内容正文:
假期作业17 复数
1.复数的有关概念
(1)复数的定义
形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中实部
是 ,虚部是 .
(2)复数的分类
复数z=a+bi(a,b∈R)
实数(b 0),
虚数(b 0)
纯虚数(a 0,b 0),
非纯虚数(a≠0,b≠0).{
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
(3)复数相等
a+bi=c+di⇔ (a,b,c,d∈R).
(4)共轭复数
a+bi与c+di共轭⇔ (a,b,c,d
∈R).
(5)复数的模
向量OZ
→
的模叫做复数z=a+bi的模,记作
或 ,即|z|=|a+bi|=r=
a2+b2(r≥0,a、b∈R).
2.复数的几何意义
(1)复 数z=a+bi
一一对应
→复 平 面 内 的 点
Z(a,b)(a,b∈R).
(2)复数z=a+bi(a,b∈R)
一一对应
→平面向
量OZ
→
.
3.复数的运算
(1)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)
= ;
②减 法:z1 -z2 = (a+bi)- (c+di)
= ;
③乘 法:z1 z2 = (a+bi) (c+di)
= ;
④ 除 法:
z1
z2
= a+bic+di=
(a+bi)(c-di)
(c+di)(c-di)
= (c+di≠0).
(2)复数加法的运算律
复数的加法满足交换律、结合律,即对任何
z1,z2,z3∈C,有z1+z2= ,(z1+z2)
+z3= .
◆[考点一] 复数的概念及其几何意义
1.(2024新课标Ⅱ卷,1)已知z=-1-i,则
|z|= ( )
A.0 B.1 C.2 D.2
2.(2025八省联考)|2-4i|= ( )
A.2 B.4 C.2 5 D.6
3.(多选题)下面是关于复数z= 21-i
的四个命
题,其中真命题为 ( )
A.|z|=2
B.z2=2i
C.z的共轭复数为-1+i
D.z的虚部为1
4.(2023新课标Ⅱ卷)在复平面内,(1+3i)
(3-i)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
5.已知i为虚数单位,x,y为实数,若(x+yi)
+2=(3-4i)+2yi,则x+y= ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.(多选)已知z1,z2 为复数,则下列说法不正
确的是 ( )
A.若z1=z2,则|z1|=|z2|
B.若z1≠z2,则|z1|≠|z2|
C.若z1>z2,则|z1|>|z2|
D.若|z1|>|z2|,则z1>z2
33
◆[考点二] 复数的代数运算
7.(2024新课标Ⅰ卷)若 zz-1=1+i
,则z=
( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
8.(2024全国甲卷(理))若z=5+i,则i(z+z)
= ( )
A.10i B.2i C.10 D.2
9.(2024北京卷)若复数z满足zi=-1-i
,
则z= ( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
10.(2024天津卷)已知i是虚数单位,复数
(5+i)(5-2i)= .
11.已 知 复 数 满 足|z|=1+3i-z,求
(1+i)2(3+4i)2
2z
的值.
12.已知复数z满足|z|= 2,z2 的虚部为2.
(1)求复数z;
(2)设z,z2,z-z2 在复平面内对应的点分
别为A,B,C,求△ABC的面积.
1.(多选)任何一个复数z=a+bi(其中a,b∈
R,i为虚数单位)都可以表示成z=r(cosθ
+isinθ)的形式,通常称之为复数z的三角
形式.法国数学家棣莫弗发现:对于z=r
(cosθ+isinθ),zn=[r(cosθ+isinθ)]n=rn
(cosnθ+isinnθ)(n∈N∗),我们称这个结论
为棣莫弗定理.根据以上信息,下列说法正
确的是 ( )
A.|z2|=|z|2
B.当r=1,θ=π3
时,z3=1
C.当r=1,θ=π3
时,z=12-
3
2i
D.当r=1,θ=π4
时,若n为偶数,则复数zn
为纯虚数
2.(多选)对于实系数一元二次方程ax2+bx
+c=0(a,b,c∈R),在复数范围内的解是
x1,x2,下列结论中正确的是 ( )
A.若b2-4ac=0,则x1,x2∈R且x1=x2
B.若b2-4ac<0,则x1∉R,x2∉R,且x1=x2
C.一定有x1+x2=-
b
a
,x1x2=
c
a
D.一定有(x1-x2)2=
|b2-4ac|
a2
世上没有坐享其成的好事,要幸福就要
奋斗!
幸福是奋斗出来的,不是等出来的! 向着
目标,我们一起努力吧!
43
在△ACD 中,由 余 弦 定 理 得,AD2 =AC2 +CD2 -2AC
CDcos∠ACD=152,
则AD=2 38km.]
8.解析:在 Rt△BCP1 中,∠BP1C=α,在 Rt△P2BC 中,∠P2
=α2.∵∠BP1C=∠P1BP2+∠P2
,∴∠P1BP2=
α
2
,
即△BP1P2 为等腰三角形,BP1=P1P2=l,
∴BC=lsinα.
在 Rt△ACP1 中,
AC
CP1
= AClcosα=tan
(90°-α),
∴AC=lcos
2α
sinα
,则 BA =AC-BC=lcos
2α
sinα -lsinα=
l(cos2α-sin2α)
sinα =
lcos2α
sinα .
答案:lsinα lcos2αsinα
9.B [由三角形的面积公式得b2+c2=3+2bcsinAtanA
,即b2+c2
=3+2bccosA.由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA=3,所
以a= 3.]
10.ABC [∵ 3(acosC+ccosA)=2bsinB,∴由正弦定理可
得 3(sinAcosC+sinCcosA)=2sin2B,∴ 3sin(A+C)=
2sin2B,∴ 3sinB=2sin2B.又∵sinB≠0,∴sinB= 32.
∵∠CAB=π3
,∴B∈ 0,2π3( ) ,∴B=
π
3
,∴∠ACB=π-
∠CAB-∠B=π3
,因此 A,B正确.四边形 ABCD 面积等
于S△ABC+S△ACD =
3
4AC
2+ 12AD
DCsin ∠ADC=
3
4
(AD2+DC2-2ADDCcos∠ADC)+12AD
DC
sin∠ADC= 34 ×
(9+1-6cos∠ADC)+ 12 ×3×1
sin∠ADC=5 32 +3sin ∠ADC-
π
3( ) ≤
5 3
2 +3
,当且仅
当∠ADC- π3 =
π
2
,即∠ADC=5π6
时,等号成立,因此 C
正确,D错误.]
11.解析:∵sin∠BAC=sin π2+∠BAD( )=cos∠BAD,
∴cos∠BAD=2 23 .
在△ABD 中,由 余 弦 定 理 得 BD2=
AB2+AD2-2ABADcos∠BAD=(3 2)2+32-2×3 2
×3×2 23 =3
,∴BD= 3.
答案:3
12.解:(1)在△OBC 中,BC=4(3-1),OB=OC=4 2,所以
由余弦 定 理 得 cos∠BOC=OB
2+OC2-BC2
2OBOC =
3
2
,所 以
∠BOC=π6
,
于是BC︵ 的长为 π64 2=
2 2
3 π.
(2)设∠AOC=θ,θ∈ 0,2π3( ) ,则∠BOC=
2π
3-θ
,
S四边形OACB=S△AOC +S△BOC =
1
2 ×4 2×4 2sinθ+
1
2 ×4
2×4 2sin 2π3-θ( )=24sinθ+8 3cosθ
=16 3sinθ+π6( ) ,由于θ∈ 0,
2π
3( ) ,
所以θ+π6∈
π
6
,5π
6( ).所以16 3sinθ+
π
6( ) ∈
(8 3,16 3],所以四边形OACB面积的最大值为16 3.
新题快递
1.B [根 据 余 弦 定 理,得 cos∠ABC=AB
2+BC2-AC2
2ABBC =
6.92+7.12-12.62
2×6.9×7.1 =
-30.37
48.99 <0
,所以 π
2 <∠ABC<π.
设
AC
︵
对应的圆心角为α,则有α+∠ABC=π,则cosα=cos(π
-∠ABC)=-cos∠ABC=30.3748.99
且0<α< π2.
因为 1
2 <
30.37
48.99<
2
2
,所以α∈ π4
,π
3( ).]
2.解:(1)在△DOE 中,由余弦定理得:
ED2=OD2+OE2-2ODOEcos∠EOD=4+1-2×2×
cosθ=5-4cosθ,
在△COE 中,由余弦定理得:
EC2=OC2+OE2-2OCOEcos∠EOC=4+1-2×2
×cos(π-θ)=5+4cosθ,
所以EC+ED= 5+4cosθ+ 5-4cosθ=f(θ),θ∈[0,
π],
∴将管道总长(即线段EC+ED)表示为变量θ的函数为:
f(θ)= 5+4cosθ+ 5-4cosθ,θ∈[0,π],
(2)由(1)可得:
[f(θ)]2=( 5+4cosθ+ 5-4cosθ)2
=10+2 5+4cosθ 5-4cosθ=10+2 25-16cos2θ,
因为,θ∈[0,π],所以0≤cos2θ≤1,
[f(θ)]2=10+2 25-16cos2θ≤10+2 25=20(百米)
当且仅当cos2θ=0,即θ=π2
时取等号,
因为f(θ)= 5+4cosθ+ 5-4cosθ>0,∴f(θ)= 20=
2 5(百米).
∴管道总长的最大值为2 5百米.
假期作业17 复数
思维整合室
1.(1)a b (2)= ≠ = ≠ (3)a=c且b=d
(4)a=c且b=-d (5)|z| |a+bi| 3.(1)(a+c)+(b+d)i
(a-c)+(b-d)i (ac-bd)+(ad+bc)i ac+bd
c2+d2
+bc-ad
c2+d2
i
(2)z2+z1 z1+(z2+z3)
技能提升台 素养提升
1.C [|z|= (-1)2+(-1)2= 2.]
2.C [由题意:|2-4i|= 22+(-4)2=2 5.]
3.BD [∵z= 21-i=
2(1+i)
(1-i)(1+i)=1+i
,
∴|z|= 2,z2=2i,z的共轭复数为1-i,z的虚部为1.故
A,C错,B,D正确.]
4.A [由题知(1+3i)(3-i)=3-i+9i-3i2=6+8i,所以该
复数在复平面内对应的点为(6,8),位于第一象限.]
5.D [由题意(x+yi)+2=(x+2)+yi=(3-4i)+2yi=3+
(2y-4)i,所以
x+2=3
y=2y-4{ ,解得x=1,y=4,所以x+y=5.]
6.BCD [若z1>z2,则z1,z2 为实数,当z1=1,z2=-2时,满
足z1>z2,但|z1|<|z2|,故 C项不正确;因为两个虚数之间
只有等与不等,不能比较大小,所以 D 项不正确;当两个复
数不相等时,它们的模有可能相等,比如1-i≠1+i,但|1-i|
=|1+i|,所以B项不正确;因为当两个复数相等时,模一定
相等,所以 A项正确.]
7.C [由题知z=(1+i)(z-1),z=1+ii =1-i.
故选择:C.]
8.A [因为z=5+i,所以z=5-i,故i(z+z)=10i.]
9.C [zi=-1-i
,则z=i(-1-i)=-i-i2=1-i.]
10.解析:(5+i)(5-2i)=5+ 5i-2 5i+2=7- 5i.
答案:7- 5i
39
11.解:设z=a+bi(a,b∈R),由|z|=1+3i-z,
得 a2+b2-1-3i+a+bi=0,
则 a
2+b2+a-1=0,
b-3=0,{ 所以
a=-4,
b=3,{ 所以z=-4+3i.
则
(1+i)2(3+4i)2
2z =
2i(3+4i)2
2(-4+3i)
=2
(-4+3i)(3+4i)
2(-4+3i) =3+4i.
12.解:(1)设z=a+bi(a,b∈R),
由已知条件得:a2+b2=2,z2=a2-b2+2abi,所以2ab=2.
所以a=b=1或a=b=-1,即z=1+i或z=-1-i.
(2)当z=1+i时,z2=(1+i)2=2i,z-z2=1-i,所以点
A(1,1),B(0,2),C(1,-1),
所以S△ABC=
1
2AC×1=
1
2×2×1=1
;
当z=-1-i时,z2=(-1-i)2=2i,z-z2=-1-3i.
所以点A(-1,-1),B(0,2),C(-1,-3),所以S△ABC=
1
2|AC|
×1=12×2×1=1.
即△ABC的面积为1.
新题快递
1.AC [z=r(cosθ+isinθ),则z2=r2(cos2θ+isin2θ),则|z2|
=|r2(cos2θ+isin2θ)|=r2,|z|2=|r(cosθ+isinθ)|2=r2,所
以 A正确;当r=1,θ= π3
时,z3= cosπ3+isin
π
3( )
3
=cos
π+isinπ=-1,所以B错误;当r=1,θ=π3
时,z=cosπ3+
isinπ3=
1
2+
3
2i
,则z=12-
3
2i
,所以 C正确;当r=1,θ=
π
4
时,zn=cosnπ4+isin
nπ
4
,
当n为偶数时,设n=2k,k∈Z,
则zn=coskπ2+isin
kπ
2
,k∈Z,
所以当k为奇数时,zn 为纯虚数,当k为偶数时,zn 为实数,
所以 D错误.]
2.AC [对于 A,当b2-4ac=0时,x1=x2=-
b
2a∈R
,故正
确;对于B,当b2-4ac<0时,则x1=
-b-i -b2+4ac
2a
,x2
=-b+i -b
2+4ac
2a
,则x1∉R,x2∉R,且x1≠x2,故错误;对
于C,由一元二次方程根与系数的关系可得x1+x2=-
b
a
,
x1x2=
c
a
,故正确;对于D,(x1-x2)2=
b2-4ac
a2
,故错误.]
假期作业18 基本立体图形及
立体图的直观图
思维整合室
1.互相平行 公共顶点 平行于
2.(2)45°(或135°) 变为原来的一半
技能提升台 素养提升
1.B 2.C
3.BCD [当任意两点与球心在一条直线上时,可作无数个圆,故A
错;B正确;C正确;根据球的半径的定义可知D正确.]
4.A [由题意,圆柱的侧面展开图是矩形,如图所
示,AC即为葛藤的最短长度,一条直角边长(即圆
木的高)为3×10+5=35(尺),另一条直角边长为
3×4=12(尺),故 葛 藤 长 为 352+122 =37
(尺).]
5.ABD [由直观图的画法规则,可知 A,B,D正确,
C中∠x′O′y′可以是45°或135°,故 C错误.]
6.D [根据斜二测画法的原则可知OC=
2,OA=1,
所以对应直观图的面积为S=2×12×OA
×OC×sin45°=2×12×1×2×
2
2= 2.
]
7.C [由题知∠D′O′A′=45°,O′C′=
C′D′=1,所以O′D′= 2,
故在原图形中,OD=2 2,CD=C′
D′=1,OC= OD2+CD2= 8+1
=3,OA=O′A′=3,所 以 四 边 形
OABC为菱 形(如 图 所 示),则 原 图
形面积S=OAOD=6 2.]
8.解析:在直观图中,四边形为O′A′B′C′菱形且边长为2cm,
∴由斜二测法的规则得:在xOy坐标系中,四边形ABCO 是
矩形,
其中OA=2cm,OC=4cm,
∴四边形ABCO 的周长为:2×(2+4)=12(cm),
面积为S=2×4=8(cm2).
答案:12 8
9.A [可以将该半正多面体分为三层,
上层8个面,中层8个面,下层8个面,
上下底各1个面,所以共有8+8+8+
1+1=26个面.
设半正多面体的棱长为a,作出该几何
体的截面如图,截面图为正八边形,
由图可得CD=1-a2
,CE=a,
因为△CDE 为等腰直角三角形,所以CE= 2CD,即a= 2
×1-a2
,
解得a= 1
2+1
= 2-1,所 以 该 半 正 多 面 体 的 棱 长 为 2
-1.]
10.解析:圆锥底面半径为1cm,母线长为2cm,则它的侧面展
开图扇形的圆心角所对的弧长为2π×1=2π(cm);
所以扇形的圆心角为θ=2π2=π.
答案:π
11.解:圆台的轴截面题图所示,设圆台上、
下底面半径分别为xcm,3xcm,延 长
AA1 交 OO1 的 延 长 线 于 S,在 Rt
△SOA 中,∠ASO = 45°,则 ∠SAO
=45°,
所以SO=AO=3x,SO1=A1O1=x,所以OO1=2x.
又S轴截面 =12
(6x+2x)2x=392,所以x=7.
所以圆台的高OO1=14(cm),母线长l=2OO1=142(cm),
两底面半径分别为7cm,21cm.
12.解:把长方体的部分面展开,如图所示.
对甲、乙、丙三种展开图利用勾股定理可得 AC1 的长分别
为 90、 74、 80,由此可见乙是最短线路,所以甲壳虫
可以 先 在 长 方 形 ABB1A1 内 由 A 到 E,再 在 长 方 形
BCC1B1 内由E 到C1,也可以先在长方形AA1D1D 内由A
到F,再 在 长 方 形 DCC1D1 内 由 F 到 C1,其 最 短 路 程
为 74.
49