10.2.2 复数的乘法与除法(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第四册同步学习指导(人教B版2019)

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教辅
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版必修第四册
年级 高一
章节 10.2.2 复数的乘法与除法
类型 学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.14 MB
发布时间 2025-05-06
更新时间 2025-05-06
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-03-31
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价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

10. 2. 2  复数的乘法与除法 !"#$%&'( 学习目标 核心素养 1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算,并会简单应用. 2.理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分 配律. 通过复数的乘法、除法运算法则及运 算性质的学习,提升数学运算、逻辑推 理素养. )*+,%-.+ 知识点1  复数的乘法     1.复数乘法的定义     一般地,设z1 = a + bi,z2 = c + di(a,b,c,d∈R),称z1 z2(或z1 × z2)为z1 与z2的积,并规定:     z1 z2 =(a + bi)(c + di)=                       . [思考]     2.复数乘法的运算律     对任意z1,z2,z3∈C,有 交换律 z1 z2 =           结合律 (z1 z2)z3 =           乘法对加法的分配律 z1(z2 + z3)=                 3.复数乘法的运算性质     zm·zn =               ,(zm)n =             ,(z1 z2)n = zn1 zn2 .(其 中m,n∈N +)     提醒: HOå•     (1)(a ± bi)2 = a2 ± 2abi - b2(a,b∈R);     (2)(a + bi)(a - bi)= a2 + b2(a,b∈R);     (3)(1 ± i)2 = ± 2i.     4. i的乘方运算性质     i4 n +1 =           ;i4 n +2 =             ;i4 n +3 =           ;i4 n =           .     提醒:(1) Tg i0 = 1 V i - m = 1 im (m “ N) VY i -Ò-ÓÔ+Wö ÀÿÕÀV¦ m “ Z N„?ôÕïh 7 (2) «O i -Ò-ÓÔ+Wd% i -±ÃÒۘh ●/012 1.已知复数z在复平面内对应的点为(3,4),复数z的共轭复数为z,那么z·z = (  )                                                A. 5 B. - 7 C. 12 D. 25 思考:(1)复数的乘法与 多项式的乘法有何不同? (2)| z | 2 = z2,正确吗? 提示:(1) ŽÀ-֍¡ $b?֍}“Â-V b^0P*¦£¤®1 Xå‰*Ê i2 )Õ - 1 V ƒ Ê F ”n  ” 4 5 A¥h (2) Pzfh™KV | i | 2 = 1 VÙ i2 = - 1 h $&* 2.(2024·全国甲卷)若z = 5 + i,则i(z + z)= (    ) A. 10i B. 2i C. 10 D. 2 3.已知复数z =(1 - i)(1 - 2i),其中i是虚数单位,则z的虚部为 (  ) A. - 3 B. 3 C. - 3i D. 3i 知识点2  复数的除法     1.复数除法的定义     如果复数z2≠0,则满足zz2 = z1的复数z称为z1除以z2的商,并记作z =         (或z =         ), z1称为被除数,z2称为除数.     2.复数除法的意义     一般地,给定复数z≠0,称1z为z的          ,z1除以z2的商 z1 z2 也可以看成z1与z2的倒数之 积,显然,利用“            ”可以求出任意一个非零复数的倒数,以及任意两个复数的商(除数不 能为0).当z为非零复数且n是正整数时,规定z0 = 1,z - n = 1 zn .     3.复数倒数运算     设z = a + bi(a,b∈R),则1z =               ,且 1 z = z | z | 2 .     4.复数的除法法则     设z1 = a + bi,z2 = c + di(c + di≠0),a,b,c,d∈R.     z1 z2 =             =                     .     提醒: 2ŽÀ­-\0¾Ä 7È 1 ÉFÀ©u4!n4×*ÖI4×-»¼ŽÀ c - di, ©õ÷¦Xå‰V’.¯°FG„—}Ê4×FÀ ©V’¡v?­-4׋bx©ŒØ“ . È 2 ÉãÀ?u CÐ÷å‰t+F”n”4Ù . ~5cÚuŽÀ-­“Âpv?-4×bx© . ●/012 4.复数z1在复平面内对应的点为(2,3),复数z2 = -2 + i(i为虚数单位),则复数z1z2的虚部为 (  )                                               A. 85 B. - 8 5 C. 8 5 i D. - 8 5 i 5.已知i是虚数单位,复数z = 2 + i3 - i,则复数z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 知识点3  实系数一元二次方程在复数范围内的解集     (1)当a,b,c都是实数且a≠0时,关于x的方程ax2 + bx + c = 0称为实系数一元二次方程,这 个方程在复数范围内总有解,而且     当①Δ = b2 - 4ac > 0时,方程有                ;     ②当Δ = b2 - 4ac = 0时,方程有                  ;     ③当Δ = b2 - 4ac < 0时,方程有两个              .     (2)如果x1,x2为实系数一元二次方程ax2 + bx + c =0(a≠0)的解,那么x1 + x2 =             , x1x2 =             . ●/012 6.若1 +槡2i是关于x的实系数方程x2 + bx + c = 0的一个复数根,则 (    ) A. b = 2,c = 3  B. b = - 2,c = 3 C. b = - 2,c = - 1  D. b = 2,c = - 1 $&+ 3456%789 ●:;<%Ž¨@©Pª¤¦§ 1.(1)若z = 1 + i,则| z2 - 2z | = (  ) A. 0 B. 1 C.槡2 D. 2 (2)(2 + 2i)(1 - 2i)= (  ) A. - 2 + 4i B. - 2 - 4i C. 6 + 2i D. 6 - 2i (3)若复数(1 - i)(a + i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数 a的取值范围是 (  ) A.(- ∞,1) B.(- ∞,- 1) C.(1,+ ∞) D.(- 1,+ ∞) [分析]  利用乘法公式进行运算. [归纳提升] 〉 /CD1 1.(1)已知z在复平面内对应的点的坐标为(1,- 1),则z·(z + 1) =         . (2)已知a,b∈R,i是虚数单位,若(1 + i)(1 - bi)= a,则a =           , b =       . ●:;E%Ž¨@©P«¤¦§ 2.(1)2 - i1 + 2i = (  ) A. 1 B. - 1 C. i D. - i (2)若复数z满足z(2 - i)= 11 + 7i(i是虚数单位),则z = (  ) A. 3 + 5i B. 3 - 5i C. - 3 + 5i D. - 3 - 5i     [分析]  复数的除法运算就是分子分母同乘分母的共轭复数,转化 为乘法进行. [归纳提升] 〉 /CD1 2.(1)已知复数z = 1 + 3i1 - i,i为虚数单位,则| z | = (  )                                                A.槡2 B.槡5 C.槡10 D. 2槡5 (2)(多选题)复数z满足(z - 2)·i = z(i为虚数单位),z为复数z的共 轭复数,则下列说法错误的是 (  ) A. z2 = 2i B. z·z = 2 C. | z | = 2 D. z + z = 0 归纳提升:两个复数代 数形式乘法的一般方法 È 1 ɇ$b?- ֍LÙ . È 2 Ƀ+ i2 )Õ - 1. È 3 É]÷ƒÆÇŽÀ -¾n¿RmV©õ" ŽÀ-ãÀ;? . 归纳提升:1.两个复数 代数形式的除法运算 步骤 È 1 ɇ+­?® "4? . È 2 Ƀ+4!n4 ×*ÖI4×-» ¼ŽÀ . È 3 É]÷+4!n 4×45ÆÇ֍ RmV¥+i©" ŽÀ-ãÀ;? . 2.常用公式 (1)1i = - i; (2)1 + i1 - i = i; (3)1 - i1 + i = - i. $&! ●:;>%¬­® iP¯eP°±² 3.计算i + i2 + i3 +…+ i2 024 . [归纳提升] 〉 /CD1 3.(1)若复数z满足z(1 + i)= i2 023 + 2i2,其中i为虚数单位,则z的实部为 (    ) A. 12 B. - 1 2 C. 3 2 D. - 3 2 (2)当z = - 1 - i 槡2 时,则z2 010 + z102 =         . ●:;n%Œw<³E´'µ¶Žabœ·Pf: 4.已知x = 1 + i是方程x2 + bx + c = 0的一个根(b,c为实数). (1)求b,c的值; (2)试判断x = 1 - i是不是方程的根. [归纳提升] 归纳提升:虚数单位i 的周期性 (1)i4n + 1 = i,i4n + 2 = - 1,i4n + 3 = - i,i4n = 1 (n “ N); (2)in + in + 1 + in + 2 + in + 3 = 0(n “ N). 归纳提升: È 1 ÉFSÀ ^ðñÃ$°-v} Õ2lm-V¦TŽÀ a + bi(a,b “ R,b ¢ 0) }FSÀ^ðñÃ$° -vVYi»¼ŽÀ a - b i }9$°-` ^v . È 2 É]®FÀÑÒ/ 2NV®ŽÀÑÒ/d %FSÀ^ðñÃ$° ۘVÛÐgx]_v >?Ü]@OVó}Ž 5?Ž$°v-Ýk —Þß¹Ö# . $'$ 〉 /CD1 4.(1)已知复数3 - 2i是关于x的方程2x2 - mx + n = 0的一个根,则实数m,n的值分别为(  )                                                A. 6,5 B. 12,10 C. 12,26 D. 24,26 (2)已知关于x的方程x2 +(k + 2i)x + 2 + ki = 0有实数根,则实数k的值为          . ●QRST%m¸¹ | z | 2 = z2 5.已知复数z满足条件z2 - | z | - 6 = 0,求复数z. [错解]  由z2 - | z | - 6 = 0(| z | - 3)(| z | + 2)= 0.     因为| z | + 2≠0,所以| z | = 3.     则在复平面内以原点为圆心,3为半径的圆上的所有点对应的复数均符合要求.     [错因分析]  本题将复数z的模等同于实数的绝对值,误认为| z | 2 = z2 .     [正解]      [误区警示]  设复数z = a + bi(a,b∈R),则z2 =(a + bi)2 = a2 - b2 + 2abi,| z | 2 = a2 + b2,即z2≠ | z | 2,二者不可混淆. 〉 /CD1 5.已知复数z满足z = - | z |,则z的实部 (  )                                                A.不小于0 B.不大于0 C.大于0 D.小于0 XYZ[%\]^ 1.如图,若向量→OZ对应的复数为z,且| z | =槡5,则 1 珋z = (  ) A. 15 + 2 5 i B. - 15 - 2 5 i C. 15 - 2 5 i D. - 15 + 2 5 i 2.已知i是虚数单位,则化简1 + i( )1 - i 2 022 的结果为 (  )                                A. i B. - i C. - 1 D. 1 3.(2024·北京卷)已知zi = - 1 - i,则z = (    ) A. - 1 - i B. - 1 + i C. 1 - i D. 1 + i 4.若21 - i = a + bi(i为虚数单位,a,b∈R),则a + b =           . 5.设z1 = a + 2i,z2 = 3 - 4i,且z1z2为纯虚数,则实数 a的值为        . 请同学们认真完成练案[8                           ] $'# (-+i5-.所以,a解得:对点做 4.A由复数模及复数减法运算的几问意义,结合条件可知复数 =1,y=0, z的对应点P到△ABC的顶点A、B,C距离相等,.P为△ABC 所以=3-2i,=-2+i,则+为=1-i, 的外心 所以1,+=2 课堂检测固双基 对点训练 1.Dx=4+i+(3+2i)=7+3i 1.(1)C(2)见解析(3)见解析 2.A由复数的运算法则可得1-2=(3+i)-(2-i)=1+2i, u油618C 其在复平面内对应的点为(1,2),所以云-三在复平面内对应 lb=-1. 的点位于第一象限,故选A ∴,0+bi=-2-i. 3.A依题意,得+1=2所以=引所以=1 ·复数:表示的点位于复平面内的第三象限。 L1-y=0, ly=1. (2)方法一:设:=x+i(x,yeR),因为:+1-3i=5-2i,所以x+ 4.(4,-2)AC=BC-B, .AC对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i. i+(1-3i)=5-2i.即x+1=5且y-3=-2,解得x=4.y=1,所 设C(x,y),则(x+yi)-(2+i)=2-3i, 以:=4+i. .x+yi=(2+i0+(2-3i)=4-2i, 方法二:因为z+1-3i=5-2i.所以:=(5-2i)-(1-3i)= .x=4,y=-2 4+i. .点C在复平面内的坐标为(4,-2). (3)设:=x+i(x,yeR),则l=√2+7 5.-1-7i 由复数加,减法的几何意义可得=子( 又:+:=1+3i,所以√+y+x+1=1+3i,由复数相等 得V公+了+=l,解得4所以:=-4+3 励),其对应的复数为与-6-81+4-60)=-1-7元 y=3, y=3, 例2:(1)40=-0i,.Ad所表示的复数为-3-2i 10.2.2复数的乘法与除法 B配=AdBC所表示的复数为-3-2i 必备知识探新知 (2)=0-0元 知识点11.(ac-bd)+(d+bc)i2.1() .C1所表示的复数为(3+2i)-(-2+4)=5-2i. 2121+12 3."”24.i-1-i1 (3)对角线0亦=0+0记,它所对应的复数:=(3+2i)+对应练习 (-2+4i)=1+6i,10i1=√1+6=√37. 1.D由题意:=3+4i.则:·2=12=(√/32+4)2=25. 对点训练 2.A由:=5+i一z=5-i,:+=10,则i(:+:)=10i,故选A. 2.(1)A形对应的复数为n-=(2+i)-1=1+iB武对应的复3.A:=(1-i)(1-2i)=1-2-3i=-1-3i,则:的虚部为 数为-w=(-1+2i)-(2+i)=-3+i.AC对应的复数为 -3.故选A. 6-8w=(-1+2i)-1=-2+2i. 知识点21.1 (2)由(1)知M=√个+下=2,BC1=√(-3)+下=√0, +2钢致分母实数化3号:法 1MC1=√(-2)+2=22,所以1A1+1AC12=1BC2, 4.ut bi ac bd be-ad. c+di c+de+ 所以△ABC为直角三角形. 对应练习 (3)sm=id=7×2x2,2=2 4.B因为复数3,在复平面内对应的点为(2,3).所以,=2+ 例3:(1)B(2)见解析(1)因为:= 1则2=222=1,-3 -2+i(-2+i)(-2-i) a+i(a,beR),则:-i=a+(b-1)i,z+ 2-i=(a+2)+(b-1)i, 所以复数子的虚部为-号故选B 由1:-i1=1:+2-i1可得 √2+(b-1)=√(a+2)+(b-1),解 sD-g885+宁…子 得a=-1,则x=-1+所i.所以z-3+3i三 二复数在复平面内对应的点位于第四象限故选D. -4+(b+3)i, 知识点3(1)两个不相等的实数根两个相等的实数根互为共 因此,1:-3+3i1=√(-4)2+(b+3)≥4,当且仅当b 轭的虚数根(2)-么二 aa =-3时,等号成立,故1:-3+3i1的最小值为4. 对应练习 (2)设M(-5,-1),如图所示,则1Oi1=6B实系数方程虚根成对,所以1-2i也是方程2+bc+c=0的 V(-5)2+(-1)2=2. 一个根, 所以1lm=2+1=3,llm=2-1=1 由根与系数的关系得,-b=(1+2i)+(1-2i)=2,所以 对点训练 b=-2,e=(1+2i)(1-2i)=1+2=3 3.因为:=1且x∈C,作图如图: 所以b=-2.c=3.故选B. 所以1:-2-21的儿何意义为单位圆上的点 P22) 关键能力攻重难 M到复平面上的点P(2,2)的距离,所以 例1:(1)D(2)D(3)B(1)由题意可得=(1+i)2=2i. 1:-2-2i1的最小值为10P1-1=22-1. 则2-2上=2i-2(1+i)=-2故1-2=1-21=2.故选D 例4:B根据复数加(减)法的几何意 (2)(2+2i)(1-2)=2+4-4i+2i=6-2.放选D. 义,知以O,O丽为邻边所作的平行四边形的 (3):=(1-i)(a+i)=(a+1)+(1-a)i,因为对应的点在第 对角线相等,则此平行四边形为矩形,故三角形OAB为直角三 角形 二象限,所以日8新得a<-1放选且 -190 对点训练 1.(1)1-3i(2)21(1)::在复平面内对应的点的坐标为 解得-√F-6=0或广+了+6=0(无解), Ly=0 [x=0 (1,-1),.x=1-i,∴.z·(:+1)=(1-i)(2-i)=1-3i. (2)因为1+i)(1-i)=1+b+(1-b)i=a. 即V尽-3)(F+2)=0,解得{任±3, ly=0. ly=0. 又a.b∈R,所以1+b=a且1-b=0, 得a=2.b=1. 故x=3或:=-3. 对点训练 例2:(D2A-得,器-亨:-i设:a+abeR, 故选D. :=-1l,a+i=-√a2+6 (2).“x(2-i)=11+7i. 六:-售7没295酒3+放选A {8三。合解得化8数:的实部不大于0 (2-i)(2+i) 5 b=0」 课堂检测固双基 对点训练 1.D由题意,设z=-1+i(b>0),则1=√/个+6=5,解得 20B2A0D0:=得9=.-1+点,a 2 6:2.即:=-1+2,所以▣2 =√(-1)+2=5.故选B -2i-2i(1+i) -1+2i (2)油(:-2)i=,得i-2i=,=1-)(1+5 ! 1221方+号放选n 5 山,=1-沙=一21a2,=+2,2C因为复数}==1+所以 2 故B正确,A,C,D错误.故选ACD 例3:”++2+小=0, 1+i2 1-i =四==-1,故选C 1+2++…+2=(+产+护+)+(的++7+)3.C由题意得:=(-1-i)=1-i故选C +…+(@+2@+2m+24)=0. 2(1+i) 对点训练 42因为2=+行=1+i,所以1+i=a+i,所以a 3.(1)D(2)0(1)由复数:满足:(1+i)=2+2= =1,b=1,所以a+b=2 0-2=-2=-2-i.可得:=品5号设26R且60.所以5i即a+ 1+i 3 “一子+宁,所以复数:的实廊为- 6i(3-4)=46+3bi,所以g=4北所以a=氵 12=3b. (2=-1- 2)=-i °10.3 复数的三角形式及其运算 20+:m=(-i)8+(-i)列 =(-i)4·(-i)+(-i)"·(-i)3 第1课时复数的三角形式 =-i+i=0. 必备知识探新知 例4:(1)因为1+i是方程x+x+c=0的根, 所以(1+i)2+b(1+i)+e=0,即(b+c)+(2+b)i=0, 知识点1r(eos0+isin0)辐角 所以660每得22 对应练习 I1.(1)×(2)×(3)×(4)V 12+b=0. 故b的值为-2,c的值为2 2子曲到=a.…0方 又因为1+i对 (2)由(1)知方程可化为x2-2x+2=0. 把x=1-i代人方程左边得x2-2x+2=(1-i)2-2(1-i) 应的点位于第一象限, +2=0,显然方程成立,所以x=1-i也是方程的根 对点调练 所以g1+i)=开所以:=@牙+isin牙) 4.(1)C(2)±22(1)复数3-2i是关于x的方程2x2-mx 知识点2(1)2m(2)ag: +n=0的一个根,则复数3+2i也是关于x的方程2x2-m+ 对应练习 n=0的-个根3-2i+3+2i=受,(3-2i)(3+2)=2 3.B由镉角主值的定义,知复数:=c0s平+iim牙的循角主值 ∴.m=12,n=26.故选C 是牙故选B (2)设是方程的实数根,代入方程并整理得(后+似。+2)+ (2x+k)i=0. 4.D=-血设+im设=m(受+调)+in(受+ 由复数相等的充要条件得居+,+2=0。 12xm+k=0, 一)+号,故复数:的辐角主值为号放选 解得=2,。或-石. 关键能力攻重难 k=-22,k=22. 例1:(1)1-1+i1=2 所以k的值为-2,2或2v2. 点(-1,1)在第二象限,又tan0=-1, 例5:设x=x+i(x,y后R) 所以g(-1+)=平 则由条件得x2-y2+2i-√量+y-6=0. 由复数相等的充要条件得 (2)15-i1=2,点(瓦,-1)在第四象限,又m0=- 3 ∫x2-y2-√+3y2-6=0. 2y=0, 所以rg(,5-i)=知 6 -191

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10.2.2 复数的乘法与除法(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第四册同步学习指导(人教B版2019)
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