内容正文:
一、数学抽象
数学抽象是数学的基本思想,是形成理性思维的重要基础,反映了数学的本质特征,贯穿在数学的产生、发展、应用的过程中.在本章中,主要体现在复数的基本概念中.
培优一|复数的概念
【例1】 (1)设i是虚数单位,若复数a+(a∈R)是纯虚数,则a=( )
A.4 B.3
C.2 D.1
(2)i是虚数单位,复数z=a+i(a∈R)满足z2+z=1-3i,则|z|=( )
A.或 B.2或5
C. D.5
(3)若复数z=1+i(i为虚数单位),是z的共轭复数,则z2+的虚部为( )
A.0 B.-1
C.1 D.-2
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二、数学运算
数学运算在本章中主要体现在复数代数形式的四则运算、复数范围内解方程及三角形式的乘、除运算中.通过复数的四则运算进一步培养学生的数学运算核心素养.
培优二|复数的四则运算
【例2】 (1)(2024·新高考Ⅰ卷2题)若=1+i,则z=( )
A.-1-i B.-1+i
C.1-i D.1+i
(2)(2024·全国甲卷1题)若z=5+i,则i(+z)=( )
A.10i B.2i
C.10 D.2
(3)(2023·新高考Ⅰ卷2题)已知z=,则z-=( )
A.-i B.i
C.0 D.1
尝试解答
培优三|复数范围内解方程
【例3】 已知关于x的方程x2-(tan θ+i)x-(2+i)=0.
(1)若方程有实数根,求锐角θ和实数根;
(2)证明:对任意θ≠kπ+(k∈Z),方程无纯虚数根.
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培优四|复数三角形式的乘、除运算
【例4】 计算:(1)2×3( cos +isin );
(2)8(cos 85°+isin 85°)÷[(cos 25°+isin 25°)].
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三、直观想象
在本章中直观想象主要体现在复数的几何意义与复数乘、除法的几何意义等问题中.
培优五|复数的几何意义
【例5】 (1)(2024·新高考Ⅱ卷1题)已知z=-1-i,则|z|=( )
A.0 B.1
C. D.2
(2)(2023·新高考Ⅱ卷1题)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
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【例6】 在复平面内的长方形ABCD的四个顶点中,点A,B,C对应的复数分别是2+3i,3+2i,-2-3i,求点D对应的复数.
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培优六|复数中的证明问题
【例7】 设z∈C,且|z|=1,但z≠±1,求证:是纯虚数.
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章末整合提升
【例1】(1)C(2)C(3)A
解析:(1).a十
6+2i
(6+2i)(-1-i)
7=4计1-》=a十2=0-2-41是纯虚数,a-2三
2
即a=2.故选C.
(2)2+2=(a+i)+a+i=g-1+a+(2a+1Di=1-3i,:g1ta1,解得a=-2.2
2a+1=-3,
=-2+i,故|z|=(-2)2+12=5.故选C.
(3).z=1+i,∴.2=1-i,∴.z2+z2=(1+i)2+(1-i)2=2i+(-2i)=0.故选A.
【例2】(1)C(2)A(3)A
解折:0)法日为,产,片2=1+,=1+所以=1+片1-i改选C
法二由2211+i,得2=2-1)(1+i),即i=1+i21中-1-i
(2)因为z=5+i,所以z=5一i,所以i(z+z)=10i,故选A.
》题,绿:品可分5以分质送:方方
故选A.
【例3】解:(1)原方程可化为x2-xtan0-2一(x+1)i=0,设方程的实数根为xo,
x-Xotan0-2=0,
则
即=一1,
x0+1=0,
tan=1.
又日是锐角,故0=4
π
(2)证明:假设方程有纯虚数根,可设为bi,b≠0,b∈R,
则-b2-(tan0+i)bi-(2+i)=0,
-b2-ibtan 0+6-2-i=0,
可得-+b-2=0,解得b=1±71,
21
与假设矛盾,所以方程无纯虚数根
【例4】解:(1)原式
4m号+tml+到
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=6c0
7π+isin7亚
612
12
6-2+6+2,
4
=32-396+32+36
2
(2)原式=42[cos(85°-25°)+isin(85°-25°)]=42(cos60°+isin60°)=4
2}+要242+
【例5】(1)C(2)A解析:(1)若z=-1-i,则|z1=(-1)2+(1)2=2.故选
C.
(2).(1+3i)(3一i)=3一i+9i一32=6+8i,∴.(1+3i)(3-i)在复平面内对应的点的坐标
为(6,8),即(1十3i)(3一i)在复平面内对应的点在第一象限.故选A.
【例6】解:由题意得0A=(2,3),OB=(3,2),O0=(-2,-3).
设OD=(x,y),则AD=(x-2,y-3),BC=(-5,-5).
由必客,市=成。所二子,长0对定的复装有421
【例7】证明:法一设z=a十bi(a,b∈R),
由1z=1得+6=1,:1=《a1)+b1_【a-1)十bi1a+1)-b1三
”z+1(a+1)+bi(a+1)2+b2
(a2+b2-1)+2bi=
2b
(a+1)2+b2
(a+1)2+b2
由|z|=1且z≠±1,得b≠0,a≠±1,
为纯座数
法二|z|=1,.z2=1.
-+器+得
+1,02是能定烫
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