数学-高二(人教B版)选修2-2课时作业 3.2.2 复数的乘法-3.2.3 复数的除法
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3.2.2复数代数形式的乘除运算【学习目标】1.理解并掌握复数的乘法、除法定义及运算方法2.掌握复数积与商的模运算并能熟练应用.【新知自学】 知识回顾:1.复数的加法运算法则为: ()()di c bi a +++=______.⑵两个复数的和仍然是 . ⑶复数的加法满足交换律、结合律,即: .2.复数的减法运算法则为: ()()di c bi a ++-=.⑵复数减法的运算法则为 .⑶两个复数的差是 .新知梳理:1.复数代数形式的乘法运算(1)设复数di c z bi a z +=+=21,,则=++=))((21di c bi a z z=(2)两个复数相乘所得的积是 数.(3)复数的乘法运算满足的有 , , .即对于任意复数∈321z z z 、、C ,有 ,, .2.共轭复数:(1)实部 ,虚部 的两个复数,叫做共轭复数.复数z 的共轭复数记作 .虚部不为0的两个共轭复数又叫 .(2)若21,z z 是两个共轭复数,那么:①在复平面内,它们所对应的两点 .②它们的和与积都是 数.3.复数代数形式的除法运算(1)复数的除法是 的逆运算.(2) 复数的除法法则:)()(di c bi a +÷+)0(2222≠++-+++=di c i d c ad bc d c bd ac . (3)两个复数相除的商是一个 数.对点练习:1.复数di c bi a ++与的积是实数的充要条件是( )A.0=+bc adB.0=+bd acC.bd ac =D.bc ad =2.复数2121,1,3z z z i z i z ⋅=-=+=则在复平面内的对应点位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.-3的共轭复数是 ,0的共轭复数是 ,i -的共轭复数是 .4.(1)=--)3)(67(i i ;(2)=--+)32)(43(i i .5.(1)=i 1___ ;(2)=-+i i11 __ __ ;(3)=++i i437 __ .【合作探究】 典例精析:(1) )43)(43(i i -+;(2)2)1(i +;(3))43()21(i i -÷+.变式练习:计算:(1))23)(23(i i +-+;(2)2)1(i -;(3))21)(2(i i i --;(4)i i i -++-)2)(1(;例2. 已知复数z 满足)3(1)3(i z i z z -=-⋅,求z .变式练习:若122,34z a i z i =+=-,且12z z 为纯虚数,求实数a 的取值【课堂小结】【当堂达标】1.计算:⑴ )3)(67(i i --;⑵ (34)(23)i i +--;⑶2)1(i -;2.计算:(1)2)2(1i - ;(2))2()4(52i i i ++;(3)i i i -++-)2)(1(.【课时作业】1. 1.432i i i i +++的值为() A.0 B.1 C.iD.-i2.i 322+的平方为( ) A.i 388+ B.i 388+- C.i 3812- D.i 3812--3.复数ii i 21)2(-+等于( ) A.i B.i - C.1 D.1-4.如果复数)1)((2mi i m ++是实数,则实数m 等于( )A.1B.1-C.2D.2-5.复数z =12i+,则z 的共轭复数=z .6.若复数12429,69,z i z i =+=+其中i 是虚数单位,则复数12()z z i -的实部为 .7.(1)1-在复数集内的平方根是 或 .(2)在复数集内分解因式:=+42x .8.已知z 为复数,i z 1-为实数,iz -1为纯虚数,求复数z .9.设z=x+yi(x,y ∈R)满足3)21()21(=++-+⋅z i z i z z ,求z 对应的点的轨迹.。
3.2.2 复数的代数形式的乘除运算学习目标:掌握复数的代数形式的乘、除运算.学习重点:复数的代数形式的乘除运算及共轭复数的概念学习难点:复数的代数形式的乘除运算学习过程:一、知识回顾:1. 复数的加减法的几何意义是什么?2. 计算(1)(14)(72)i i +-+(2)(52)(14)(23)i i i --+--+(3)(32)(43)(5)]i i i --+-+-[3. 计算:(1)(1(2+⨯-(2)()()a b c d +⨯+ (类比多项式的乘法引入复数的乘法)二、新课研究:1.复数代数形式的乘法运算①.复数的乘法法则:2()()()()a bi c di ac bci adi bdi ac bd ad bc i ++=+++=-++. 例1.计算(1)(14)(72)i i +⨯-(2)(72)(14)i i -⨯+(3)[(32)(43)](5)i i i -⨯-+⨯+(4)(32)(43)(5)]i i i -⨯-+⨯+[探究:观察上述计算,试验证复数的乘法运算是否满足交换、结合、分配律? 例2.计算(1)(14)(14)i i +⨯-(2)(14)(72)(14)i i i -⨯-⨯+(3)2(32)i +结论:例3.已知复数Z ,若(23)8i Z +=,试求Z 的值.变式:若(23)8i Z +≥,试求Z 的值.②共轭复数:两复数a bi a bi +-与叫做互为共轭复数,当0b ≠时,它们叫做共轭虚数. 注:两复数互为共轭复数,则它们的乘积为实数.练习:说出下列复数的共轭复数32,43,5,52,7,2i i i i i --++--.=,试写出复数的除法法则. 2.复数的除法法则:2222()()()()()()a bi a bi c di ac bd bc ad a bi c di i c di c di c di c d c d ++-+-+÷+===+++-++ 其中c di -叫做实数化因子例4.计算(32)(23)i i -÷+(12)(32)i i +÷-+练习:计算232(12)i i -+ 23(1)1i i -+-小结:两复数的乘除法,共轭复数,共轭虚数. 巩固练习:(A )1.计算(1)()()312i i i -++ (2)2345i i i i i ++++ (3(B)2.若122,34z a i z i =+=-,且12z z 为纯虚数,求实数a 的取值.(A)变式:122,34z a i z i =+=-,且12z z 在复平面的下方,求a 的取值范围.(B)3.若32i +是关于x 的方程()20,x ax b a b R ++=∈的一个根,求,a b 的值.(C)4.已知复数12cos ,sin z i z i θθ=-=+,求12z z ⋅的最大值和最小值.(B)5.设,x y 互为共轭复数,且()2346x y xyi i +-=-,求,x y .课后作业:1.已知复数(),,0z a bi a b R b =+∈≠,满足()()2211z z a b ++=+,且11z z -+是纯虚数,求z .2.课本112页A 组4,5,6和B 组1题。
3.2.2复数代数形式的乘除运算课时目标 1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算.2.理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律.3.理解共轭复数的概念.1.复数的乘法法则设z1=a+b i,z2=c+d i (a,b,c,d∈R),则z1·z2=(a+b i)(c+d i)=________________.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.共轭复数设z=a+b i (a,b∈R),则z=________叫z的共轭复数.若b≠0,则z叫虚数z的________虚数,且z+z=______,z-z=______,两共轭复数在复平面内所对应点关于________对称.4.复数的除法a+b ic+d i=____________=____________ (c+d i≠0).5.i的乘方设i为虚数单位,则i1=________,i2=________,i3=________,i4=______.一、选择题1.若复数z1=1+i,z2=3-i,则z1·z2等于()A.4+2i B.2+iC.2+2i D.3+i2.已知复数z =1+i ,则z 2-2zz -1等于( )A .2iB .-2iC .2D .-2 3.设z =3+i ,则1z等于( )A .3+iB .3-i C.310i +110 D.310+110i 4.设a 是实数,且a 1+i +1+i 2是实数,则a 等于( )A.12 B .1 C.32D .2 5.设复数z 的共轭复数是z ,若复数z 1=3+4i ,z 2=t +i ,且z 1·z 2是实数,则实数t 等于( )A.34B.43 C .-43 D .-346.设a ,b 为实数,若复数1+2i a +b i =1+i ,则( )A .a =32,b =12 B .a =3,b =1C .a =12,b =32 D .a =1,b =37.已知a +2ii =b +i(a ,b ∈R ),其中i 为虚数单位,则a +b =________.8.设x 、y 为实数,且x 1-i +y 1-2i =51-3i,则x +y =__________________________________________________________. 9.若实数x ,y 满足(1+i)x +(1-i)y =2,则xy =______. 三、解答题10.计算:3+4i4-3i +9+2i.11.已知z,ω为复数,(1+3i)z为纯虚数,ω=z2+i,且|ω|=52,求ω.能力提升12.复数z=i1+i在复平面上对应的点位于() A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限13.已知复数z1=i(1-i)3,(1)求|z1|;(2)若|z|=1,求|z-z1|的最大值.1.复数代数形式的乘除运算(1)复数代数形式的乘法类似于多项式乘以多项式,复数的乘法满足交换律、结合律以及乘法对加法的分配律.(2)在进行复数代数形式的除法运算时,通常先将除法写成分式的形式,再把分子、分母都乘以分母的共轭复数,化简后可得,类似于以前学习的分母有理化.2.复数问题实数化是解决复数问题的基本思想方法,其桥梁是设复数z =a +b i (a ,b ∈R ),利用复数相等的充要条件转化.答案知识梳理1.(ac -bd )+(ad +bc )i 2.3.a -b i 共轭 24.(a +b i )(c -d i )(c +d i )(c -d i ) (ac +bd )+(bc -ad )ic 2+d 25.i -1 -i 1 作业设计1.A [∵z 1=1+i ,z 2=3-i , ∴z 1·z 2=(1+i)(3-i)=3+3i -i -i 2 =3+2i +1=4+2i.]2.A [z 2-2z z -1=(1+i )2-2(1+i )1+i -1=2i -2-2i i=-2i =-2ii2=2i.]3.D [1z =13-i =3+i 10=310+i 10.]4.B [∵a1+i +1+i 2=a -a i 2+1+i 2=a +12+1-a 2i 为实数,∴1-a 2=0,∴a =1.]5.A [∵z 2=t +i ,∴z 2=t -i. z 1·z 2=(3+4i)(t -i)=3t +4+(4t -3)i , 又∵z 1·z 2∈R ,∴4t -3=0,∴t =34.]6.A [∵1+2ia +b i=1+i ,∴a +b i =1+2i 1+i =(1+2i )(1-i )(1+i )(1-i )=3+i2,∴a =32,b =12.]7.1解析 ∵a +2i i =b +i ,∴a +2i =b i -1.∴a =-1,b =2,∴a +b =1. 8.4 解析x 1-i +y 1-2i =51-3i⇒x (1+i )(1-i )(1+i )+y (1+2i )(1+2i )(1-2i )=5(1+3i )(1-3i )(1+3i )⇒12x (1+i)+15y (1+2i) =(12x +15y )+(12x +25y )i =12(1+3i) ⇒⎩⎨⎧12x +15y =1212x +25y =32⇒⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =5,∴x +y =4. 9.1解析 由(1+i)x +(1-i)y =2, 得(x +y )+(x -y )i =2.所以⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,x -y =0.即⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.∴xy =1.10.解3+4i 4-3i +9+2i =(3+4i )i4i -3i 2+9+2i =(3+4i )i3+4i +9+2i =9+3i.11.解 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则(1+3i)z =a -3b +(3a +b )i ,由题意,得a =3b ≠0. ∵|ω|=|z2+i|=52,∴|z |=a 2+b 2=510,将a =3b 代入上式,得a =±15,b =±5, 故ω=±15+5i2+i=±(7-i).12.A [∵z =i1+i =i (1-i )(1+i )(1-i )=1+i 2=12+12i ,∴复数z 在复平面上对应的点位于第一象限.] 13.解 方法一 (1)z 1=i(1-i)3=i(-2i)(1-i) =2-2i , ∴|z 1|=22+(-2)2=2 2.方法二 |z 1|=|i(1-i)3|=|i|×|1-i|3 =1×(2)3=2 2. (2)∵|z |=1,∴设z =cos θ+isin θ, |z -z 1|=|cos θ+isin θ-2+2i| =(cos θ-2)2+(sin θ+2)2=9+42sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4. ∴当sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4=1时,|z -z 1|2取得最大值 9+42,从而得到|z -z 1|的最大值为22+1.。
【成才之路12015-2016学年高中数学 第3章3.2第2课时 复数的乘法与除法课时作业新人教B 版选修2-2一、选择题熟记复数除法法则是解决题目的关键.3. 若复数?满足(2-i)z=|l+2i|,则?的虚部为()4B 当C. 1D. i[答案]A [解析]解法 1:设 z=a+bi (a,方GR),则(2 —i) (a+bi) =5, ・•・(2日+力)+ (2方一日力=旃,由复数相等的条件知i 2d+b~^f〔2 方一$=0,1. (2015 •新课标II 理,2)若日为实数, 且(2+ai) (a —2i) =_4i,则 a=( A. -1B. 0[答案] B[解析] 由已知得4曰+ (/—4) i = —4i,所以4曰=0, / —4=—4,解得自=0,故选B.A. l-2iB. 2-iC. 2 + iD. l+2i[答案]D[解析]本题考查复数的四则运算.3 + i 3 + i 1 + i 7^= 22+4i= l+2i.・・・z 的虚部为逵.C. 1 D ・22.已知i 是虚数单位,则3+i)解法2:将两边同乘以2+i得,5?=质(2+i),4. 复数击在复平面上对应的点位于() A. 第一象限 C.第三象限[答案]A_ i _ i 1-i _________________ 1 + i 1丄 =l + i = 1 + i □ —= 2 =2 十刁所以复数z 对应的点为g,在笫一象限.5. (2015 •湖北理,l )i 为虚数单位,严?的共辘复数为()• • • • A. i B. -i C ・ 1D. -1[答案]A[解析]因为1=1,所以,『―严沖勺——匚所以严7的共辘复数为i.故本题正 确答案选A.6. 设复数刀,©在复平面内的对应点关于虚轴对称,z. = 2 + i,则2也=() A. -5 B. 5 C. -4+iD. -4-i[答案]A[解析]本题考查复数的乘法,复数的儿何意义.Tzi = 2 + i, zi 与 G 关于虚轴对称,.•.Z2=—2 + i, /. ziz 2= —1 —4 = —5, 故选 A.7. 已知i 为虚数单位,?为复数,下面叙述正确的是() A. z_ z 为纯虚数B. 任何数的偶数次幕均为非负数C. i + 1的共觇复数为i —1D. 2 + 3i 的虚部为3[答案]DB.第二象限 D.第四象限[解析][解析]当?为实数时A错;由[2= —1知B错;由共轨复数的定义知1 + i的共轨复数为l — i, C 错,故选D ・8. (2015 •安徽理,1)设i 是虚数单位,则复数L 在复平面内所对应的点位于() 1— 1 A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限D.第四象限[答案]B1,1),位于第二象限,故选B.二、填空题=1 —2i, Az=l —i.10. (2015 •徐州期末)已知复数?满足]厶i 尸i(i 为虚数单位),若z=a+bx^方丘R),则a+ b= ________ .[答案]1[解析]由题意可得 z=i (1 — 2i)2=i (1—4 —4i) =i (_3_4i) =4 —3i, 由复数相等可得日=4且〃=一3, ・・・卄力=4一3 = 1. 三、解答题11. 设复数z 满足丨吻=5,且(3 + 4i)z 在复平面上对应的点在第二、四彖限的角平分 线上,|£z —刃| =5£(/〃WR),求z 和刃的值.[解析]设 z=x+y\ (x, pWR),・・・|z|=5, /.x+y=25,而(3 + 4i) ?= (3+4i) (%+yi) = (3x —4y) + (4卄3y) i又・・・(3+4i)z 在复平面上对应的点在第二、四彖限的角平分线上,3%— 4y+ 4+ 3y= 0,得 y=7x,2i[解析]由题意口2i 1 + i 1-i 1+i— 24-2i飞亠=—1+i,其对应的点坐标为(一9.规定运算ad~ be,若 = l-2i,设i 为庞数单位,则复数z[答案]1-i [解析]由已知可得 = 2z+i 2=2z-l的复数?为([答案]即 z(l + i)=4+2i,4 + 21 4 + 2i 1-i 6-2i•-3_1-即 z=±p^+耳^i ); y [2z=± (l + 7i ). 当述?=l+7i 时,有|l+7i —〃/|=5jL 即(1-/^)2+72=50,得刃=0,刃=2.当边z=—(l + 7i )时,同理可得刃=0, m=~2.能力握升三一、选择题— 9 + 311.在复平面内,复数3_£ (i 是虚数单位)所对应的点位于()A.第一彖限 C.第三象限[答案]BB.第二象限 D.第四象限rAnlrn -2 + 3i-2 + 3i[解析]刁 ----------------- 5斗誓宀…••复数昔对应的点位于第二象限. -j2.若复数&■是纯虚数,则实数日的值为(A. 2B. c-lD .[答案] [解析]占+ i ____ 日+i l+2il-2i = l-2i l+2i曰-2 + 2卄1】是纯虚数,3. (2015 •会宁县期屮)定义运算= ad — be,则符合条件1 -1= 4 + 2iA. 3 —iB. l + 3iC. 3+i [)•l-3i[解析]根据定义,可知lXzi-(-l )Xz=4+2i,4.设i是虚数单位,z是复数z的共轨复数,若么・zi + 2 = 2z,则z=B. 1-i D. -1-iz i+2=2z,得(/+y) i +2=2(%+ yi) =2x二、填空题5. (2015・重庆理,11)设复数a+b\ (a,^eR )的模为书,则(日+为)(日一伤)= _ .[答案]3[解析]由题易得+F=羽,故/+川=3; (&+方i )(自一bi ) =/ +川=3.6. 关于/的不等式〃/—ZLY +Q >0(/〃,n, qWR )的解集为(一1,2),则复数加+pi 所对应的点位于复平而内的第 ________ 象限.[答案]二[解析]•.5/—加+刀>0(〃人〃、pER )的解集为(一1, 2),r/xo-1+ 2=-/〃 ,即 〃K0, /?>0. -1J X2=- m 故复数/〃+切所对应的点位于复平面内的第二彖限.— 3 7~\~ A7. 已知复数2= 1 + i,则复数.旷卜]的模为[答案]边/—3z+61 + i 2—3 1 + i +6~z+l~= 1 + i~+12i-3-3i+6 3-i =2+1 =2+7=1 _1故I —i 的模为Ji 三、解答题8. 已知?是复数,z+2i 、总均为实数(i 为虚数单位),且复数(z+m )2在复平面上对应的点在第一象限,求实数日的収值范围. [解析]设 z= x+ yi 匕、yER ),z+2i = /+(y+2) i,由题意得 y=—2.+ 2yi ,x +y =2y, 2 = 2 x,Jx=l, [y=l ・z= 1 + i,故选 A.A. 1 + i C. -1 + i[答案]A[解析]设 z=x+yi(x, yWR),由[解析]#2 卄 2)+扣—4)i由题意得,x=4・ /.z=4 —2i ・T (z+^i)2= (12+4自一a) +8(a —2) i,解得2〈日〈6,・・・实数辺的取值范围是(2, 6).9. 复数1 + 1 . :i+b} 1.1 z| = 4, z 对应的点在第一象限,若复数0、刁、G 对1 — 1应的点是正三角形的三个顶点,求实数臼、方的值.[解析]z — 1T (卄方])—2】・1(卄加)=—2臼一2b\.由 |z|=4 得 a +1} =4,①・・•复数0、z 、2对应的点构成正三角形,I Z — z \ = \z\.把z=—2a —2bi 代入化简得\b\=l.② 又TZ 在第一象限,・・・日〈0, ZK0. 由①②得产"・[b=-l根据条件, 可知I12+4 臼一/〉o8 臼一2 >0z x —2i 1 = 2-f =5(%—2i) (2 + i)。
§3.2.2 复数代数形式的乘除运算1. 理解共轭复数的概念;2. 掌握复数的代数形式的乘、除运算.一、学情调查,情景导入(预习教材P 58~ P 59,找出疑惑之处)复习1:计算(1)(14)(72)i i +-+(2)(52)(14)(23)i i i --+--+(3)(32)(43)(5)]i i i --+-+-[复习2:计算:2()a b ±=(32)(32)a b a b +-=(32)(3)a b a b +--=二、问题展示,合作探究探究任务一:复数代数形式的乘法运算规定,复数的乘法法则如下:设12,z a bi z c di =+=+,是任意两个复数,那么______________________________________________________________即:两个复数相乘,类似于两个多项式相乘,只要在所得的结果中把2i 换成__,并且把实部与虚部分别合并即可.问题:复数的乘法是否满足交换律、结合律以及乘法对加法的分配律?新知:对于任意123,,z z z C ∈,有试试:计算(1)(14)(72)i i +⨯-(2)(72)(14)i i -⨯+(3)[(32)(43)](5)i i i -⨯-+⨯+(4)(32)(43)(5)]i i i -⨯-+⨯+[反思:复数的四则运算类似于多项式的四则运算,也满足其在实数集上的运算律.探究任务二:共轭复数新知:当两个复数的实部___,虚部互为____时,这两个复数叫做互为共轭复数。
虚部不等于0的两个共轭复数也叫做_______.试试:34i +的共轭复数为a bi +的共轭复数为bi 的共轭复数为问:若12,z z 是共轭复数,那么(1)在复平面内,它们所对应的点的位置关系为:(2)12z z ⋅是一个怎样的数?探究任务三:复数的除法法则例1 计算(1)(12)(34)i i +÷-;(21996+变式:计算(1)232(12)i i -+,(2)23(1)1ii -+-三、达标训练,巩固提升1. 复数52i -的共轭复数是( )A .2i +B .2i -C .2i --D .2i -2. 复数31()2+的值是( )A .i -B .iC .1-D .13. 如果复数212bii -+的实部和虚部互为相反数,那么实数b 的值为()A B .-2 C .23- D .234.若1z =+,则22z z -的值为5. 若复数z 满足11zi z -=+,则|1|z +的值为四、知识梳理,归纳总结1. 复数的乘除运算;2. 共轭复数的定义.五、预习指导,新课链接见下节学案1. 计算:(1)1()(1)2i -++;(2)11)()22-- (3)274i i++;(4)25(4)(2)i i i ++。
§3.2.2 复数的乘法教学设计授课人:李海武教学教法分析三维目标:1.知识与技能(1)能够运用复数代数形式的乘法法则求两个复数的积.(2)了解复数的乘法的交换律、结合律以及乘法对加法的分配律.2.过程与方法通过学习,使学生进一步理解复数的乘法运算法则,进一步提高学生对运算法则合理性的认识.3.情感、态度与价值观通过对复数乘法运算法则的学习,培养学生严密的推理能力、准确的计算能力.重点难点:重点:能准确进行复数的乘法、乘方运算.难点:复数中有关22(1),(1)+-的运算。
.i i教学方案设计教学思路:1.在教学中应向学生指明:复数的乘法,可按多项式相乘的方法进行,不必专记公式.2.学习共轭复数时,首先要求学生明确共轭复数的概念,其次必须注意共轭复数的性质,即222⋅==+∈.合理地运用这个结论,及时进行虚、实的转换,有时可以简化计算.z z z a b R3.关于复数的四则运算,应避免繁琐的计算和过分的技巧,突出基本方法和基本技能的应用,突出运算中的求简原则.4.对于i的正整数幂n i的运算,要引导学生发现n i结果的周期性.教学流程类比引入:类比多项式的乘法定义复数的乘法⇒复数乘法所满足的运算律⇒应用示例,感悟复数乘法法则及运算律的用法,探究其性质 ⇒归纳总结,深化认识。
复习提问:复数的加法与减法法则两个复数相加(减)就是实部与实部,虚部与虚部分别相加(减)引入新课:多项式(2+3)(1+)x x -是怎样进行计算的?你可以类比到(2+3)(1+)i i -进行计算么?新知探索:1、复数的乘法规定复数的乘法法则如下:设12,z a bi z c di =+=+,是任意两个复数,那么()()()()212z z a bi c di ac adi bci bdi ac bd ad bc i ⋅=++=+++=-++.即:两个复数相乘,类似于两个多项式相乘,只要在所得的结果中把2i 换成1-,并且把实部与虚部分别合并即可.2、复数乘法满足的运算律:1221Z ⋅Z =Z ⋅Z 123123Z ⋅Z ⋅Z =Z ⋅Z ⋅Z ()()1231213Z ⋅Z +Z =Z ⋅Z +Z ⋅Z ()问题3 两个共轭复数的乘积等于____________________________是_______数问题4 幂的运算性质:1i =_____; 2i = ______; 3i =_____; 4 i =____ 总结:41n i i +=, 421n i +=-, 43n i i +=-, 41n i =典例探究:例1已知122,34z i z i =+=-,计算12z z ⋅选一选练一练(由电脑随机点名,让选中的学生自己回答,再一名学生点评)例2求证:22221212(1);(2)()(3)z z z z z z z z z z ⋅===⋅=⋅我练练我掌握(通过练习掌握共轭复数的性质)例3 计算2(1)合作交流:i 的指数变化规律1i =_____; 2i = ______; 3 i =_____; 4 i =____5i =_____; 6i = ______; 7 i =_____; 8 i =____ 你能发现规律吗?有怎样的规律?总结:41n i i +=, 421n i +=-, 43n i i +=-, 41n i =例4 计算37281990,,,i i i i (砸金蛋)(利用砸金蛋新颖的形式,让学生们在玩中掌握了知识)例5 计算 (1)2(1)i +; (2)21)i -(; (3)2000(1)i +;结论:(让学生们自己总结出,增加对以后做题的速度)反思与总结本节课我学会了:掌握了那些?还有哪些疑问?当堂检测:1. ()()a bi a bi ---=_______ 2.设复数12z i =+,则 22z z -的值为_______3.设复数:121,2()z i z x i x R =+=-∈,若12z z 为实数,则x =______ 若123,34z a i z i =+=-且12z z ⋅为纯虚数,则实数a 的值为___________5.()()2211i i ++-=___________ 6.2342018i ii i i +++++=__________作业: 必做:教材P94 A 组T120x z ax bx c x z -=++==选做:设复数是实系数方程的虚根,证明也是方程的根教师寄语:只有用心才能从细节里获得知识和感悟。
§3.2 复数的运算3.2.1 复数的加法与减法一、选择题1.已知复数z 满足z +(-3+i)=3-i ,则z 等于( )A .0B .2iC .6D .6-2i2.已知复数z 1=(a 2-2)-3a i ,z 2=a +(a 2+2)i ,若z 1+z 2是纯虚数,那么实数a 的值为( )A .1B .2C .-2D .-2或13.设复数z 满足关系式z +|z |=2+i ,那么z 等于( )A .-34+i B.34-i C .-34-i D.34+i 4.复数z 1=2-12i ,z 2=12-2i ,则z 1+z 2等于( ) A .0B.32+52iC.52-52iD.52-32i 5.在复平面内点A ,B ,C 所对应的复数分别为1+3i ,-i ,2+i ,若AD →=BC →,则点D 表示的复数是( )A .1-3iB .-3-iC .3+5iD .5+3i6.已知复数z 对应的向量如图所示,则复数z +1所对应的向量正确的是( )7.复数z 1=1+icos θ,z 2=sin θ-i ,则|z 1-z 2|的最大值为( )A .3-2 2B.2-1 C .3+2 2D.2+1二、填空题8.已知|z |=3,且z +3i 是纯虚数,则z 等于________.9.已知z 1=(3x +y )+(y -4x )i(x ,y ∈R ),z 2=(4y -2x )-(5x +3y )i(x ,y ∈R ).设z =z 1-z 2,且z =13-2i ,则z 1=________,z 2=________.10.在复平面内,O 是原点,OA →,OC →,AB →表示的复数分别为-2+i ,3+2i,1+5i ,那么BC →表示的复数为________.三、解答题11.计算:(1)(1+2i)+(3-4i)-(5+6i);(2)5i -.12.设O 为坐标原点.已知向量OZ 1→,OZ 2→分别对应复数z 1,z 2,且z 1=3a +5+(10-a 2)i ,z 2=21-a+(2a -5)i(其中a ∈R ),若z 1+z 2可以与任意实数比较大小,求z 1与z 2的值.13.已知复平面内平行四边形ABCD ,A 点对应的复数为2+i ,向量BA →对应的复数为1+2i ,向量BC →对应的复数为3-i ,求:(1)点C ,D 对应的复数;(2)平行四边形ABCD 的面积.四、探究与拓展14.复数z =x +y i(x ,y ∈R )满足条件|z -4i|=|z +2|,则2x +4y 的最小值为( )A .2B .4C .4 2D .1615.集合M ={z ||z -1|≤1,z ∈C },N ={z ||z -1-i|=|z -2|,z ∈C },集合P =M ∩N .(1)指出集合P 在复平面上所表示的图形;(2)求集合P 中复数模的最大值和最小值.答案精析1.D 2.C 3.D 4.C 5.C 6.A 7.D8.3i 9.5-9i -8-7i 10.4-4i11.解 (1)(1+2i)+(3-4i)-(5+6i)=(1+3-5)+(2-4-6)i =-1-8i.(2)5i -=5i -(4+i)=-4+4i.12.解 因为z 1+z 2可以与任意实数比较大小,所以z 1+z 2∈R . z 1+z 2=3a +5-(10-a 2)i +21-a+(2a -5)i =⎝⎛⎭⎫3a +5+21-a +(2a +a 2-15)i ∈R , 所以⎩⎪⎨⎪⎧a +5≠0且1-a ≠0,a 2+2a -15=0, 解得a =3,所以z 1=38+i ,z 2=-1+i. 13.解 (1)因为向量BA →对应的复数为1+2i ,向量BC →对应的复数为3-i ,所以向量AC →对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i.又OC →=OA →+AC →,所以点C 对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i.因为AD →=BC →,所以向量AD →对应的复数为3-i ,即AD →=(3,-1).设D (x ,y ),则AD →=(x -2,y -1)=(3,-1),所以⎩⎪⎨⎪⎧ x -2=3,y -1=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =0. 所以点D 对应的复数为5.(2)因为BA →·BC →=|BA →||BC →|cos B ,所以cos B =BA →·BC →|BA →||BC →|=3-25×10=210. 所以sin B =7210.所以S =|BA →||BC →|sin B =5×10×7210=7, 所以平行四边形ABCD 的面积为7.14.C15.解 (1)由|z -1|≤1可知,集合M 在复平面内所对应的点集是以点E (1,0)为圆心,以1为半径的圆的内部及边界;由|z -1-i|=|z -2|可知,集合N 在复平面内所对应的点集是以点(1,1)和(2,0)为端点的线段的垂直平分线l ,因此集合P 是圆面截直线l 所得的一条线段AB ,如图所示.(2)圆的方程为x 2+y 2-2x =0,直线l 的方程为y =x -1.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-2x =0,y =x -1, 得A (2+22,22),B (2-22,-22). ∴|OA |=2+2,|OB |=2- 2.∵点O 到直线l 的距离为22,且过O 向l 作垂线,垂足在线段BE 上, ∴22<2- 2. ∴集合P 中复数模的最大值为2+2,最小值为22.。
第三章 §3.2 课时作业25一、选择题1.复数z =i·(1+i)(i 为虚数单位)在复平面上对应的点位于( ) A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限D. 第四象限解析:z =i +i 2=-1+i 的对应点为(-1,1),此点位于第二象限,故选B. 答案:B2.设i 是虚数单位,复数1+a i 2-i 为纯虚数,则实数a 为( )A .2B .-2C .-12D.12解析:法一:1+a i 2-i =(1+a i )(2+i )(2-i )(2+i )=2-a +(2a +1)i5为纯虚数,所以2-a =0,a =2,故选A.法二:1+a i 2-i =i (a -i )2-i 为纯虚数,所以a =2,故选A. 答案:A3.设i 是虚数单位,z 表示复数z 的共轭复数. 若z =1+i ,则zi +i·z =( )A .-2B .-2iC .2D .2i解析:因为z =1+i ,所以zi +i·z =(-i +1)+i +1=2.答案:C4.下面是关于复数z =2-1+i 的四个命题:p 1:|z |=2, p 2:z 2=2i ,p 3:z 的共轭复数为1+i, p 4:z 的虚部为-1. 其中的真命题为( )A. p 2,p 3B. p 1,p 2C. p 2,p 4D. p 3,p 4解析:z =2-1+i =2(-1-i )(-1+i )(-1-i )=-1-i ,所以|z |=2,p 1为假命题;z 2=(-1-i)2=(1+i)2=2i ,p 2为真命题;z =-1+i ,p 3为假命题;p 4为真命题.故选C.答案:C 二、填空题5.计算:3-i1+i =________(i 为虚数单位).解析:3-i 1+i =(3-i )(1-i )(1+i )(1-i )=2-4i 2=1-2i.答案:1-2i6.若n ∈N *,则(1+i 2)4n +(1-i 2)4n=__________.解析:∵(1+i2)4=i 2=-1,(1-i 2)4=(-i)2=-1, ∴(1+i 2)4n +(1-i2)4n =(-1)n +(-1)n .(1)当n 是奇数时,原式=-2. (2)当n 是偶数时,原式=2.答案:⎩⎪⎨⎪⎧-2 n 是奇数2 n 是偶数7.若z =i -1是方程z 2+az +b =0的一个根,则实数a ,b 的值分别为__________,__________.解析:把z =i -1代入方程z 2+az +b =0,得(-a +b )+(a -2)i =0,即⎩⎪⎨⎪⎧-a +b =0,a -2=0,解得a =2,b =2. 答案:2 2 三、解答题8.计算-23+i 1+23i+(21+i )2014+(4-8i )2-(-4+8i )24+3i .解:原式=i (23i +1)1+23i +(22i )1007+(4-8i )2-(4-8i )24+3i =i +(-i)1007+04+3i =i +i +0=2i.9.复数z =(1+i )2+3(1-i )2+i ,若z 2+az <0,求纯虚数a .解:z =(1+i )2+3(1-i )2+i =2i +3-3i 2+i =3-i2+i =1-i.∵a 为纯虚数,∴设a =m i(m ≠0),则 z 2+a z =(1-i)2+m i1-i =-2i +m i -m 2=-m 2+⎝⎛⎭⎫m 2-2i<0, ∴⎩⎨⎧-m2<0,m2-2=0,∴m =4.∴a =4i.。
3.2.2 复数的乘法
3.2.3 复数的除法
一、选择题
1.设i 是虚数单位,z 表示复数z 的共轭复数.若z =1+i ,则z i +i·z 等于( )
A .-2
B .-2i
C .2
D .2i
2.若复数z 满足(3-4i)z =|4+3i|,则z 的虚部为( )
A .-4
B .-45
C .4 D.45
3.若z +z =6,z ·z =10,则z 等于( )
A .1±3i
B .3±i
C .3+i
D .3-i
4.已知复数z =3+i
(1-3i )2,z 是z 的共轭复数,则z ·z 等于( )
A.1
4 B.1
2
C .1
D .2
5.已知复数z =4+b i
1-i (b ∈R )的实部为-1,则复数z -b 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
6.i 为虚数单位,i 607的共轭复数为( )
A .i
B .-i
C .1
D .-1
7.当z =1-i
2时,z 100+z 50+1的值等于( )
A .1
B .-1
C .i
D .-i
二、填空题
8.已知a +2i
i =b +i(a ,b ∈R ),其中i 为虚数单位,则a +b =________.
9.若复数z 满足(3-4i)z =4+3i ,|z |=________.
10.已知-1+i 是关于x 的方程x 2+px +q =0的一个根,则复数z =p +q i(p ,q ∈R )等于________.
11.如图,在复平面内,复数z 1,z 2对应的向量分别是OA →,OB →,则复数z 1z 2
对应的点位于第________象限.
三、解答题
12.已知i 是虚数单位,且复数z 满足(z -3)(2-i)=5.
(1)求z 及|z -2+3i|;
(2)若z ·(a +i)是纯虚数,求实数a 的值.
13.已知z 是复数,z +2i 与z 1-i
均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +a i)2在复平面内对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围.
四、探究与拓展
14.设z 1=i +i 2+i 3+…+i 11,z 2=i 1·i 2·…·i 12,则z 1·z 2=________.
15.已知z ,ω为复数,(1+3i)z 为实数,ω=z 2+i
,且|ω|=52,求ω.
答案精析
1.C 2.D 3.B 4.A 5.C 6.B 7.D
8.1 9.1 10.2+2i 11.二
12.解 (1)∵(z -3)(2-i)=5,
∴z =52-i +3=5(2+i )(2-i )(2+i )
+3 =(2+i)+3=5+i.
∴|z -2+3i|=|3+4i|=32+42=5.
(2)由(1)可知,z =5+i ,
∴z ·(a +i)=(5+i)(a +i)=(5a -1)+(a +5)i.
又z ·(a +i)是纯虚数,∴5a -1=0且a +5≠0,
解得a =15
. 13.解 z 是复数,z +2i 与
z 1-i 均为实数, 可设z =x -2i ,
x -2i 1-i
=(x -2i )(1+i )2=2+x +(x -2)i 2, 可得x =2.
因为复数(z +a i)2=(2-2i +a i)2
=-a 2+4a +4(a -2)i ,
因为复数(z +a i)2在复平面内对应的点在第一象限,
所以⎩⎪⎨⎪⎧ -a 2+4a >0,4(a -2)>0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧
0<a <4,a >2, 即2<a <4.
所以实数a 的取值范围为(2,4).
14.1
15.解 设z =m +n i(m ,n ∈R ),
因为(1+3i)z =(1+3i)(m +n i)=m -3n +(3m +n )i 为纯虚数, 所以m -3n =0,①
ω=z 2+i =m +n i 2+i
=(2m +n )+(2n -m )i 5
.
由|ω|=52,得
(2m +n )225+(2n -m )225
=(52)2, 即m 2+n 2=250.②
由①②可得⎩⎪⎨⎪⎧ m =15,n =5或⎩⎪⎨⎪⎧ m =-15,n =-5. 代入ω=(2m +n )+(2n -m )i 5
, 得ω=±(7-i).。