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资源详情
高中数学
人教A版(2019)
必修 第二册
第七章 复数
7.1 复数的概念
新教材高中数学人教A版必修第二册 7.1.2 复数的几何意义(课件:33+18张PPT+学案)
文档属性
名称
新教材高中数学人教A版必修第二册 7.1.2 复数的几何意义(课件:33+18张PPT+学案)
格式
zip
文件大小
15.0MB
资源类型
教案
版本资源
人教A版(2019)
科目
数学
更新时间
2020-01-06 10:47:02
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文档简介
A级:“四基”巩固训练
一、选择题
1.复数z1=1+i和z2=1-i在复平面内的对应点关于( )
A.实轴对称
B.一、三象限的角平分线对称
C.虚轴对称
D.二、四象限的角平分线对称
答案 A
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.
2.当
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案 A
解析 ∵
3.复数z1=a+2i,z2=-2+i,如果|z1|<|z2|,则实数a的取值范围是( )
A.-1
1
C.a>0 D.a<-1或a>0
答案 A
解析 依题意有< ,解得-1
4.若A,B为锐角三角形的两个内角,则复数z=(cosB-sinA)+(sinB-cosA)i对应的点位于复平面内的( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案 B
解析 cosB-sinA=sin-sinA.∵△ABC为锐角三角形,∴A+B>.∴A>-B,∴sinA>sin,∴cosB-sinA<0.同理可知sinB-cosA>0,∴复数z对应的点位于第二象限.故选B.
5.已知复数z的实部为1,且|z|=2,则复数z的虚部是( )
A.- B.i
C.±i D.±
答案 D
解析 设复数z的虚部为b,因为|z|=2,实部为1,所以1+b2=4,所以b=±.
6.复数z满足条件:|2z+1|=|z-i|,那么z对应的点的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
答案 A
解析 设复数z=x+yi(x,y∈R),∵|2z+1|=|z-i|,∴(2x+1)2+4y2=x2+(y-1)2,化简得3x2+3y2+4x+2y=0满足42+22-4×3×0>0,∴方程表示圆.故选A.
二、填空题
7.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2=________.
答案 -2-3i
解析 复数z1=2-3i对应的点为(2,-3),则z2对应的点为(-2,3).所以z2=-2+3i,2=-2-3i.
8.已知复数(2k2-3k-2)+(k2-k)i在复平面内对应的点在第二象限,则实数k的取值范围是________.
答案 -
解析 根据题意,有即所以实数k的取值范围是-
9.已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-2i,它们所对应的点分别是A,B,C,若=x+y(x,y∈R),则x+y的值是________.
答案 5
解析 由已知,得=(-1,2),=(1,-1),=(3,-2),∴x+y=x(-1,2)+y(1,-1)=(-x+y,2x-y).
由=x+y,
可得解得∴x+y=5.
三、解答题
10.已知O为坐标原点,对应的复数为-3+4i,对应的复数为2a+i(a∈R).若与共线,求a的值.
解 因为对应的复数为-3+4i,对应的复数为2a+i,
所以=(-3,4),=(2a,1),
因为与共线,
所以存在实数k使=k,
即(2a,1)=k(-3,4)=(-3k,4k),
所以所以即a的值为-.
B级:“四能”提升训练
1.在复平面上,复数i,1,4+2i对应的点分别是A,B,C,求平行四边形的ABCD的点D对应的复数.
解 解法一:由已知条件得点A(0,1),B(1,0),C(4,2),
则AC的中点E,
由平行四边形的性质知点E也是边BD的中点,
设D(x,y),则解得即D(3,3),
∴点D对应复数为3+3i.
解法二:由已知得向量=(0,1),=(1,0),=(4,2),其中O为坐标原点.
∴=(-1,1),=(3,2),
∴=+=(2,3),
∴=+=(3,3),
即点D对应复数为3+3i.
2.已知z1=x2+i,z2=(x2+a)i对任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,试求实数a的取值范围.
解 ∵|z1|= ,|z2|=|x2+a|,且|z1|>|z2|,
∴>|x2+a|对任意的x∈R恒成立等价于(1-2a)x2+(1-a2)>0恒成立.
不等式等价于①:1-2a=0,解得a=,
∴a=时,0·x2+>0恒成立,
或②:
解得-1
综上可得,实数a的取值范围是.
课件18张PPT。课后课时精练 7.1.2 复数的几何意义
知识点一 复平面的相关概念
如图,点Z的横坐标是a,纵坐标是b,复数z=a+bi可用点Z(a,b)表示.这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴.
复数集C中的数与复平面内的点建立了一一对应关系,即复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b).
知识点二 复数的向量表示
如图,设复平面内的点Z表示复数z=a+bi,连接OZ,显然向量是由点Z唯一确定的;反过来,点Z也可以由向量唯一确定.
复数集C中的数与复平面内以原点为起点的向量建立了一一对应关系(实数0与零向量对应),即
复数z=a+bi平面向量.
这是复数的另一种几何意义,并且规定相等的向量表示同一个复数.
知识点三 复数的模的定义公式
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).
如果b=0,那么z=a+bi是一个实数a,它的模等于|a|(a的绝对值).
知识点四 共轭复数
一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,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共轭虚数.
1.复数的向量表示
(1)任何一个复数z=a+bi与复平面内一点Z(a,b)对应,而任一点Z(a,b)又可以与以原点为起点,点Z(a,b)为终点的向量对应,这些对应都是一一对应,即
(2)这种对应关系架起了联系复数与解析几何的桥梁,使得复数问题可以用几何方法解决,而几何问题也可以用复数方法解决(即数形结合法),增加了解决复数问题的途径.讨论复数的运算性质和应用时,可以在复平面内,用向量方法进行.
2.共轭复数的性质
(1)两个共轭复数的对应点关于实轴对称.
(2)实数的共轭复数是它本身,即z=?z∈R.
利用这个性质,可以证明一个复数是实数.
(3)z=|z|2=||2∈R.
z与互为实数化因式.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在复平面内,对应于实数的点都在实轴上.( )
(2)在复平面内,虚轴上的点所对应的复数都是纯虚数.( )
(3)复数的模一定是正实数.( )
(4)两个复数互为共轭复数是它们的模相等的必要条件.( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
2.做一做
(1)若=(0,-3),则对应的复数为________.
(2)复数z=1-4i位于复平面上的第________象限.
(3)复数i的模是________.
(4)复数5+6i的共轭复数是________.
答案 (1)-3i (2)四 (3) (4)5-6i
题型一 复平面内复数与点的对应
例1 在复平面内,若复数z=(m2-m-2)+(m2-3m+2)i对应点(1)在虚轴上;(2)在第二象限;(3)在直线y=x上,分别求实数m的取值范围.
[解] 复数z=(m2-m-2)+(m2-3m+2)i的实部为m2-m-2,虚部为m2-3m+2.
(1)由题意得m2-m-2=0,解得m=2或m=-1.
(2)由题意得∴
∴-1
(3)由已知得m2-m-2=m2-3m+2,∴m=2.
复数集与复平面内所有的点所成的集合之间存在着一一对应关系.每一个复数都对应着一个有序实数对,复数的实部对应着有序实数对的横坐标,而虚部则对应着有序实数对的纵坐标,只要在复平面内找到这个有序实数对所表示的点,就可根据点的位置判断复数实部、虚部的取值.
实数m取什么值时,复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i.
(1)对应的点在x轴上方;
(2)对应的点在直线x+y+4=0上.
解 (1)由题意得m2-2m-15>0,
解得m<-3或m>5,
所以当m<-3或m>5时,复数z对应的点在x轴上方.
(2)由题意得(m2+5m+6)+(m2-2m-15)+4=0,
解得m=1或m=-,所以当m=1或m=-时,
复数z对应的点在直线x+y+4=0上.
题型二 复平面内复数与向量的对应
例2 已知平行四边形OABC的三个顶点O,A,C对应的复数分别为0,3+2i,-2+4i,试求:(1)表示的复数;(2)表示的复数;(3)点B对应的复数.
[解] 由题意得O为原点,=(3,2),=(-2,4).
(1)∵=-=-(3,2)=(-3,-2)
∴表示的复数为-3-2i.
(2)∵=-=(3,2)-(-2,4)=(5,-2),
∴表示的复数为5-2i.
(3)∵=+=(3,2)+(-2,4)=(1,6),
∴表示的复数为1+6i,
即点B对应的复数为1+6i.
复数与平面向量一一对应是复数的另一个几何意义,利用这个几何意义,复数问题可以转化为平面向量来解决,平面向量问题也可以用复数方法来求解.
(1)复数4+3i与-2-5i分别表示向量与,则向量表示的复数是________;
(2)在复平面内,O为原点,向量对应复数为-1+2i,则点A关于直线y=-x对称点为B,向量对应复数为________.
答案 (1)-6-8i (2)-2+i
解析 (1)因为复数4+3i与-2-5i分别表示向量与,所以=(4,3),=(-2,-5),又=-=(-2,-5)-(4,3)=(-6,-8),所以向量表示的复数是-6-8i.
(2)点A(-1,2)关于直线y=-x对称的点为B(-2,1),所以=-2+i.
题型三 复数模的综合应用
例3 设z∈C,则满足条件|z|=|3+4i|的复数z在复平面上对应的点Z的集合是什么图形?
[解] 由|z|=|3+4i|得|z|=5.
这表明向量的长度等于5,即点Z到原点的距离等于5.
因此满足条件的点Z的集合是以原点O为圆心,以5为半径的圆.
巧用复数的几何意义解题
(1)复平面内|z|的意义
我们知道,在实数集中,实数a的绝对值,即|a|是表示实数a的点与原点O间的距离.那么在复数集中,类似地,有|z|是表示复数z的点Z到坐标原点间的距离.也就是向量的模,|z|=||.
(2)复平面内任意两点间的距离
设复平面内任意两点P,Q所对应的复数分别为z1,z2,则|PQ|=|z2-z1|.
运用以上性质,可以通过数形结合的方法解决有关问题.
设z∈C,且满足下列条件,在复平面内,复数z对应的点Z的集合是什么图形?
(1)1<|z|<2;
(2)|z-i|<1.
解 (1)根据复数模的几何意义可知,
复数z对应的点Z的集合是以原点O为圆心,以1和2为半径的两圆所夹的圆环,不包括环的边界.
(2)根据模的几何意义,|z-i|=1表示复数z对应的点到复数i对应的点(0,1)的距离为1.
∴满足|z-i|=1的点Z的集合为以(0,1)为圆心,以1为半径的圆内的部分(不含圆的边界).
1.已知a∈R,且0
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案 D
解析 ∵0
0且a-1<0,故复数z=a+(a-1)i在复平面内所对应的点(a,a-1)位于第四象限.故选D.
2.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
答案 D
解析 由点Z在虚轴上可知,点Z对应的复数是纯虚数和0,∴a2-2a=0,解得a=2或a=0.
3.已知复数z=1+2i(i是虚数单位),则|z|=________.
答案
解析 因为z=1+2i,所以|z|==.
4.已知复数z=3+ai,且|z|<5,则实数a的取值范围是________.
答案 -4
解析 |z|=<5,解得-4
5.如果复数z=(m2+m-1)+(4m2-8m+3)i(m∈R)对应的点在第一象限,求实数m的取值范围.
解 因为复数z对应的点在第一象限,
所以解得m<或m>.
所以实数m的取值范围为
∪.
课件33张PPT。7.1.2 复数的几何意义
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同课章节目录
第六章 平面向量及其应用
6.1 平面向量的概念
6.2 平面向量的运算
6.3 平面向量基本定理及坐标表示
6.4 平面向量的应用
第七章 复数
7.1 复数的概念
7.2 复数的四则运算
7.3 * 复数的三角表示
第八章 立体几何初步
8.1 基本立体图形
8.2 立体图形的直观图
8.3 简单几何体的表面积与体积
8.4 空间点、直线、平面之间的位置关系
8.5 空间直线、平面的平行
8.6 空间直线、平面的垂直
第九章 统计
9.1 随机抽样
9.2 用样本估计总体
9.3 统计分析案例 公司员工
第十章 概率
10.1 随机事件与概率
10.2 事件的相互独立性
10.3 频率与概率
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