2011年高考第二轮专题复习(教学案):复数
考纲指要:
了解引进复数的必要性,理解复数的有关概念;掌握复数的代数表示及向量表示.掌握复数代数形式的运算法则,能进行复数代数形式的加法、减法、乘法、除法运算.
考点扫描:
1.数的概念的发展;复数的有关概念.
2.复数的向量表示.
3.复数的加法与减法,乘法与除法.
考题先知:
例1 。 设1990=n ,求
)333331(2
11990
1990198899463422n n n n n n
C C C C C -++-+- 的值。 分析:将所求式子变形为
1990
199019881988664422333331(2
1n n n n n n C C C C C A -++-+-=
,显然它是 n
n
i )31(2
1+-的展开式的部分之和,即复数的实部。不妨取展开式的其余的项的和为A 的对偶式i C C C C C B n n n n n n )33333(2
11989
19891987198755331-++-+-= 。
则i i B A n n n 2321)31(21663
3+-====+-=
+?ωωωω,所以2
1=
A . 例2.复平面内点A 对应的复数是1,过点A 作虚轴的平行线l ,设l 上的点对应的复数为z ,
求
z
1
所对应的点的轨迹. 分析:本题考查复平面上点的轨迹方程.因为在复平面内点A 的坐标为(1,0),l 过点A 且
平行于虚轴,所以直线l 上的点对应的复数z 的实部为1,可设为z =1+b i(b ∈R ),然后再求
z
1
所对应的点的集合.
解:如下图.因为点A 对应的复数为1,直线l 过点A 且平行于虚轴,所以可设直线l 上的点对应的复数为z =1+b i(b ∈R
).
因此i b z +=
11
1i 1111i 12
22b b b b +-+=+-=.[来源:https://www.doczj.com/doc/268333248.html,] 设
z
1
=x +y i(x 、y ∈R ),于是 x +y i=2
2111b
b
b +-+i.
根据复数相等的条件,有???
????+-=+=.
1,1122
b b y b x
消去b ,有x 2
+y 2
=
22
22)1()1(1b
b b +-++ =22222)1()1(1b b b +++=2
22211)1(1b
b b +=++=x . 所以x 2
+y 2
=x (x ≠0), 即(x -21)2+y 2=4
1
(x ≠0). 所以
z 1所对应的点的集合是以(21,0)为圆心,2
1
为半径的圆,但不包括原点O (0,0). 评注:一般说来,求哪个动点的轨迹方程就设哪个动点的坐标为(x ,y ).所谓动点的轨迹方程就是动点坐标(x ,y )所满足的等量关系.常见求曲线方程的方法有:轨迹法、待定系数法、代入法、参数法等.若把参数方程中的参数消去,就可把参数方程转化成普通方程.无论用什么方法求得曲线的方程,都要注意检验以方程的解为坐标的点是否都在曲线上.对此,常从以下两个方面入手:一是看对方程的化简是否采用了非同解变形的手法;二是看是否符合题目的实际意义.其中,用参数法求得的曲线方程中的x 、y 的范围可由参数函数的值域来确定. [来源:https://www.doczj.com/doc/268333248.html,]
复习智略:
例3.对任意复数),(R y x yi x z ∈+=,定义)sin (cos 3)(y i y z g x
+=。 (1) 若3)(=z g ,求相应的复数z ;
(2)若),(R b a bi a z ∈+=中的a 为常数,则令)()(b f z g =,对任意b ,是否一定有常数)0(≠m m 使得)()(b f m b f =+?这样的m 是否唯一?说明理由。 (3)计算)2
1(),4
1(),4
2(i g i g i g π
π
π
+
+
-+
,并设立它们之间的一个等式。由此发现一个
一般的等式,并证明之。
解:(1)由???==0sin 33cos 3y y x x ,得???==331cos x y 则???
∈==Z k k y x ,21π故Z k ki z ∈+=,21
(2) )()(b f m b f =+,得?
??=+=+b m b b m b a
a a a sin 3)sin(3cos 3)cos(3即???=+=+
b m b b
m b sin )sin(cos )cos( ∴Z k k m ∈=,2π,所以m 是不唯一的。[来源:https://www.doczj.com/doc/268333248.html,]
(3))2222(
9)4
2(i i g +=+
π
,)2222(31)41(i i g +=+-π,i i g 3)2
1(=+π; ∴)2
1()4
1()4
2(i g i g i g π
π
π
+
=+
-+
一般地,对任意复数21z z 、,有)()()(2121z z g z g z g +=。 证明:设i y x z 111+=,i y x z 222+=),(2,12,1R y x ∈
)sin (cos 3)(1111y i y z g x +=,)sin (cos 3)(2222y i y z g x += )]sin()[cos(3)(21212121y y i y y z z g x x +++=++
∴)()()(2121z z g z g z g +=。
[来源:学|科|网] 检测评估:
1,若非零复数,x y 满足2
2
0x xy y ++=,则20052005
(
)()x y x y x y
+++的值是 A,1 B,1- C,2004
2 D,2004
2
-
2,设复数z 的共轭复数是z ,且1z =,又(1,0)A -与(0,1)B 为定点,则函数()f z =︱
(1)z +
()z i -︱取最大值时在复平面上以z ,A,B 三点为顶点的图形是
A,等边三角形 B,直角三角形 C,等腰直角三角形 D,等腰三角形
3.已知,x C ∈且1,x =则()2
1f x x x ??=- ??
?的最小值 ( )[来
源:https://www.doczj.com/doc/268333248.html,]
A .等于 -2
B .等于 0
C .等于 -4
D .不存在
4.设复数(),z x yi x y R =+∈,则满足等式20z x ++=的复数z 对应的点的轨迹是( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线 D .抛物线
5.设f (n )=(
i i -+11)n +(i
i +-11)n
,n ∈N,如果A ?{f (n )},则满足条件的集合A 有 A.8个 B.7个 C.3个 D.无穷多个
6.若1000
2)
1(x x ++的展开式为n
n x a x a x a x a a +++++ 332210,则
1998630a a a a ++++ = 。[来源:学§科§网]
7.复平面内,已知复数z =x -
3
1
i 所对应的点都在单位圆内,则实数x 的取值范围是__________.
8.已知关于x 的方程x 2
+(1+2i)x -(3m -1)i=0有实根,则纯虚数m 的值为 .
9,在复平面内,设点A,P 所对应的复数分别为2,0
sin(260)(260)t icos t -+-,则当t 由015
变到0
45时,向量AP 所扫过的图形区域的面积是 . 10.定义运算
d c b a =ad -bc ,则对复数z =x +y i(x 、y ∈R )符合条件 i
21
z z =3+2i 的复数z 等于
__________.
11.若复数x +y i=(1+cos θ)+(t -cos2θ)i(其中x 、y 、θ∈R ),且点(x ,y )在抛物线y =x 2
上,试求实数t 的最大值与最小值.
7.已知复数i a a a a a z 4
15
262
22
--++--=, (1)当()2,2-∈a 时,求i a a a z 4
15
22
2--+-的取值范围; (2)是否存在实数a ,使得02
点拨与全解: 1. 2 ()10x x y y + +=,得1322x i y ω==-+或1322 x i y ω==--. (1)当 13 22x i y ω==-+时,原式=20052005200520051111()()()()11111y x x y ωω +=+++++ =200520051 1()( )ω ω- +-=200520051111 ()()()1ωωωωωω -+=-+=-+=; (2)当 1322 x i y ω==--时,同理可得:原式=1. 故选A 。 2, 因为1z =,可设cos sin z i θθ=+,则2()2[12sin()]4 f z π θ= ++2= 12sin()4πθ++,当2()4 k k Z π θπ=+∈时,max ()22f z =+,此时2222z i =+,则 2 2222( 1)()2222ZA =++=+,22222 ()(1)2222 ZB =++=+,22AB = 所以ZA =ZB ,得ZAB ?为等腰三角形. 故选D 3.解:不妨设θθsin cos i x +=,则2)sin cos 1 sin (cos )(θ θθθi i x f +-+=[来源:学。 科。网] 4sin 4)sin 2(22-≥-==θθi ,故选C 4.解:由条件得0)2(22=+++x y x ,化简得442 --=x y ,故选D 。 5.解:∵f (n )=( i i -+11)n +(i i +-11)n =i n +(-i)n (n ∈N )=??? ?? ??∈+=∈+=-∈+=∈=,,34,0, ,24,2,,14,0,,4,2N N N N k k n k k n k k n k k n 当 当 当 当 ∴{f (n )}={0,2,-2}.∵A ?{f (n )}={0,2,-2},∴A 的个数是23 =8. 故选: A 6.解:令1=x 可得200032101000 3 a a a a a +++++= ; 令ω=x 可得2000 20003322100ωωωωa a a a a +++++= (其中i 2 3 21+- =ω,则13=ω且012=++ωω); 令2 ω=x 可得4000200063422100ωωωωa a a a a +++++= 。[来源:Z*xx*https://www.doczj.com/doc/268333248.html,] 以上三式相加可得)(33 199******** a a a a ++++= , 所以99919986303=++++a a a a 7.解:∵z 对应的点z (x ,- 3 1 )都在单位圆内,∴|Oz |<1,即22)31(-+x <1. ∴x 2 + 91<1.∴x 2<9 8.∴-322322< x 02+(1+2i)x 0-(3a i -1)i=0. 整理得(x 02+x 0+3a )+(2x 0+1)i=0. 由复数相等的定义,得方程组?????=+=++. 012, 030020x a x x 解得??????? =-=. 12 1,210a x 所以m =i 121. 9, 6 π 因为0000 sin(260)sin(260)cos(1502)sin(1502)t i t t i t -+-=-+-, 当015t =时,在单位圆上的点为001(cos120,sin120)P ,当0 45t =时,在单位圆上的点为 002(cos 60,sin 60)P ,A(2,0),1P ,2P 三点围成的曲边形面积易求得 6 π . 10.解法一:由定义运算,得 i 21 z z =2z i -z =3+2i. 设z =x +y i(x 、y ∈R ),则2(x +y i)i -(x +y i)=3+2i, 即-(x +2y )+(2x -y )i=3+2i. 由复数相等,得? ??=-=+.22, 3)2y x y x -( 解得??? ???? -==58 ,51y x ∴z =5851-i. 解法二:由定义运算,得 i 21 z z =2z i -z =3+2i, 则z ==--+---+=+-+)21)(21()21)(23(2123i i i i i i 5 8 51-i. 答案: 5 8 51-i[来源:学科网] 11.解:根据两个复数相等的条件,得? ??-=+=.2cos , cos 1θθt y x 因为点(x ,y )在抛物线上,所以t -cos2θ=(1+cos θ)2 . 故t =(1+cos θ)2 +cos2θ=1+2cos θ+cos 2 θ+2cos 2 θ-1=3cos 2 θ+2cos θ=3(cos θ+31)2-31 . 由于cos θ∈[-1,1],所以当cos θ=-31时,t 有最小值-3 1 ;当cos θ=1时,t 有最大值5. 12.解:(1)∵()2,2-∈a , ∴??? ??∈+? ?? ??--=++-=--=--+-425,0425216641522 2 222a a a a a i a a a z 。 (2)∵02 ()()Φ∈??? ???≠+-+-=--+=+-=--a a a a a a a a a a a a 022******* 2362 22 专题11 复数 本章内容主要是复数的概念、复数的运算.引入虚数,这是中学阶段对数集的最终扩充.需要掌握复数的概念、弄清实数与复数的关系,掌握复数代数形式的运算(包括加、减、乘、除),了解复数的几何表示.由于向量已经单独学习,因此复数的向量形式与三角形式就不作要求,主要解决代数形式. 【知识要点】 1.复数的概念中,重要的是复数相等的概念.明确利用“转化”的思想,把虚数问题转化为实数问题加以解决,而这种“转化”的思想是通过解实数的方程(组)的方法加以实现. 2.复数的代数形式:z =a +bi (a ,b ∈R ).应该注意到a ,b ∈R 是与z =a +bi 为一个整体,解决虚数问题实际上是通过a ,b ∈R 在实数集内解决实数问题. 3.复数的代数形式的运算实际上是复数中实部、虚部(都是实数)的运算. 【复习要求】 1.了解数系的扩充过程.理解复数的基本概念与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,了解复数代数形式的加、减运算的几何意义. 【例题分析】 例1 m (m ∈R )取什么值时,复数z =(m 2-3m -4)+(m 2-5m -6)i 是(1)实数?(2)纯虚数?(3)零? 【分析】此类问题可以应用复数的定义加以解决. 解:(1)当m 2-5m -6=0,即m =-1或m =6时,复数z 为实数; (2)当,即m =4时,复数z 为纯虚数; (3)当,即m =-1时,复数z 为零. 【评析】本题主要考查实数、纯虚数的定义,需要对复数的实部、虚部加以研究.应该注意到复数的实部、虚部都是实数,解决复数的问题时实际上是在进行实数运算.这一点大家在后面的运算中更加能够体会到. 例2 判断下列命题的对错: ?????= /--=--06504322m m m m ?????=--=--0 6504322m m m m 专题二 复数 【1】复数的基本概念 (1)形如a + b i 的数叫做复数(其中R b a ∈,);复数的单位为i ,它的平方等于-1,即1i 2-=.其中a 叫做复数的实部,b 叫做虚部 实数:当b = 0时复数a + b i 为实数 虚数:当0≠b 时的复数a + b i 为虚数; 纯虚数:当a = 0且0≠b 时的复数a + b i 为纯虚数 (2)两个复数相等的定义: 00==?=+∈==?+=+b a bi a R d c b a d b c a di c bi a )特别地,,,,(其中,且 (3)共轭复数:z a bi =+的共轭记作z a bi =-; (4)复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面叫复平面;z a bi =+,对应点坐标为(),p a b ;(象限的复习) (5)复数的模:对于复数z a bi =+,把z =z 的模; 【2】复数的基本运算 设111z a b i =+,222z a b i =+ (1) 加法:()()121212z z a a b b i +=+++; (2) 减法:()()121212z z a a b b i -=-+-; (3) 乘法:()()1212122112z z a a b b a b a b i ?=-++ 特别22z z a b ?=+。 (4)幂运算:1i i =21i =-3i i =-41i =5i i =61i =-?????? 【3】复数的化简 c di z a bi +=+(,a b 是均不为0的实数);的化简就是通过分母实数化的方法将分母化为实数:()()22ac bd ad bc i c di c di a bi z a bi a bi a bi a b ++-++-==?=++-+ 对于()0c di z a b a bi +=?≠+,当c d a b =时z 为实数;当z 为纯虚数是z 可设为c di z xi a bi +==+进一步建立方程求解 一、复数选择题 1.复数2 1i =+( ) A .1i -- B .1i -+ C .1i - D .1i + 2.在复平面内,复数534i i -(i 为虚数单位)对应的点的坐标为( ) A .()3,4 B .()4,3- C .43,55??- ?? ? D .43,55?? - ??? 3.复数()1z i 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 4.已知复数()123z i i +=- (其中i 是虚数单位),则z 在复平面内对应点在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 5.已知复数5i 5i 2i z =+-,则z =( ) A B .C .D .6.设1z 是虚数,211 1 z z z =+是实数,且211z -≤≤,则1z 的实部取值范围是( ) A .[]1,1- B .11,22?? - ??? ? C .[]22-, D .11,00,22 ????-?? ????? ? 7.设2i z i +=,则||z =( ) A B C .2 D .5 8.若复数2i 1i a -+(a ∈R )为纯虚数,则1i a -=( ) A B C .3 D .5 9.在复平面内,复数z 对应的点为(,)x y ,若2 2 (2)4x y ++=,则( ) A .22z += B .22z i += C .24z += D .24z i += 10.已知i 是虚数单位,a 为实数,且3i 1i 2i a -=-+,则a =( ) A .2 B .1 C .-2 D .-1 11.复数()()212z i i =-+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 12.已知i 是虚数单位,2i z i ?=+,则复数z 的共轭复数的模是( ) A .5 B C D .3 一、复数选择题 1.已知复数1=-i z i ,其中i 为虚数单位,则||z =( ) A . 12 B . 22 C .2 D .2 2.已知复数()2m m m i z i --=为纯虚数,则实数m =( ) A .-1 B .0 C .1 D .0或1 3.如图所示,在复平面内,网格中的每个小正方形的边长都为1,点A ,B 对应的复数分别是1z ,2z ,则12z z -=( ) A 2 B .2 C .2 D .8 4.已知复数5i 5i 2i z =+-,则z =( ) A 5B .52C .32D .255.已知复数5 12z i =+,则z =( ) A .1 B 5 C 5 D .5 6.若复数z 满足421i z i +=+,则z =( ) A .13i + B .13i - C .3i + D .3i - 7.设复数z 满足方程4z z z z ?+?=,其中z 为复数z 的共轭复数,若z 2,则z 为( ) A .1 B 2 C .2 D .4 8.若复数()4 1i 34i z += +,则z =( ) A . 4 5 B . 35 C . 25 D . 25 9.若1i i z ,则2z z i ?-=( ) A . B .4 C . D .8 10.设复数z 满足41i z i =+,则z 的共轭复数z 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 11.已知(),a bi a b R +∈是()()112i i +-的共轭复数,则a b +=( ) A .4 B .2 C .0 D .1- 12.复数z 对应的向量OZ 与(3,4)a =共线,对应的点在第三象限,且10z =,则z =( ) A .68i + B .68i - C .68i -- D .68i -+ 13.已知i 是虚数单位,设复数22i a bi i -+=+,其中,a b ∈R ,则+a b 的值为( ) A .7 5 B .75- C . 15 D .15 - 14.若i 为虚数单位,,a b ∈R ,且2a i b i i +=+,则复数a bi -的模等于( ) A B C D 15.题目文 件丢失! 二、多选题 16.已知复数2020 11i z i += -(i 为虚数单位),则下列说法错误的是( ) A .z 的实部为2 B .z 的虚部为1 C .z i = D .||z =17.已知复数z 满足2 20z z +=,则z 可能为( ). A .0 B .2- C .2i D .2i+1- 18.已知复数z 满足2 20z z +=,则z 可能为( ) A .0 B .2- C .2i D .2i - 19.下面是关于复数2 1i z =-+的四个命题,其中真命题是( ) A .||z = B .22z i = C .z 的共轭复数为1i -+ D .z 的虚部为1- 20.已知复数12z =-,则下列结论正确的有( ) A .1z z ?= B .2z z = C .31z =- D .2020122 z =- + 21.已知复数(),z x yi x y R =+∈,则( ) A .2 0z B .z 的虚部是yi高考文科数学二轮专题复习:11 复数
高中数学复数专题知识点整理
高考数学复数专题复习(专题训练)百度文库
浙江省名校协作体高考数学复数专题复习(专题训练)
高考数学复数专题