资源描述
课题:复数复习课
教学目的:
1.理解复数的有关概念;掌握复数的代数表示及向量表示.
2.会运用复数的分类求出相关的复数(实数、纯虚数、虚数等)对应的实参数值.
3.能进行复数的代数形式的加法、减法、乘法、除法等运算.
4.掌握复数代数形式的运算法则及加减法运算的几何意义
教学重点:复数的有关概念、运算法则的梳理和具体的应用.
教学难点:复数的知识结构的梳理
教学过程:
一、知识要点:
1.虚数单位:
(1)它的平方等于-1,即;
(2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立
2. 与-1的关系:
就是-1的一个平方根,即方程x2=-1的一个根,方程x2=-1的另一个根是-
3. 的周期性:
4n+1=i, 4n+2=-1, 4n+3=-i, 4n=1
4.复数的定义:
形如的数叫复数,叫复数的实部,叫复数的虚部全体复数所成的集合叫做复数集,用字母C表示.
5. 复数的代数形式:
复数通常用字母z表示,即,把复数表示成a+bi的形式,叫做复数的代数形式
6. 复数与实数、虚数、纯虚数及0的关系:
对于复数,当且仅当b=0时,复数a+bi(a、b∈R)是实数a;当b≠0时,复数z=a+bi叫做虚数;当a=0且b≠0时,z=bi叫做纯虚数;当且仅当a=b=0时,z就是实数0.
7.复数集与其它数集之间的关系:
NZQRC.
8. 两个复数相等的定义:
如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等即:如果a,b,c,d∈R,那么a+bi=c+dia=c,b=d
一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小.如果两个复数都是实数,就可以比较大小 只有当两个复数不全是实数时才不能比较大小
9. 复平面、实轴、虚轴:
点Z的横坐标是a,纵坐标是b,复数z=a+bi(a、b∈R)可用点Z(a,b)表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴实轴上的点都表示实数
对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为(0,0), 它所确定的复数是z=0+0i=0表示是实数.故除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数
10.复数z1与z2的和的定义:
z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
11. 复数z1与z2的差的定义:
z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
12. 复数的加法运算满足交换律:
z1+z2=z2+z1.
13. 复数的加法运算满足结合律:
(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)
14.乘法运算规则:
设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R)是任意两个复数,那么它们的积(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i.
其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把i2换成-1,并且把实部与虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个复数.
15.乘法运算律:
(1)z1(z2z3)=(z1z2)z3 ; (2)z1(z2+z3)=z1z2+z1z3; (3)z1(z2+z3)=z1z2+z1z3.
16.除法运算规则:
设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R)是任意两个复数,那么它们的商
(a+bi)÷(c+di)=.
17.共轭复数:
当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数
18. 复数加法的几何意义:
如果复数z1,z2分别对应于向量、,那么,以OP1、OP2为两边作平行四边形OP1SP2,对角线OS表示的向量就是z1+z2的和所对应的向量
19.复数减法的几何意义:
两个复数的差z-z1与连接这两个向量终点并指向被减数的向量对应.
20.复数的模:
二、双基自测 :
1. (安徽卷·文科·1).复数 ( )
A.2 B.-2 C. D.
2(浙江卷·文科·1)已知是实数,是纯虚数,则=( )
A.1 B.-1 C. D.-
3.(上海卷·文理科·3)若复数满足(是虚数单位),则_____
4.已知则的值为 .
三、专题探究:
专题一:复数的概念与分类
设z=a+bi(a,b∈R),则
(1)z是虚数⇔b≠0,(2)z是纯虚数⇔,(3)z是实数⇔b=0
例题1、已知z是复数,z+2i,均为实数(i为虚数单位),对于复数w=(z+ai)2,当a为何值时,w为(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.
【思路点拨】 求复数z→化简w→待定a.
【解】 设z=x+yi(x、y∈R),
z+2i=x+(y+2)i,由题意得y=-2,
==(x-2i)(2+i)=(2x+2)+(x-4)i.
由题意得x=4,∴z=4-2i.
∵w=(z+ai)2=(12+4a-a2)+8(a-2)i,
(1)当w为实数时,令a-2=0,∴a=2,
即w=12+4×2-22=16.
(2)w为虚数,只要a-2≠0,∴a≠2.
(3)w为纯虚数,只要12+4a-a2=0且a-2≠0,
∴a=-2或a=6.
【思维总结】 正确求z及化简w是解本题的关键.
举一反三:
实数m取什么值时,复数 是(1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数? ( 口答 )
专题二:复数的四则运算
复数的乘除法的运算是历年高考在复数部分考查的重点,熟练掌握复数乘除法的运算法则,熟悉常见的结论和复数的有关概念是迅速求解的关键.
例题2、(2010年高考辽宁卷)设a,b为实数,若复数=1+i,则( )
A.a=,b= B.a=3,b=1
C.a=,b= D.a=1,b=3
【解析】 ∵=1+i,∴a+bi===,∴a=,b=.
【答案】 A
例题3、若+=a+bi(a,b∈R),且z2=,求z.
【思路点拨】 首先求出a、b,再设z=x+yi,求x、y.
【解】 +=-+=-=-1.
∴a+bi=-1,∴z2=-1.
∵i2=-1,(-i)2=-1,∴z=±i.
【思维总结】 本题实际是求x2=-1的方程的两根,设(x+yi)2=-1,也是求方程根的通法.
举一反三:
复数( ).
A. B. C. D.
专题三:复数的几何意义及应用
复数的几何意义包括三个方面:复数的表示(点和向量)、复数的模的几何意义以及复数的加减法的几何意义.复数的几何意义充分体现了数形结合这一重要的数学思想方法.
例题4 已知点集D={z||z+1+i|=1,z∈C},试求|z|的最小值和最大值.
【解】 点集D对应的曲线为以点C(-1,-)为圆心,1为半径的圆,圆上任一点P对应的复数为z,则||=|z|.
由图知,当OP过圆心C(-1,-)时,与圆交于点A、B,则|z|的最小值是|OA|=|OC|-1=-1=2-1=1,即|z|min=1;|z|的最大值是|OB|=|OC|+1=2+1=3,即|z|max=3.
举一反三:
1. (上海春季卷·16)已知,且为虚线单位,则的最小值是 ( )
(A)2. (B)3. (C)4. (D)5.
2. ,则的最大值为( )
A 3 B 7 C 9 D 5
四、课堂小测
1、以 的虚部为实部,并以 的实部为虚部构成的新复数是( )
A、 B、 C、 D、
2、复数 的值是( )
A、-1 B、0 C、1 D、i
3、在复平面内,复数 对应的点在第( )象限
A、一 B、二 C、三 D、四
4、计算:(1)
(2)
5、若 是纯虚数,则实数x = ___
五、课堂小结 :通过系统复习复数的知识,及专题精讲,进一步体会数学转化的思想、方程的思想、数形结合思想的运用
六、作业
1.(2009年广东卷文)下列n的取值中,使=1(i是虚数单位)的是 ( )
A.n=2 B .n=3 C .n=4 D .n=5
2. (2009广东卷理)设是复数,表示满足的最小正整数,则对虚数单位, ( )
A. 8 B. 6 C. 4 D. 2
3.(2009浙江卷理)设(是虚数单位),则 ( )
A. B. C. D.
4.(2009浙江卷文)设(是虚数单位),则 ( )
A. B. C. D.
5.(2009北京卷理)在复平面内,复数对应的点位于 ( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
6.(2009山东卷理)复数等于 ( )
A. B. C. D.
7.(2009山东卷文)复数等于 ( )
A. B. C. D.
8.(2009全国卷Ⅰ理)已知=2+i,则复数z= ( )
(A)-1+3i (B)1-3i (C)3+i (D)3-i
9.(2009安徽卷理)i是虚数单位,若,则乘积的值是( )
(A)-15 (B)-3 (C)3 (D)15
【解析】 ,∴,选B。
10.(2009安徽卷文)i是虚数单位,i(1+i)等于 ( )
A.1+i B. -1-i C.1-i D. -1+i
11.(2009江西卷理)若复数为纯虚数,则实数的值为 ( )
A. B. C. D.或
12.(2009湖北卷理)投掷两颗骰子,得到其向上的点数分别为m和n,则复数(m+ni)(n-mi)为实数的概率为 ( )
A、 B、 C、 D、
13.(2009全国卷Ⅱ理) ( )
A. B. C. D.
14.(2009辽宁卷理)已知复数,那么= ( )
(A) (B) (C) (D)
15.(2009宁夏海南卷理)复数 ( )
(A)0 (B)2 (C)-2i (D)2
16.(2009辽宁卷文)已知复数,那么= ( )
(A) (B) (C) (D)
17.(2009天津卷文)是虚数单位,= ( )
A B C D
18、若复数z满足 ,则 的值为 .
19、若n是奇数,求
20、如果复数 (其中i为虚数单位,b为实数 )的实部和虚部互为相反数,那么b等于
A. B. C.- D. 2
21、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.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
22、已知 ,其中 ,求
23、已知 求复数z
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