内容正文:
数学必修二导学案 第七章 复 数
第七章 复数
第七章 复数
复数--知识小结【导学】【解析】
【导学目标】
1.理解复数的概念,理解复数相等的充要条件.
2.了解复数的代数表示法及其几何意义.
3.能进行复数代数形式的四则运算,了解两个具体复数相加、减的几何意义.
【导学重点】理解复数的概念,理解复数相等的充要条件及复数代数形式的四则运算
【导学难点】理解复数乘除法的运算律,会在复数范围内解方程.
【知识要点】
复数的有关概念
(1)复数的概念:形如a+bi(a,b∈R)的数叫复数,其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部(i为虚数单位).
(2)分类:
满足条件(a,b为实数)
复数的分类
a+bi为实数⇔b=0
a+bi为虚数⇔b≠0
a+bi为纯虚数⇔a=0且b≠0
a+bi为非纯虚数⇔a≠0且b≠0
复数相等
a+bi=c+di⇔a=c,b=d(a,b,c,d∈R)
共轭复数
a+bi与c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
复数的模
向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=(a,b∈R).
复数的几何意义
复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b)平面向量=(a,b)
复数的运算
设z1=a+bi,z2=c+di,a,b,c,d∈R.
1.(1±i)2=±2i,=i,=-i.
2.-b+ai=i(a+bi).
3.i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*);
i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N*).
4.z·=|z|2=||2,|z1·z2|=|z1|·|z2|,=,|zn|=|z|n.
在复数范围内,实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求解方法
(1)求根公式法
①当Δ≥0时,x=.②当Δ<0时,x=.
(2)利用复数相等的定义求解
设方程的根为x=m+ni(m,n∈R),将此代入方程ax2+bx+c=0(a≠0),化简后利用复数相等的定义求解.
【典型例题】
题型一:复数的有关概念
【例1-1】(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)中,虚部为bi. ( × )
(2)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小. ( × )
(3)实轴上的点表示实数,虚轴上的点都表示纯虚数. ( × )
(4)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模. ( √ )
【答案】(1)×;(2)×;(3)×;(4)√.
【例1-2】(多选)已知复数z1=x+yi(x,y∈R),z2=cosθ+isinθ(θ∈R),则下列说法正确的是( )A.(z1+z2)2=|z1+z2|2;
B.复平面内z22对应的点的集合是单位圆;
C.;
D.复平面内满足∣z1−i∣=1的点的集合是线段.
【答案】BC
【例1-3】已知复数.
(1)若为实数,求实数的值;
(2)若为纯虚数,求实数的值;
(3)若在复平面上对应的点在直线上,求实数的值.
【答案】(1)-2;(2)2;(3)-1.
题型二:数学运算--复数的运算
►考法1 复数的乘法运算
【例2-1】 (1)(1+i)(2-i)= .
(2)设(1+2i)(a+i)的实部与虚部相等,其中a为实数,则a= .
(3)若a为实数,且(2+ai)(a-2i)=-4i,则a= .
【答案】(1)3+i;(2)-3;(3)0.
►考法2 复数的除法运算
【例2-2】 (1)i是虚数单位,复数= .
【答案】4-i.
(2)若复数z满足i·z=1+2i,其中i是虚数单位,则z的实部为 .
【答案】2.
►考法3 复数的综合运算
【例2-3】设复数z满足=i,则z的共轭复数为 .
【答案】i.
【例2-4】若复数z满足 2z+=3-2i,其中i为虚数单位,则z等于 .
【答案】1-2i.
【例2-5】若复数为纯虚数,其中i为虚数单位,
(1)求实数m的值;
(2)若用mi为实系数方程的根,求实数a的值.
【答案】(1)m=2;(2)实数a的值2.
【例2-6】(多选题)若复数,其中为虚数单位,则下列结论不正确的是( )
A.
的虚部为
B.
C.
的共轭复数为
D.为纯虚数
【答案】ABC.
题型三:直观想象--复数的几何意义
【例3-1】在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于 .
【答案】第四象限.
【例3-2】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 .
【答案】a<-1.
题型四:逻辑推理--复数、向量、点的对应关系
【例4-1】已知复数z1=2+3i,z2=a+bi,z3=1-4i,它们在复平面上所对应的点分别为A,B,C.若=2+,则a= ,b= .
【答案】a=-3,b=-10.
题型五:在复数范围内解方程
【例5-1】在复数范围内解下列方程.
(1)x2+5=0;
(2)x2+4x+6=0.
【答案】(1);(2).
【例5-2】已知6+7i是关于x的方程2x2+px+q=0的一个根,求实数p,q的值.
【答案】实数p,q的值分别为-24,170.
【例5-3】已知复数(为虚数单位)
(1)求;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)1+i;(2)a=-3,b=4.
【例5-4】已知复数()的实部与虚部的差为.
(1)若,且,求复数在复平面内对应的点的坐标;
(2)当取得最小值时,求复数的实部.
【答案】(1)(2,6);(2).
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复数--知识小结【导学】
【导学目标】
1.理解复数的概念,理解复数相等的充要条件.
2.了解复数的代数表示法及其几何意义.
3.能进行复数代数形式的四则运算,了解两个具体复数相加、减的几何意义.
【导学重点】理解复数的概念,理解复数相等的充要条件及复数代数形式的四则运算
【导学难点】理解复数乘除法的运算律,会在复数范围内解方程.
【知识要点】
复数的有关概念
(1)复数的概念:形如a+bi(a,b∈R)的数叫复数,其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部(i为虚数单位).
(2)分类:
满足条件(a,b为实数)
复数的分类
a+bi为实数⇔b=0
a+bi为虚数⇔b≠0
a+bi为纯虚数⇔a=0且b≠0
a+bi为非纯虚数⇔a≠0且b≠0
复数相等
a+bi=c+di⇔a=c,b=d(a,b,c,d∈R)
共轭复数
a+bi与c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
复数的模
向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|z|或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=(a,b∈R).
复数的几何意义
复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b)平面向量=(a,b)
复数的运算
设z1=a+bi,z2=c+di,a,b,c,d∈R.
1.(1±i)2=±2i,=i,=-i.
2.-b+ai=i(a+bi).
3.i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*);
i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0(n∈N*).
4.z·=|z|2=||2,|z1·z2|=|z1|·|z2|,=,|zn|=|z|n.
在复数范围内,实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求解方法
(1)求根公式法
①当Δ≥0时,x=.②当Δ<0时,x=.
(2)利用复数相等的定义求解
设方程的根为x=m+ni(m,n∈R),将此代入方程ax2+bx+c=0(a≠0),化简后利用复数相等的定义求解.
【典型例题】
题型一:复数的有关概念
【例1-1】(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)中,虚部为bi. ( )
(2)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小. ( )
(3)实轴上的点表示实数,虚轴上的点都表示纯虚数. ( )
(4)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模. ( )
【例1-2】(多选)已知复数z1=x+yi(x,y∈R),z2=cosθ+isinθ(θ∈R),则下列说法正确的是( )A.(z1+z2)2=|z1+z2|2;
B.复平面内z22对应的点的集合是单位圆;
C.;
D.复平面内满足∣z1−i∣=1的点的集合是线段.
【例1-3】已知复数.
(1)若为实数,求实数的值;
(2)若为纯虚数,求实数的值;
(3)若在复平面上对应的点在直线上,求实数的值.
题型二:数学运算--复数的运算
►考法1 复数的乘法运算
【例2-1】 (1)(1+i)(2-i)= .
(2)设(1+2i)(a+i)的实部与虚部相等,其中a为实数,则a= .
(3)若a为实数,且(2+ai)(a-2i)=-4i,则a= .
►考法2 复数的除法运算
【例2-2】 (1)i是虚数单位,复数= .
(2)若复数z满足i·z=1+2i,其中i是虚数单位,则z的实部为 .
►考法3 复数的综合运算
【例2-3】设复数z满足=i,则z的共轭复数为 .
【例2-4】若复数z满足 2z+=3-2i,其中i为虚数单位,则z等于 .
【例2-5】若复数为纯虚数,其中i为虚数单位,
(1)求实数m的值;
(2)若用mi为实系数方程的根,求实数a的值.
【例2-6】(多选题)若复数,其中为虚数单位,则下列结论不正确的是( )
A.
的虚部为
B.
C.
的共轭复数为
D.为纯虚数
题型三:直观想象--复数的几何意义
【例3-1】在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于 .
【例3-2】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 .
题型四:逻辑推理--复数、向量、点的对应关系
【例4-1】已知复数z1=2+3i,z2=a+bi,z3=1-4i,它们在复平面上所对应的点分别为A,B,C.若=2+,则a= ,b= .
题型五:在复数范围内解方程
【例5-1】在复数范围内解下列方程.
(1)x2+5=0;
(2)x2+4x+6=0.
【例5-2】已知6+7i是关于x的方程2x2+px+q=0的一个根,求实数p,q的值.
【例5-3】已知复数(为虚数单位)
(1)求;
(2)若,求实数的值.
【例5-4】已知复数()的实部与虚部的差为.
(1)若,且,求复数在复平面内对应的点的坐标;
(2)当取得最小值时,求复数的实部.
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