3i) ,其中i为虚数单位,则z的实部是_【解析】因为z(1 2i)(3i) 3i 6i 2i255i ,所以z的实部是5. 【答案】5 章末综合测评 ( 四) 数系的扩充与复数的引入( 时间 120 分钟,满分150 分) 一、选择题 ( 本大题共 12 小题,每小题5 分,共 60 分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1已知a,bC,下列命题正确的是( ) A3i5i B a0? |a| 0 C若 |a| |b| ,则abD a20【解析】A 选项
14、中,虚数不能比较大小;B选项正确; C 选项中,当a,bR时,结名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 23 页 - - - - - - - - - 8 论成立,但在复数集中不一定成立,如|i| 1232i,但i 1232i或1232i ;D选项中,当aR时结论成立,但在复数集中不一定成立,如i2 10,b24b5 (b2)210. 复数对应的点在第四象限故选D. 【答案】D 10如果复数z3ai 满足条件 |z2|2 ,那么实数a的取值范围是( ) A( 22,
15、22) B ( 2,2) C( 1,1) D ( 3,3) 【解析】因为 |z2| |3 ai 2| |1 ai| 1a22,所以a214,所以a23,即3a3. 【答案】D 11若 12i 是关于x的实系数方程x2bxc0 的一个复数根,则( ) Ab2,c3 B b 2,c3 Cb 2,c1 D b2,c 1 【解析】因为 12i 是实系数方程的一个复数根,所以12i 也是方程的根,则12i 12i 2b,(1 2i)(12i) 3c,解得b 2,c3. 【答案】B 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整
16、理 - - - - - - - 第 10 页,共 23 页 - - - - - - - - - 11 12设z是复数,则下列命题中的假命题是( ) A若z20,则z是实数B若z20,则z是虚数C若z是虚数,则z20D若z是纯虚数,则z20 【解析】设zabi(a,bR),选项 A,z2(abi)2a2b22abi 0,则ab0,a2b2,故b0 或a,b都为 0,即z为实数,正确选项 B,z2(abi)2a2b22abi0 ,则ab0,a2b2,则a0,b0,故z一定为虚数,正确选项 C,若z为虚数,则b0,z2(abi)2a2b22abi ,由于a的值不确定,故z2无法与 0 比较大小,错误
17、选项 D,若z为纯虚数,则a0,b0,则z2b20,正确【答案】C 二、填空题 ( 本大题共 4 小题,每小题5 分,共 20 分将答案填在题中的横线上) 13 (2015重庆高考 ) 设复数abi(a,bR ) 的模为3, 则(abi)(abi) _. 【解析】|abi| a2b23, (abi)(abi) a2b23. 【答案】3 14a为正实数, i 为虚数单位,aii2,则a_. 【解析】aiiaiii i1ai ,则aii|1 ai| a212,所以a23. 又a为正实数,所以a3. 【答案】3 15设a,bR,abi 117i12i(i为虚数单位 ) ,则ab的值为 _【解析】ab
18、i 117i12i7i2i2i2i2515i553i ,依据复数相等的充要条件可得a5,b3. 从而ab8. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 23 页 - - - - - - - - - 12 【答案】8 16若复数z满足|zi| 2(i为虚数单位 ) ,则z在复平面内所对应的图形的面积为_【解析】设zxyi(x,yR) ,则由 |zi| 2可得x2y122,即x2(y1)22,它表示以点(0,1) 为圆心,2为半径的圆及其内部,所以z在复平面内所对应的
19、图形的面积为2. 【答案】2三、解答题 ( 本大题共 6 小题,共 70 分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17(本小题满分10 分) 计算:(1)(22i)2(4 5i) ;(2)22ii221i2 016. 【解】(1)(22i)2(4 5i) 2(1 i)2(4 5i) 4i(4 5i) 2016i. (2)22ii221i201622i2i22i1 008i(1 i) 1i1 008 1 i ( i)1 008 1i 1i. 18(本小题满分12分)已知关于x,y的方程组x1i yyxayxyb98i ,有实数解,求实数a,b的值【解】由得2x1y,y31,解得x52,y4,
20、将x,y代入得 (5 4a)(6 b)i 98i ,所以54a9,b8,所以a1,b2. 19(本小题满分12 分) 实数k为何值时,复数z(k23k4)(k25k6)i是:(1) 实数; (2) 虚数; (3) 纯虚数; (4)0. 【解】(1) 当k25k60,即k6 或k1 时,z是实数(2) 当k25k60,即k6 且k1 时,z是虚数(3) 当k23k40,k25k60,即k4 时,z是纯虚数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 23 页 - - -
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- 2022年高中数学第四章数系的扩充与复数的引入章末分层突破学案北师大版选修- 2022 年高 数学 第四 章数系 扩充 复数 引入 分层 突破 北师大 选修
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