内容正文:
章末总结
网络构建·归纳整合
网络建构
知识辨析
判断下列说法是否正确.(请在括号中填“√”或“×”)
1.1+i2是虚数.( )
3.若(a2-1)+(a2+3a+2)i(a∈R)是纯虚数,则实数a=±1.( )
4.已知复数z=a+bi(a,b∈R),当a=0时,复平面内与z对应的点Z的轨迹是虚轴.
( )
5.-3-i的共轭复数是3+i.( )
×
√
×
√
×
6.i是虚数单位,则i3∈S={-1,0,1}.( )
7.两个复数一定不能比较大小.( )
8.-3-i对应的点在第三象限.( )
9.复数的除法运算中,需要分子分母同乘分子的共轭复数.( )
10.满足条件0≤θ<2π的辐角叫做辐角的主值.( )
11.复数三角形式的除法运算实质是模数相除,辐角相除.( )
×
×
√
×
√
×
题型归纳·素养提升
题型一 复数的有关概念
BC
(2)若复数z=m2-1+(m2-m-2)i为纯虚数,则实数m的值为 .
1
复数相关概念的应用技巧
(1)正确确定复数的实部、虚部是准确理解复数的有关概念(如实数、虚数、纯虚数、相等复数、共轭复数、复数的模)的前提.
(2)两复数相等的充要条件是复数问题转化为实数问题的依据.
A
A
题型二 复数的四则运算
C
C
(3)设a∈R,(a+i)(1-ai)=2,则a等于( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
C
进行复数代数运算的策略
(1)复数代数形式的运算的基本思路就是应用运算法则进行计算.
①复数的加减运算类似于实数中的多项式加减运算(合并同类项).
②复数的乘除运算是复数运算的难点,在乘法运算中要注意i的幂的性质,区分(a+bi)2=a2+2abi-b2与(a+b)2=a2+2ab+b2;在除法运算中,关键是“分母实数化”(分子、分母同乘分母的共轭复数),此时要注意区分(a+bi)(a-bi)=a2+b2与(a+b)(a-b)=a2-b2.
(2)复数的四则运算中含有虚数单位i的看作一类同类项,不含i的看作另一类同类项,分别合并即可,但要注意把i的幂写成最简单的形式.
(3)利用复数相等,可实现复数问题的实数化.
2-i
题型三 复数的几何意义
探究点三 函数零点个数问题
(1)复数的几何意义
(2)复数的模的几何意义.
(3)复数加减运算的几何意义.
跟踪训练3:已知z∈C且|z|=1,求|z2-z+1|的最值.
题型四 复数的综合应用
[例4] 设存在复数z同时满足下列两个条件:
(1)复数z在复平面内的对应点位于第二象限;
求a的取值范围.
解:设z=x+yi(x,y∈R),
由(1)得x<0,y>0.
由(2)得x2+y2+2i(x+yi)=8+ai,
即x2+y2-2y+2xi=8+ai,
复数具有代数形式,且复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的点Z(a,b)之间建立了一一对应关系,复数又是数形结合的桥梁,要注意复数与向量、方程、函数等知识的交汇.
跟踪训练4: 四边形ABCD是复平面内的平行四边形,A,B,C,D四点对应的复数分别为1+3i,2i,2+i,z.
(1)求复数z;
(2)z是关于x的方程2x2-px+q=0的一个根,求实数p,q的值.
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2.若z=a+bi(b≠0,a,b∈R),则z+为实数,z-为纯虚数.( )
[例1] (1)(多选题)已知复数z=,则下列结论中正确的是( )
A.z的虚部为i
B.=2-i
C.|z|=
D.z在复平面内对应的点位于第四象限
解析:(1)z====2+i,
对于A,z的虚部为1,故错误;
对于B,=2-i,正确;
对于C,|z|==,正确;
对于 D, z在复平面内对应的点(2,1)位于第一象限,错误. 故选BC.
解析:(2)因为复数(m2-1)+(m2-m-2)i为纯虚数,
所以解得m=1.
跟踪训练1: (1)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
解析:(1)因为z=1+i,所以=1-i,所以z2+=(1+i)2+(1-i)2=2i+(-2i)=0.故选A.
(2)若复数是纯虚数,则实数a的值为( )
A.2 B.- C. D.-
解析:(2)因为==是纯虚数,所以a=2.故选A.
[例2] (1)等于( )
A.-1 B.1 C.1-i D.1+i
解析:(1)==1-i.故选C.
(2)(2024·新课标Ⅰ卷)若=1+i,则z等于( )
A.-1-i B.-1+i C.1-i D.1+i
解析:(2)因为==1+=1+i,所以z=1+=1-i.故选C.
解析: (3)因为(a+i)(1-ai)=a-a2i+i+a=2a+(1-a2)i=2,
所以解得a=1.故选C.
跟踪训练2:(1)复数z=|(-i)i|+i5(i为虚数单位),则复数z的共轭复数为
.
解析:(1)因为(-i)i=i+1,
所以|(-i)i|=|i+1|=2,所以z=2+i5=2+i,所以复数z的共轭复数为2-i.
(2)设z=+i,则|z|= .
解析:(2)z=+i=+i=+i,
则|z|==.
[例3] 复数z满足|z+3-i|=,求|z|的最大值和最小值.
解:|z+3-i|=表示以-3+i对应的点P为圆心,以为半径的圆,
如图所示,
则|OP|=|-3+i|==2,
显然|z|max=|OA|=|OP|+=3,
|z|min=|OB|=|OP|-=.
复数z、复平面上的点Z及向量相互联系,即z=a+bi(a,b∈R)⇔Z(a,b)⇔.
解:因为|z|=1,所以z·=1,所以z2-z+1=z2-z+z=z(z+-1),
所以|z2-z+1|=|z(z+-1)|=|z|·|z+-1|=|z+-1|.
设z=x+yi(x,y∈R),那么|z+-1|=|2x-1|,
又因为|z|=1,所以x2+y2=1.
所以-1≤x≤1,所以-3≤2x-1≤1,则0≤|2x-1|≤3.
所以|z2-z+1|的最小值为0,最大值为3.
(2)z·+2iz=8+ai(a∈R).
由复数相等的充要条件,得
即
因为x2+(y-1)2=9表示以(0,1)为圆心,3为半径的圆,且x<0,
所以-3≤x<0,
所以-6≤2x<0,
即-6≤a<0,
所以a的取值范围是[-6,0).
解:(1)复平面内A,B,C对应的点坐标分别为(1,3),(0,2),(2,1),
设D的坐标为(x,y),
由于=,所以(x-1,y-3)=(2,-1),
所以x-1=2,y-3=-1,解得x=3,y=2,故D(3,2),
则点D对应的复数z=3+2i.
解: (2)因为3+2i是关于x的方程2x2-px+q=0的一个根,
所以3-2i是关于x的方程2x2-px+q=0的另一个根,
则3+2i+3-2i=,(3+2i)·(3-2i)=,
即p=12,q=26.
$