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2022届高考数学一轮复习 第十一章 11.2 数系的扩充与复数的引入学案
2022届高考数学一轮复习 第十一章 11.2 数系的扩充与复数的引入学案
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第二节 数系的扩充与复数的引入
【知识重温】
一、必记7个知识点
1.复数的概念
形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a,b分别是它的①________和②________.若③________,则a+bi为实数,若④________,则a+bi为虚数,若⑤______________,则a+bi为纯虚数.
2.复数相等:a+bi=c+di⇔⑥____________(a,b,c,d∈R).
3.共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔⑦________(a,b,c,d∈R).
4.复平面
建立直角坐标系来表示复数的平面,叫做复平面.⑧________叫做实轴,⑨________________叫做虚轴.实轴上的点都表示________;虚轴上的点都表示⑪________;各象限内的点都表示⑫________________.
复数集C和复平面内的⑬________组成的集合是一一对应的,复数集C与复平面内所有以⑭________为起点的向量组成的集合也是一一对应的.
5.复数的模
向量的模r叫做复数z=a+bi的模,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=⑮ ____________.
6.复数的加、减、乘、除运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
(1)加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=⑯____________.
(2)减法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=⑰____________.
(3)乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=⑱____________.
(4)除法:===
⑲__________________(c+di≠0).
7.复数加法的运算定律
复数的加法满足交换律、结合律,即对任何z1、z2、z3∈C,有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
二、必明2个易误点
1.判定复数是实数,仅注重虚部等于0是不够的,还需考虑它的实部是否有意义.
2.利用复数相等a+bi=c+di列方程时,注意a,b,c,d∈R的前提条件.
【小题热身】
一、判断正误
1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)方程x2+x+1=0没有解.( )
(2)复数z=a+bi(a,b∈R)中,虚部为bi.( )
(3)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小,如4+3i>3+3i,3+4i>3+3i等.( )
(4)原点是实轴与虚轴的交点.( )
(5)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模.( )
(6)复数z=-1+2i的共轭复数对应点在第四象限.( )
二、教材改编
2.复数的共轭复数是( )
A.i+2 B.i-2
C.-2-i D.2-i
3.当<m<1时,复数m(3+i)-(2+i)在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
三、易错易混
4.z=(3+2i)(2-5i),则复数z的虚部为( )
A.16 B.-11
C.-11i D.-16
5.[2021·宝鸡质检]若复数是纯虚数,则实数a=( )
A.-2 B.4
C.-6 D.6
四、走进高考
6.[2020·天津卷]i是虚数单位,复数=________.
复数的有关概念[自主练透型]
1.[2020·全国卷Ⅲ]复数的虚部是( )
A.- B.- C. D.
2.[2020·浙江卷]已知a∈R,若a-1+(a-2)i(i为虚数单位)是实数,则a=( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
3.[2021·郑州市第一次质量预测]若复数(a∈R)的实部和虚部相等,则实数a的值为( )
A.1 B.-1 C. D.-
4.[2021·安徽省考试试题]是z=的共轭复数,则的虚部为( )
A.- B. C.- D.
悟·技法
求解与复数概念相关问题的技巧
复数的分类、复数的相等、复数的模,共轭复数的概念都与复数的实部与虚部有关,所以解答与复数相关概念有关的问题时,需把所给复数化为代数形式,即a+bi(a,b∈R)的形式,再根据题意列方程(组)求解.
考点二 复数的代数运算[自主练透型]
5.[2020·全国卷Ⅰ]若z=1+i,则|z2-2z|=( )
A.0 B.1 C. D.2
6.[2020·山东卷]=( )
A.1 B.-1 C.i D.-i
7. [2021·河南省豫北名校质量考评]复数=( )
A.-i B.-i C.-1 D.-i
8. [2021·太原市高三年级模拟试题]设复数z满足z·(2+i)=5,则|z-i|=( )
A.2 B. C.2 D.4
悟·技法
复数代数形式运算问题的解题策略
(1)复数的乘法.复数的乘法类似于多项式的四则运算,可将含有虚数单位i的看作一类同类项,不含i的看作另一类同类项,分别合并即可.
(2)复数的除法.除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把i的幂写成最简形式.
考点三 复数的几何意义[互动讲练型]
[例1] (1)在复平面内,复数z对应的点的坐标是(1,2),则i·z=( )
A.1+2i B.-2+i
C.1-2i D.-2-i
(2)[2020·全国卷Ⅱ]设复数z1,z2 满足|z1|=|z2|=2,z1+z2=+i,则|z1-z2|=________.
悟·技法
复数几何意义及应用
(1)复数z、复平面上的点Z及向量相互联系,即z=a+bi(a,b∈R)⇔Z(a,b)⇔=(a,b).
(2)由于复数、点、向量之间建立了一一对应的关系,因此可把复数、向量与解析几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直观.
提醒:|z|的几何意义:令z=x+yi(x,y∈R),则|z|=,由此可知表示复数z的点到原点的距离就是|z|的几何意义;|z1-z2|的几何意义是复平面内表示复数z1,z2的两点之间的距离.
[变式练]——(着眼于举一反三)
1.[2021·石家庄市高三年级阶段性训练题]已知i是虚数单位,且z=,则z的共轭复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.[2021·石家庄市重点高中高三毕业班摸底考试]若复数z满足2z+=3-i,其中i为虚数单位,则|z|=( )
A.2 B. C. D.3
第二节 数系的扩充与复数的引入
【知识重温】
①实部 ②虚部 ③b=0 ④b≠0 ⑤a=0且b≠0 ⑥a=c且b=d ⑦ ⑧x轴 ⑨y轴除去原点 ⑩实数 ⑪纯虚数 ⑫实部不为0的虚数 ⑬点 ⑭原点 ⑮ ⑯(a+c)+(b+d)i ⑰(a-c)+(b-d)i ⑱(ac-bd)+(ad+bc)i
⑲
【小题热身】
1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
(5)√ (6)×
2.解析:==
=-2-i,其共轭复数为-2+i,故选B.
答案:B
3.解析:m(3+i)-(2+i)=(3m-2)+(m-1)i,
∵<m<1,
∴3m-2>0,m-1<0,
∴其对应的点在第四象限.
答案:D
4.解析:依题意,z=(3+2i)(2-5i)=6-15i+4i+10=16-11i,故复数z的虚部为-11.故选B.
答案:B
5.解析:∵==+i是纯虚数,∴=0且≠0,∴a=6,故选D.
答案:D
6.解析:解法一 依题意得===3-2i.
解法二 设=x+yi,其中x,y∈R,则(2+i)(x+yi)=8-i,即(2x-y)+(2y+x)i=8-i,因此解得x=3,y=-2,即=3-2i.
答案:3-2i
课堂考点突破
考点一
1.解析:利用复数除法法则得==,所以虚部为,选D.
答案:D
2.解析:因为a-1+(a-2)i是实数,所以a-2=0,所以a=2.故选C.
答案:C
3.解析:因为==+i,所以由题意,得=,解得a=,故选C.
答案:C
4.解析:z====-+i,则=--i,所以的虚部为-,故选C.
答案:C
考点二
5.解析:∵z=1+i,
∴z2-2z=(1+i)2-2(1+i)=1+2i+i2-2-2i=-2,
∴|z2-2z|=|-2|=2.故选D.
答案:D
6.解析:解法一 ===-i,选D.
解法二 利用i2=-1进行替换,则====-i,选D.
答案:D
7.解析:由题意可知,===-i,故选D.
答案:D
8.解析:z====2-i,所以z-i=2-2i,则|z-i|==2,故选A.
答案:A
考点三
例1 解析:(1)由题意知,z=1+2i,所以i·z=i·(1+2i)=-2+i,故选B.
(2)设复数z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则a2+b2=4,c2+d2=4,又z1+z2=(a+c)+(b+d)i=+i,∴a+c=,b+d=1,则(a+c)2+(b+d)2=a2+c2+b2+d2+2ac+2bd=4,∴8+2ac+2bd=4,即2ac+2bd=-4,∴|z1-z2|====2.
答案:(1)B (2)2
变式练
1.解析:z===-1-i,所以=-1+i,则在复平面内对应的点为(-1,1),所以在复平面内对应的点在第二象限,故选B.
答案:B
2.解析:设z=a+bi(a,b∈R),∵2z+=3-i,∴2(a+bi)+a-bi=3a+bi=3-i,∴a=1,b=-1,z=1-i,∴|z|=,故选C.
答案:C
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