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复数问题的六种简求策略
复数是初等数学与高等数学的一个重要连接点,它涉及到高中数学的很多分支,是每年高考中必考的内容,为挂念同学们把握这部分内容,本文介绍几种简求复数题的常用方法,供参考。
一、特殊值法
对于含有参数范围的题目,可选定参数范围内一特值代入,进行估算,可排解干扰支,确定应选支。
例1.当<m<1时,复数z=(3m-2)+(m-1)i在复平面上对应的点位于( )
A.第一象限 B.其次象限 C.第三象限 D.第四象限
分析:由于<m<1,取m=,则z=i,对应的点在第四象限,故选D。
二、运用特殊等式
记牢一些常用的特殊等式,如(1±i)2=±2i,(±)3=1等,有助于复数运算题的快速解决。
例2.计算(1-i)6·()97
解:原式=[(1-i )2]3·()96·()
=(-2i)3·(-)3×32·()
=8i·()=-4-4i
三、运用共轭复数的性质
共轭复数的性质很多,如z为实数z=,z为纯复数z=-,z·=|z|2等,若能机敏运用,可简化解题。
例3.设复数z满足|z|=2,求|z2-z+4|的最大值和最小值。
解析:由|z|=2,得|z|2=z·=4,则|z2-z+4|=|z2-z+z·|=|z(z-1+)|=2|(z -1+|,若设z=a+bi(-2≤a≤2,-2≤b≤2),则|z2-z+4|=2|a+bi-1+a-bi|=2|2a-1|。
∴当a=时,|z2-z+4|min=0,当a=-2时,|z2-z+4|max=10
四、两边同取模
假如一个复数等式中,一边能够表示成实部和虚部,接受两边取模后,可将虚数问题转化为实数问题。
例4.设复数z满足关系式z+||=2+ i,那么z等于( )
A.+i B.-i C. D.
分析:原关系式可化为z=2-||+i,又|z|=||且为实数,两边取模得|z|=,解得|z|=,则z=2-+i=+ i,故应选D。
五、运用整体思想
有些复数问题,若从整体上去观看、分析题设的结构特征,充分利用复数的有关概念和性质,对问题进行整体处理,可得妙解。
例5.求同时满足下列条件的全部复数z①z +是实数,且1<z+≤6,②z的实部与虚部均为整数。
解析:观看给出式,可设μ=z+,则μ∈R,且1<μ≤6,整理得z2- μz+10=0,则△=μ2-40<0,由求根公式得z=±i由条件②知是整数,则μ=2,或4或6,当μ=2时,z=1±3i,当μ=4时,z=2±i(不合题意,舍去),当μ=6时,z=3±i故满足条件的复数z=1±3i,或z=3±i。
六、活用复数的几何意义
在深刻理解复数几何意义的基础上,将复数问题转化为几何问题,借助几何图形的直观化可快速解题。
例6.已知z1、z2∈C,且|z1|=1,若z1+z2=2i,则|z1-z2|的最大值是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
分析:由|z1|=1,且z1=2i-z2知|z2-2i|=1,依据模的几何意义知z1、z2分别在单位圆及以2i为圆心的圆上,则z1、z2对应的两点间距离|z1-z2|的最大值为两圆的连心线长加上两圆的半径长即|z1-z2| max =2+2=4,故选C。
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