北师大版(2019)高中数学 必修第二册 5.1.2 复数的几何意义课件(共31张PPT)+学案+作业(word答案解析)

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名称 北师大版(2019)高中数学 必修第二册 5.1.2 复数的几何意义课件(共31张PPT)+学案+作业(word答案解析)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版(2019)
科目 数学
更新时间 2020-11-14 15:08:37

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课时作业35 复数的几何意义
[练基础]
1.设z=-3+2i,则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
2.设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=(  )
A.1
B.
C.
D.2
3.设复数z满足|z-i|=1,z在复平面内对应的点为(x,y),则(  )
A.(x+1)2+y2=1
B.(x-1)2+y2=1
C.x2+(y-1)2=1
D.x2+(y+1)2=1
4.复平面内长方形ABCD的四个顶点中,点A,B,C所对应的复数分别是2+3i,3+2i,-2-3i,则D点对应的复数为________.
5.复数z1=a+2i,z2=-2+i,如果|z1|<|z2|,则实数a的取值范围是________.
6.已知复数z=(a2-1)+(2a-1)i,其中a∈R.当复数z在复平面内对应的点满足下列条件时,求a的值(或取值范围).
(1)在实轴上;
(2)在第三象限;
(3)在抛物线y2=4x上.
[提能力]
7.[多选题]设复数z满足z=-1-2i,i为虚数单位,则下列命题正确的是(  )
A.|z|=
B.复数z在复平面内对应的点在第四象限
C.z的共轭复数为-1+2i
D.复数z在复平面内对应的点在直线y=-2x上
8.在复平面内,O为原点,向量对应的复数为-1+2i,若点A关于直线y=-x的对称点为点B,则向量对应的复数为________.
9.在复平面内,A,B,C三点所对应的复数分别为1,2+i,-1+2i,其中i为虚数单位.
(1)求,,对应的复数;
(2)判断△ABC的形状.
[战疑难]
10.已知z1=-3+4i,|z|=1,
求|z-z1|的最大值和最小值.
课时作业35 复数的几何意义
1.解析:依题意得=-3-2i,故对应的点(-3,-2)位于第三象限.
答案:C
2.解析:由(1+i)x=1+yi可知x+xi=1+yi,故解得所以|x+yi|=
=.故选B.
答案:B
3.解析:∵z在复平面内对应的点为(x,y),∴z=x+yi.又|z-i|=1,

=1,∴x2+(y-1)2=1.故选C.
答案:C
4.解析:由题意可知A(2,3),B(3,2),C(-2,-3),设D(x,y),
则=,即(x-2,y-3)=(-5,-5),解得故D点对应的复数为-3-2i.
答案:-3-2i
5.解析:∵|z1|=,|z2|=,

<,∴-1答案:(-1,1)
6.解析:复数z=(a2-1)+(2a-1)i在复平面内对应的点是
(a2-1,2a-1).
(1)若z对应的点在实轴上,则有2a-1=0,解得a=;
(2)若z对应的点在第三象限,则有
解得-1(3)若z对应的点在抛物线y2=4x上,
则有(2a-1)2=4(a2-1),即4a2-4a+1=4a2-4,
解得a=.
7.解析:|z|==,A正确;复数z在复平面内对应的点的坐标为(-1,-2),在第三象限,B不正确;z的共轭复数为-1+2i,C正确;复数z在复平面内对应的点(-1,-2)不在直线y=-2x上,D不正确.故选AC.
答案:AC
8.解析:因为复数-1+2i在复平面内对应的点为A(-1,2),此点关于直线y=-x的对称点为点B(-2,1),所以对应的复数为-2+i.
答案:-2+i
9.解析:(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.
10.
解析:如图,|z|=1表示复数z对应的点在以(0,0)为圆心,1为半径的圆上,而z1在坐标系中的对应点的坐标为(-3,4),∴|z-z1|可看作是点(-3,4)到圆上的点的距离.
由图可知,点(-3,4)到圆心(原点)的距离为=5,
故|z-z1|max=5+1=6,|z-z1|min=5-1=4.(共31张PPT)
1.2 复数的几何意义1.2 复数的几何意义
[教材要点]
要点一 复平面的定义
建立直角坐标系来表示复数的平面称为复平面.x轴称为________,y轴称为________,实轴上的点都表示________;除________外,虚轴上的点都表示纯虚数.
 复平面上的点的坐标与复数的关系
(1)复平面上点的横坐标表示复数的实部,点的纵坐标表示复数的虚部.
(2)表示实数的点都在实轴上,实轴上的点都表示实数,它们是一一对应的;表示纯虚数的点都在虚轴上,但虚轴上的点不都表示纯虚数,如原点表示实数0.
要点二 复数的几何意义
1.复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点________;
2.复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量____________.
要点三 复数的模
复数z=a+bi(a,b∈R)对应的向量为,则的模叫做复数z的模,记作|z|,且|z|=________.
 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,|z
|是表示复数z的点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.
要点四 共轭复数的概念
当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,称这两个复数互为________,即复数z=a+bi(a,b∈R)的共轭复数=________,虚部不等于0的两个共轭复数也叫共轭虚数.
[基础自测]
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)原点是实轴和虚轴的交点.(  )
(2)实轴和虚轴的单位都是1.(  )
(3)实轴上的点表示实数,虚轴上的点表示纯虚数.(  )
(4)复数与复平面内的无数多个向量对应.(  )
(5)复数的模一定是正实数.(  )
(6)若两个复数互为共轭复数,则这两个复数的模相等.(  )
2.复数1-2i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
3.在复平面内,若=(0,-5),则对应的复数为(  )
A.0
B.-5
C.-5i
D.5
4.设复数z=1+2i(i是虚数单位),则|z|=________.
题型一 复数的几何意义——微点探究
微点1 复数与复平面内点的位置关系
例1 (1)当A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
(2)实数a取什么值时,复平面内表示复数z=a2+a-2+(a2-3a+2)i的点
①位于第二象限?
②位于直线y=x上?
方法归纳
(1)判断复数对应的点所在的象限,应先判断复数的实部、虚部的符号,再类比平面直角坐标系进行判断.
(2)根据复数与复平面内的点Z一一对应的关系可通过点Z的位置来求参数的取值.点的横坐标对应复数的实部,点的纵坐标对应复数的虚部.
微点2 复数与复平面内向量的对应关系
例2 (1)向量对应的复数为1+4i,向量对应的复数为-3+6i,则向量+对应的复数为(  )
A.-3+2i
B.-2+10i
C.4-2i
D.-12i
(2)在复平面内的长方形ABCD的四个顶点中,点A,B,C对应的复数分别是2+3i,3+2i,-2-3i,求点D对应的复数.
方法归纳
(1)根据复数与平面向量的对应关系,可知当平面向量的起点在原点时,向量的终点对应的复数即为向量对应的复数.反之复数对应的点确定后,从原点引出的指向该点的有向线段,即为复数对应的向量.
(2)解决复数与平面向量一一对应的问题时,一般以复数与复平面内的点一一对应为工具,实现复数、复平面内的点、向量之间的转化.
跟踪训练1 (1)已知a为实数,若复数z=a2-3a-4+(a-4)i为纯虚数,则复数a-ai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
(2)在?ABCD中,点A,B,C分别对应复数4+i,3+4i,3-5i,则点D对应的复数是(  )
A.2-3i
B.4+8i
C.4-8i
D.1+4i
题型二 复数的模的计算——自主完成
1.已知复数z=3+4i(i为虚数单位),则||=________.
2.已知i为虚数单位,(1+i)x=2+yi,其中x,y∈R,则|x+yi|=(  )
A.2
B.2
C.4
D.
3.已知复数z=a+
i在复平面内对应的点位于第二象限,且|z|=2,则复数z等于________.
方法归纳
若复数z=a+bi,(a,b∈R),则|z|=,已知复数的模求复数,只需套用模长公式的方程即可.
题型三 复数模的几何意义——师生共研
例3 设z∈C,在复平面内对应点Z,试说明满足下列条件的点Z的集合是什么图形.
(1)|z|=2;
(2)1≤|z|≤2.
方法归纳
解决复数的模的几何意义的问题,应把握两个关键点:一是|z|表示点Z到原点的距离,可依据|z|满足的条件判断点Z的集合表示的图形;二是利用复数的模的概念,把模的问题转化为几何问题来解决.
跟踪训练2 已知复数z=3+ai(a∈R)且|z|<4,则实数a的取值范围是________.
易错辨析 对复数与复平面中的向量的一一对应关系理解不到位致错
例4 在复平面内,向量表示的复数为1+i,将向量向右平移1个单位长度后,再向上平移2个单位长度,得到向量,则向量对应的复数是________.
解析:向量平移后得到向量,则=,因而向量所对应的复数是1+i.
答案:1+i
易错警示
易错原因
纠错心得
容易忽视向量作平移变换后,两个向量仍然相等,误认为=2+3i.
(1)向量平移后,所得向量的坐标不变.(2)向量的横坐标、纵坐标分别是其对应复数的实部与虚部.
1.2 复数的几何意义
新知初探·课前预习
[教材要点]
要点一
实轴 虚轴 实数 原点
要点二
1.Z(a,b)
2.=(a,b)
要点三
要点四
共轭复数 a-bi
[基础自测]
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
2.解析:复数1-2i在复平面内对应的点的坐标为(1,-2),位于第四象限.
答案:D
3.解析:对应的复数z=0-5i=-5i.
答案:C
4.解析:由z=1+2i得|z|==.
答案:
题型探究·课堂解透
题型一
例1 解析:(1)∵∴2<3m<3,
∴3m-2>0,m-1<0,
∴z在复平面内对应的点的坐标在第四象限.
答案:(1)D
解析:(2)根据复数的几何意义可知,复平面内表示复数z=a2+a-2+(a2-3a+2)i的点为Z(a2+a-2,a2-3a+2).
①由点Z位于第二象限得解得-2故满足条件的实数a的取值范围为(-2,1).
②由点Z位于直线y=x上得a2+a-2=a2-3a+2,解得a=1.故满足条件的实数a的值为1.
答案:(1)D (2)见解析
例2 解析:(1)由复数的几何意义知:
=(1,4),=(-3,6)
∴+=(1,4)+(-3,6)=(-2,10)
∴向量+对应的复数为-2+10i.
解析:(2)记O为复平面的原点,由题意得=(2,3),=(3,2),=(-2,-3).
设=(x,y),则=(x-2,y-3),
=(-5,-5).
由题知,=,
所以即
故点D对应的复数为-3-2i.
答案:(1)B (2)见解析
跟踪训练1 解析:(1)∵复数z=a2-3a-4+(a-4)i为纯虚数,


∴a=-1,
∴z=a-ai=-1+i,在复平面内对应的点的坐标为(-1,1),位于第二象限.
答案:(1)B
解析:由复数的几何意义知A(4,1),B(3,4),C(3,-5)
设D点坐标为(x,y),
则由=,
得:
解得:x=4,y=-8,
故点D对应的复数为z=4-8i
答案:
C
题型二
1.解析:方法一:因为复数z=3+4i,所以=3-4i,故||==5.
方法二:||=|z|==5.
答案:5
2.解析:由题意可得x+xi=2+yi,结合复数相等的充要条件可知则x=y=2.
故|x+yi|=|2+2i|==2.故选A.
答案:A
3.解析:∵z=a+
i在复平面内对应的点位于第二象限,
∴a<0.
由|z|=2,得
=2,解得a=-1或1(舍去),
∴z=-1+
i.
答案:-1+
i
题型三
例3 解析:(1)方法一 |z|=2说明复数z在复平面内对应的点Z到原点的距离为2,这样的点Z的集合是以原点O为圆心,2为半径的圆.
方法二 设z=a+bi,由|z|=2,得a2+b2=4.
故点Z对应的集合是以原点O为圆心,2为半径的圆.
(2)不等式1≤|z|≤2可以转化为不等式组
不等式|z|≤2的解集是圆|z|=2及该圆内部所有点的集合.
不等式|z|≥1的解集是圆|z|=1及该圆外部所有点的集合.
这两个集合的交集,就是满足条件1≤|z|≤2的点的集合.
如图中的阴影部分,
所求点的集合是以原点O为圆心,以1和2为半径的两圆所夹的圆环,并且包括圆环的边界.
跟踪训练2 解析:解法一:∵z=3+ai(a∈R,i为虚数单位),
∴|z|=
.
由已知得32+a2<42,
∴a2<7,∴a∈(-,).
解法二:利用复数的几何意义,由|z|<4知,z在复平面内对应的点在以原点为圆心,4为半径的圆内(不包括边界).
由z=3+ai知z对应的点在直线x=3上,所以线段AB(除去端点)为动点Z的集合.由图可知-