内容正文:
第18课 复数的加、减运算及其几何意义
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课程标准
课标解读
1.熟练掌握复数代数形式的加、减运算法则.
2.理解复数加减法的几何意义,能够利用“数形结合”的思想解题.
1.在认真学习复数定义的基础上,熟练掌握复数代数形式的加、减运算法则.
2.进一步加强理解复数加减法的几何意义,能够利用“数形结合”的思想解题,提升数学学科素养.
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知识精讲
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知识点一 复数加法与减法的运算法则
1.设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则
(1)z1+z2=(a+c)+(b+d)i;
(2)z1-z2= .
2.对任意z1,z2,z3∈C,有
(1)z1+z2= ;
(2)(z1+z2)+z3= .
、
【即学即练1】 设m∈R,复数z1=+(m-15)i,z2=-2+m(m-3)i,若z1+z2是虚数,求m的取值范围.
反思感悟 复数加、减运算的解题思路
两个复数相加(减),就是把两个复数的实部相加(减),虚部相加(减).复数的减法是加法的逆运算.当多个复数相加(减)时,可将这些复数的所有实部相加(减),所有虚部相加(减).
知识点02 复数加、减法的几何意义
如图,设复数z1,z2对应的向量分别为,,四边形OZ1ZZ2为平行四边形,则向量与复数z1+z2对应,向量与复数 对应.
【即学即练2】若z1=1+2i,z2=2+ai,复数z2-z1所对应的点在第四象限内,则实数a的取值范围是________.
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能力拓展
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考法01 复数代数形式的加、减运算
【典例1】复数(1+2i)+(3-4i)-(-5-3i)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
考法02 复数加、减法的几何意义
【典例2】 如图所示,平行四边形OABC的顶点O,A,C对应的复数分别为0,3+2i,-2+4i.求:
(1)对应的复数;
(2)对应的复数;
(3)对应的复数及的长度.
反思感悟 复数与向量的对应关系的两个关注点
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)是与以原点为起点,Z(a,b)为终点的向量一一对应的.
(2)一个向量可以平移,其对应的复数不变,但是其起点与终点所对应的复数发生改变.
【变式训练】已知复平面内的向量,对应的复数分别是-2+i,3+2i,则||=________.
考法03 复数模的综合问题
【典例3】 如果复数z满足|z+i|+|z-i|=2,那么|z+i+1|的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
反思感悟 两个复数差的模的几何意义
(1)|z-z0|表示复数z,z0对应的点之间的距离,在应用时,要把绝对值号内变为两复数差的形式.
(2)|z-z0|=r表示以z0对应的点为圆心,r为半径的圆.
(3)涉及复数模的最值问题以及点的集合所表示的图形问题,均可从两点间距离公式的复数表达形式入手进行分析判断,然后通过几何方法进行求解.
【变式训练】 △ABC的三个顶点所对应的复数分别为z1,z2,z3,复数z满足|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|,则z对应的点P是△ABC的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
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分层提分
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题组A 基础过关练
一、单选题
1.已知复数,和满足,若,则的最大值为( )
A. B.3 C. D.1
2.已知设,则,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.复数的模为1,其中为虚数单位,,则这样的一共有( )个.
A.9 B.10 C.11 D.无数
4.已知,,则( )
A.4 B. C. D.
5.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,
所以.
故选:D
6.若,则等于( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.在复平面中,已知点,复数对应的点分别为,且满足,则的最大值为___________.
8.若为虚数单位,复数满足,则的最大值为_______.
9.已知,且z是复数,当的最大值为3,则_______.
10.已知复数为虚数单位,则_________.
三、解答题
11.对于一组复数,,,…,,令,如果存在,使得,那么称是该复数组的“复数”.
(1)设,若是复数组,,的“复数”,求实数的取值范围;
(2)已知,,是否存在复数使得,,均是复数组,,的“复数”?若存在,求出所有的,若不存在,说明理由;
(3)若,复数组,,,…,是否存在“复数”?给出你的结论并说明理由.
12.已知复数,根据以下条件分别求实数的值或范围.
(1)是纯虚数;(2)对应的点在复平面的第二象限.
题组B 能力提升练
一、单选题
1.已知关于