课件24张PPT。复数的有关概念 复数或复数加减法的几何意义 复数代数形式的四则运算 化归思想 课件45张PPT。教师用书独具演示演示结束复数的概念及代数表示 代数形式 实部 虚部 -1 两个复数相等的充要条件 a=c且b=d 复数的分类 b=0 b≠0 a=0 a≠0 复数的概念与分类 两个复数相等的充要条件 课时作业(十八)课件51张PPT。教师用书独具演示演示结束复平面 实轴 虚轴 原点 复数的几何意义 复数的模 z a+bi 复数与复平面内的点一一对应 复数与平面向量的一一对应关系 复数模的计算 课时作业(十九)课件41张PPT。教师用书独具演示演示结束复数代数形式的加、减法 (a-c)+(b-d)i z2+z1 z1+(z2+z3) 复数加、减法的几何意义 复数的加、减法运算 复数加、减法的几何意义 课时作业(二十)课件50张PPT。教师用书独具演示演示结束加复数的乘法及其运算律 (ac-bd)+(ad+bc)i z2·z1z1·(z2·z3)z1·z2+z1·z3共轭复数 相等 互为相反数 复数的除法法则 复数代数形式的乘法运算 复数代数形式的除法运算 in的周期性及应用 课时作业(二十一)综合检测(三)
第三章 数系的扩充与复数的引入
(时间90分钟,满分120分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2012·天津高考)i是虚数单位,复数=( )
A.2+i B.2-i
C.-2+i D.-2-i
【解析】 ===2-i.
【答案】 B
2.(2013·课标全国卷Ⅱ)=( )
A.2 B.2
C. D.1
【解析】 由===1-i,
∴=|1-i|=.故选C.
【答案】 C
3.(2013·哈尔滨高二检测)若复数(a+i)2的对应点在y轴负半轴上,则实数a的值是( )
A.-1 B.1
C.- D.
【解析】 因为(a+i)2=a2-1+2ai,又复数(a+i)2的对应点在y轴负半轴上,所以即a=-1.
【答案】 A
4.已知=2+i,则复数z=( )
A.-1+3i B.1-3i
C.3+i D.3-i
【解析】 ∵=2+i,
∴=(1+i)(2+i)=1+3i,
∴z=1-3i.
【答案】 B
5.设z的共轭复数是,若z+=4,z·=8,则等于( )
A.i B.-i
C.±1 D.±i
【解析】 设z=x+yi(x,y∈R),
则=x-yi,则z+=4,z·=8得,
??
∴===±i.
【答案】 D
6.(2013·武汉高二检测)i为虚数单位,则()2 013=( )
A.-i B.-1
C.i D.1
【解析】 因为=i,故()2 013=i2 013=(i2)506·i=i,所以选C.
【答案】 C
7.(2013·杭州高二检测)若复数(b∈R)的实部与虚部互为相反数,则b=( )
A. B.
C.- D.2
【解析】 因为=
=-i,又复数(b∈R)的实部与虚部互为相反数,所以=,即b=-.
【答案】 C
8.已知复数z1=m+2i,z2=3-4i,若为实数,则实数m的值为( )
A. B.
C.- D.-
【解析】 因为===+i,又为实数,所以=0,即m=-.
【答案】 D
9.(2012·陕西高考)设a,b∈R,i是虚数单位,则“ab=0”是“复数a+为纯虚数”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【解析】 ∵a+=a-bi为纯虚数,∴必有a=0,b≠0,
而ab=0时有a=0或b=0,
∴由a=0,b≠0?ab=0,反之不成立.
∴“ab=0”是“复数a+为纯虚数”的必要不充分条件.
【答案】 B
10.(2013·陕西高考)设z是复数,则下列命题中的假命题是( )
A.若z2≥0,则z是实数
B.若z2<0,则z是虚数
C.若z是虚数,则z2≥0
D.若z是纯虚数,则z2<0
【解析】 设z=a+bi(a,b∈R),
选项A,z2=(a+bi)2=a2-b2+2abi≥0,则故b=0或a,b都为0,即z为实数,正确.
选项B,z2=(a+bi)2=a2-b2+2abi<0,则则故z一定为虚数,正确.
选项C,若z为虚数,则b≠0,z2=(a+bi)2=a2-b2+2abi,
由于a的值不确定,故z2无法与0比较大小,错误.
选项D,若z为纯虚数,则则z2=-b2<0,正确.
【答案】 C
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)
11.(2012·湖南高考)已知复数z=(3+i)2(i为虚数单位),则|z|=________.
【解析】 法一 ∵z=(3+i)2,∴|z|=|(3+i)2|=|3+i|2=10.
法二 ∵z=(3+i)2=9+6i+i2=8+6i,
∴|z|==10.
【答案】 10
12.复数i2(1+i)的实部是________.
【解析】 i2(1+i)=-1-i,实部为-1.
【答案】 -1
13.(2013·湖北高考)i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2=________.
【解析】 ∵(2,-3)关于原点的对称点是(-2,3),
∴z2=-2+3i.
【答案】 -2+3i
14.若关于x的方程x2+(2-i)x+(2m-4)i=0有实数根,则纯虚数m=________.
【解析】 设m=bi(b∈R),则x2+(2-i)x+(2bi-4)i=0,化简得(x2+2x-2b)+(-x-4)i=0,即
解得∴m=4i.
三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分12分)已知复数z1满足(z1-2)(1+i)=1-i(i为虚数单位),复数z2的虚部为2,z1·z2是实数,求z2.
【解】 (z1-2)(1+i)=1-i?z1=2-i.
设z2=a+2i,a∈R,则z1z2=(2-i)(a+2i)=(2a+2)+(4-a)i,
∵z1z2∈R,∴a=4,∴z2=4+2i.
16.(本小题满分12分)m为何实数时,复数z=(2+i)m2-3(i+1)m-2(1-i)是
(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.
【解】 z=(2+i)m2-3(i+1)m-2(1-i)
=2m2+m2i-3mi-3m-2+2i
=(2m2-3m-2)+(m2-3m+2)i.
(1)由m2-3m+2=0得m=1或2,即m=1或2时,z为实数.
(2)由m2-3m+2≠0得m≠1且m≠2,
即m≠1且m≠2时,z为虚数.
(3)由
得m=-,
即m=-时,z为纯虚数.
17.(本小题满分12分)已知复数z=(1-i)2+1+3i.
(1)求|z|;(2)若z2+az+b=,求实数a,b的值.
【解】 z=(1-i)2+1+3i=-2i+1+3i=1+i.
(1)|z|==.
(2)z2+az+b=(1+i)2+a(1+i)+b
=2i+a+ai+b
=a+b+(a+2)i,
∵=1-i,
∴a+b+(a+2)i=1-i,
∴∴a=-3,b=4.
18.(本小题满分14分)已知复数z满足|z|=,z2的虚部是2.
(1)求复数z;
(2)设z,z2,z-z2在复平面上的对应点分别为A,B,C,求△ABC的面积.
【解】 (1)设z=a+bi(a,b∈R),则z2=a2-b2+2abi,由题意得a2+b2=2且2ab=2,解得a=b=1或a=b=-1,所以z=1+i或z=-1-i.
(2)当z=1+i时,z2=2i,z-z2=1-i,所以A(1,1),B(0,2),C(1,-1),所以S△ABC=1.
当z=-1-i时,z2=2i,z-z2=-1-3i,所以A(-1,-1),B(0,2),C(-1,-3),所以S△ABC=1.
一、选择题
1.(2013·佛山高二检测)以2i-的虚部为实部,以i-2的实部为虚部的复数是( )
A.2+i B.2-2i
C.+i D.-+i
【解析】 2i-的虚部为2,i-2的实部为-2,故所求复数为2-2i.
【答案】 B
2.(2013·威海高二检测)“a=0”是“复数a+bi(a,b∈R)是纯虚数”的
( )
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
【解析】 因为复数a+bi(a,b∈R)是纯虚数?a=0且b≠0,所以“a=0”是“复数a+bi(a,b∈R)是纯虚数”的必要不充分条件.
【答案】 A
3.若复数z=(m2-3m-4)+(m2-5m-6)i为纯虚数,则实数m的值为( )
A.5 B.6
C.-1 D.4
【解析】 因为复数z=(m2-3m-4)+(m2-5m-6)i为纯虚数,所以
?所以m=4.
【答案】 D
4.如果(x+y)i=x-1,则实数x,y的值为( )
A.x=1,y=-1 B.x=0,y=-1
C.x=1,y=0 D.x=0,y=0
【解析】 由题意知
∴x=1,y=-1,故选A.
【答案】 A
5.已知关于x的方程x2+(m+2i)x+2+2i=0(m∈R)有实根n,且z=m+ni,则复数z等于( )
A.3+i B.3-i
C.-3-i D.-3+i
【解析】 由题意知n2+(m+2i)n+2+2i=0,
即n2+mn+2+(2n+2)i=0.
∴解得
∴z=3-i.
【答案】 B
二、填空题
6.(2013·扬州高二检测)若复数(m2-3m-4)+(m2-5m-6)i是虚数,则实数m满足________.
【解析】 ∵m2-3m-4+(m2-5m-6)i是虚数,
∴m2-5m-6≠0,∴m≠-1且m≠6.
【答案】 m≠-1且m≠6
7.下列说法:
①若a∈R,则ai是纯虚数;
②若a,b∈R且a>b,则a+i>b+i;
③若z+z=0,则z1=z2=0;
④两个虚数不能比较大小.
其中说法正确的序号是________.
【解析】 对于①,当a=0时不是纯虚数,故①错;对于②,两个虚数不能比较大小,故②错;对于③,当z1=1,z2=i时,z+z=0,故③错;④显然正确.
【答案】 ④
8.若x-2+(y-1)i>0(x,y∈R),则x的取值范围是________.
【解析】 由题意知∴
【答案】 (2,+∞)
三、解答题
9.若log2(m2-3m-3)+ilog2(m-2)为纯虚数,求实数m的值.
【解析】 由纯虚数的定义知
解得m=4.
10.实数x分别取什么值时,复数z=+(x2-2x-15)i是
(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.
【解】 (1)当x满足即x=5时,z是实数.
(2)当x满足即x≠-3且x≠5时,z是虚数.
(3)当x满足即x=-2或x=3时,z是纯虚数.
11.(创新应用)如果log(m+n)-(m2-3m)i>-1,求自然数m,n的值.
【解】 因为log(m+n)-(m2-3m)i>-1,所以log(m+n)-(m2-3m)i是实数,从而有
由①得m=0或m=3,
当m=0时,代入②得n<2,又m+n>0,所以n=1;
当m=3时,代入②得n<-1,与n是自然数矛盾.
综上可得m=0,n=1.
一、选择题
1.在复平面内,复数z=i+i2表示的点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【解析】 ∵z=i+i2=-1+i,显然点(-1,1)在第二象限.
【答案】 B
2.复数z1=1+i和z2=1-i在复平面内的对应点关于( )对称.
A.实轴 B.一、三象限的角平分线
C.虚轴 D.二、四象限的角平分线
【解析】 复数z1=1+i在复平面内的对应点为z1(1,).
复数z2=1-i在复平面内的对应点为z2(1,-).
点z1与z2关于实轴对称,故选A.
【答案】 A
3.在复平面内,复数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B,若C为线段AB的中点,则点C对应的复数是( )
A.4+8i B.8+2i
C.2+4i D.4+i
【解析】 因为复数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B,所以A(6,5),B(-2,3),又C为线段AB的中点,所以C(2,4),所以点C对应的复数是2+4i.
【答案】 C
4.(2013·徐州高二检测)实部为5,模与复数4-3i的模相等的复数有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【解析】 设z=5+bi(b∈R),则|z|=,
又|4-3i|==5,
∴=5,∴b=0,故选A.
【答案】 A
5.(2013·石家庄高二检测)复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i对应的点在虚轴上,则( )
A.a≠2或a≠1 B.a≠2且a≠1
C.a=0 D.a=2或a=0
【解析】 由复数z的对应点在虚轴上知a2-2a=0,∴a=0或a=2,故选D.
【答案】 D
二、填空题
6.复数z=(m+1)+(m-1)i对应的点在直线x+y-4=0上,则实数m的值为________.
【解析】 由题意知点(m+1,m-1)在直线x+y-4=0上,
∴(m+1)+(m-1)-4=0,∴m=2.
【答案】 2
7.(2013·开封高二检测)已知△ABC中,,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,则对应的复数为________.
【解析】 因为,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,所以=(-1,2),=(-2,-3),又=-=(-2,-3)-(-1,2)=(-1,-5),所以对应的复数为-1-5i.
【答案】 -1-5i
8.已知3-4i=x+yi(x,y∈R),则|1-5i|,|x-yi|,|y+2i|的大小关系为________.
【解析】 由3-4i=x+yi(x,y∈R),
得x=3,y=-4.
而|1-5i|==,
|x-yi|=|3+4i|==5,
|y+2i|=|-4+2i|==,
∵<5<,
∴|y+2i|<|x-yi|<|1-5i|.
【答案】 |y+2i|<|x-yi|<|1-5i|
三、解答题
9.实数m取什么值时,复平面内表示复数z=2m+(4-m2)i的点
(1)位于虚轴上;
(2)位于第三象限.
【解】 复数z=2m+(4-m2)i在复平面上对应点的坐标为(2m,4-m2).
(1)若点(2m,4-m2)在虚轴上,则有2m=0,即m=0.
(2)若点(2m,4-m2)在第三象限,则有
∴m<-2.
10.在复平面内,复数-3-i与5+i对应的向量分别是与,其中O是原点,求向量+,对应的复数及A,B两点之间的距离.
【解】 因为复数-3-i与5+i对应的向量分别是与,其中O是原点,所以=(-3,-1),=(5,1),所以+=(-3,-1)+(5,1)=(2,0),所以向量+对应的复数是2,又=-=(-3,-1)-(5,1)=(-8,-2),所以对应的复数是-8-2i,A,B两点之间的距离为
||==2.
11.求复数z=1+cos α+isin α(π<α<2π)的模.
【解】 |z|===2|cos |,因为π<α<2π,
所以<<π,
所以cos <0,所以|z|=-2cos .
一、选择题
1.(2013·湛江高二检测)设z1=3-4i,z2=-2+3i,则z1-z2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
【解析】 z1-z2=(3-4i)-(-2+3i)=5-7i,
在复平面内z1-z2对应点坐标(5,-7)位于第四象限.
【答案】 D
2.已知z=11-20i,则1-2i-z等于( )
A.z-1 B.z+1
C.-10+18i D.10-18i
【解析】 1-2i-z=1-2i-(11-20i)=-10+18i.
【答案】 C
3.在复平面内,复数1+i与1+3i分别对应向量和,其中O为坐标原点,则||等于( )
A. B.2
C. D.4
【解析】 ∵=-
=(1+3i)-(1+i)
=2i.
∴||=2.
【答案】 B
4.设f(z)=z-2i,z1=3+4i,z2=-2-i,则f(z1-z2)=( )
A.-2-i B.5+3i
C.-2+9i D.1-5i
【解析】 ∵f(z)=z-2i,
∴f(z1-z2)=z1-z2-2i
=3+4i-(-2-i)-2i
=5+3i.
【答案】 B
5.设向量,,对应的复数分别为z1,z2,z3,那么( )
A.z1+z2+z3=0
B.z1-z2-z3=0
C.z1-z2+z3=0
D.z1+z2-z3=0
【解析】 ∵+=,
∴z1+z2=z3,
即z1+z2-z3=0.
【答案】 D
二、填空题
6.已知复数z1=(a2-2)+(a-4)i,z2=a-(a2-2)i(a∈R),且z1-z2为纯虚数,则a=________.
【解析】 z1-z2=(a2-a-2)+(a-4+a2-2)i=(a2-a-2)+(a2+a-6)i(a∈R)为纯虚数,
∴解得a=-1.
【答案】 -1
7.设复数z满足z+|z|=2+i,则z=________.
【解析】 设z=x+yi(x,y∈R),则|z|=.
∴x+yi+=2+i.
∴解得
∴z=+i.
【答案】 +i
8.复数z1=cos θ+i,z2=sin θ-i,则复数z1-z2对应向量的模的最大值为________.
【解析】 ∵z1-z2=(cos θ-sin θ)+2i,
∴|z1-z2|==.
∵5-sin 2θ≤6,
∴|z1-z2|的最大值为.
【答案】
三、解答题
9.计算下列各题.
(1)(3-2i)-(10-5i)+(2+17i);
(2)(1-2i)-(2-3i)+(3-4i)-(4-5i)+…+(2 011-2 012i).
【解】 (1)原式=(3-10+2)+(-2+5+17)i=-5+20i.
(2)原式=(1-2+3-4+…+2 009-2 010+2 011)+(-2+3-4+5-…-2 010+2 011-2 012)i=1 006-1 007i.
10.设z1=x+2i,z2=3-yi(x,y∈R),且z1+z2=5-6i,求z1-z2.
【解】 ∵z1=x+2i,z2=3-yi,
∴z1+z2=x+3+(2-y)i=5-6i,
∴
解得
∴z1=2+2i,z2=3-8i,
∴z1-z2=(2+2i)-(3-8i)=-1+10i.
11.在复平面内,A,B,C三点对应的复数分别为1,2+i,-1+2i.
(1)求向量,,对应的复数;
(2)判断△ABC的形状.
(3)求△ABC的面积.
【解】 (1)对应的复数为2+i-1=1+i,
对应的复数为-1+2i-(2+i)=-3+i,
对应的复数为-1+2i-1=-2+2i.
(2)∵||=,||=,||==2,
∴||2+||2=||2,
∴△ABC为直角三角形.
(3)S△ABC=××2=2.
一、选择题
1.(2013·郑州高二检测)复数=( )
A.--i B.-+i
C.-i D.+i
【解析】 ∵i2=-1,i3=-i,i4=1,
∴===-i.
【答案】 C
2.(2013·四川高考)如图3-2-2,在复平面内,点A表示复数z,则图中表示z的共轭复数的点是( )
图3-2-2
A.A B.B
C.C D.D
【解析】 设z=a+bi(a,b∈R),且a<0,b>0,则z的共轭复数为a-bi,其中a<0,-b<0,故应为B点.
【答案】 B
3.(2013·大连高二检测)a为正实数,i为虚数单位,||=2,则a=( )
A.2 B. C. D.1
【解析】 ∵=(a+i)(-i)=1-ai,
∴||=|1-ai|==2,
解得a=或a=-(舍).
【答案】 B
4.(2012·课标全国卷)下面是关于复数z=的四个命题:
p1:|z|=2;
p2:z2=2i;
p3:z的共轭复数为1+i;
p4:z的虚部为-1.
其中的真命题为( )
A.p2,p3 B.p1,p2
C.p2,p4 D.p3,p4
【解析】 ∵z==-1-i,
∴|z|==,
∴p1是假命题;
∵z2=(-1-i)2=2i,∴p2是真命题;
∵=-1+i,∴p3是假命题;
∵z的虚部为-1,∴p4是真命题.
其中的真命题共有2个:p2,p4.
【答案】 C
5.(2013·陕西高考)设z1,z2是复数,则下列命题中的假命题是( )
A.若|z1-z2|=0,则1=2
B.若z1=2,则1=z2
C.若|z1|=|z2|,则z1·1=z2·2
D.若|z1|=|z2|,则z=z
【解析】 A,|z1-z2|=0?z1-z2=0?z1=z2?1=2,真命题;
B,z1=2?1=2=z2,真命题;
C,|z1|=|z2|?|z1|2=|z2|2?z1·1=z2·2,真命题;
D,当|z1|=|z2|时,可取z1=1,z2=i,显然z=1,z=-1,即z≠z,假命题.
【答案】 D
二、填空题
6.(2012·江苏高考)设a,b,∈R,a+bi=(i为虚数单位),则a+b的值为________.
【解析】 因为a+bi=
==5+3i,
所以a=5,b=3,∴a+b=8.
【答案】 8
7.设x,y为实数,且+=,则x+y=________.
【解析】 因为=
=+i,
==+i,=+i,又+=,所以
所以所以x+y=4.
【答案】 4
8.已知复数z=,是z的共轭复数,则z·=________.
【解析】 ∵z=====,
∴=--,∴z·=(-)2+()2=.
【答案】
三、解答题
9.计算
(1)(1-i)(-1+i)+(-1+i);
(2)(1+i)(-i)(+i).
【解】 (1)原式=-1+i+i-i2-1+i=-1+3i.
(2)原式=(1+i)(+)=1+i.
10.已知为z的共轭复数,若z·-3i=1+3i,求z.
【解】 设z=a+bi(a,b∈R),
则=a-bi(a,b∈R),
由题意得(a+bi)(a-bi)-3i(a-bi)=1+3i,
即a2+b2-3b-3ai=1+3i,
则有
解得或
所以z=-1或z=-1+3i.
11.已知复数z=3+bi(b∈R),且(1+3i)·z为纯虚数.
(1)求复数z;
(2)若w=,求复数w的模|w|.
【解】 (1)(1+3i)·(3+bi)=(3-3b)+(9+b)i.
∵(1+3i)·z是纯虚数,
∴3-3b=0,且9+b≠0,
∴b=1,∴z=3+i.
(2)w====-i,
∴|w|==.