(共26张PPT)
章
末
归
纳
整
合
【知识构建】
专题一 复数运算中的简化策略
复数一章,以其概念多、涉及面广、题型多样、运算量大而成为学生学习的难点,因此学习中如何选取适当的方法,降低解题难度,减少解题步骤及计算量,既是学好本章的关键,也是提高数学能力的重要途径.
【思想方法专题】
【例2】
求证:方程(z+1)2n+(z-1)2n=0(n∈N
)只有纯虚数根.
分析:可以通过将方程变形,然后再利用复数的几何意义来证明.
【例3】
已知z∈C且|z|=1,解方程z5+z=1.
分析:由题意可得z5=1-z,两边取模后,式子左右两边的复数z分别代表两个圆,要使等式成立即要求两圆交点.
专题二 复数系中的一元二次方程问题
一元二次方程的系数为实数时,可以利用根的判别式来判别方程的根的情况,而对于复系数的一元二次方程,则需要注意它的系数是实数还是虚数,就不能单纯地考虑根的判别式了.但根与系数的关系对复系数方程仍然适用,对于复数系中的一元二次方程的根及根与系数的有关问题,作如下探讨.
4.如果1+2i是实系数一元二次方程x2+ax+b=0的根,求a+b的值.
【解析】∵1+2i是实系数一元二次方程x2+ax+b=0的根,所以1-2i是方程的另外一个根,由韦达定理可得(1+2i)+(1-2i)=-a且(1+2i)(1-2i)=b,∴a=-2,b=1-4i2=5,∴a+b=3.
【例5】
关于t的方程(1+i)t2-2(a+i)t+5-3i=0有实根,求实数a的值及方程的根.
分析:设实根然后代入方程通过复数相等的充要条件来解答.
5.已知关于x的方程x2+(4+i)x+3+pi=0(p∈R)有实数根,求p的值,并解这个方程.
从近几年高考信息统计可以看出,复数这一模板呈现以下特点:考查复数是题型以选择题、填空题为主,分值为5分,属于容易题;重点考查复数的四则运算及其几何意义,会在几何意义上与几何知识结合处命题.
【解读高考】
1.(2019年新课标Ⅱ)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
【答案】D
【解析】依题意,z=-3-2i,在复平面内对应的点为(-3,-2),在第三象限.
【答案】D
3.(2019年新课标Ⅲ)z(1+i)=2i,则z=(
)
A.-1-i
B.-1+i
]
C.1-i
D.1+i
【答案】D (共26张PPT)
3.2.2 复数代数形式的乘除运算
(ac-bd)+(ad+bc)i
实部相等、虚部互为相反数
a-bi
1.复数(3+2i)i等于( )
A.-2-3i
B.-2+3i
C.2-3i
D.2+3i
【答案】B
4.已知i是虚数单位,则复数(1+i)2=( )
A.-2
B.2
C.-2i
D.2i
【答案】D
复数代数形式的乘除法运算
【解题探究】利用复数乘、除法法则计算即可.
【答案】(1)A (2)0
共轭复数的应用
复数的模与实数的绝对值混淆致误
【示例】
试研究方程x2-5|x|+6=0在复数集上解的个数.
【错解】将方程变为|x|2-5|x|+6=0?|x|=2或|x|=3?x=±2或x=±3.故共有4个.
【错因】这里常出现将|x|看成“绝对值”从而出现错误的解法,注意这里|x|是一个复数的模,它不等同于实数的绝对值,x2也不能写成|x|2.
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3.2 复数代数形式的四则运算
3.2.1
复数代数形式的加减运算及其几何意义
目标定位
重点难点
1.掌握复数加法与减法运算法则,并能熟悉地进行加、减法运算
2.掌握复数加法与减法的几何意义,并能运用数形结合的思想方法解决有关问题
重点:理解复数的加减法运算法则
难点:理解复数加减法的几何意义
(a+c)+(b+d)i
(a-c)+(b-d)i
交换律
结合律
平行四边形
复数
加法
终点
被减向量
1.(5-i)-(3-i)-5i=( )
A.5i
B.2-5i
C.2+5i
D.2
【答案】B
【解析】5-i-3+i-5i=2-5i.
3.已知复数z满足z+i-3=3-i,则z=( )
A.0
B.2i
C.6
D.6-2i
【答案】D
【解析】z=3-i-i+3=6-2i.
4.若z-(1+i)=1+i,则z=________.
【答案】2+2i
【解析】z=1+i+1+i=2+2i.
复数的加减运算
几个复数相加减,运算法则为这些复数的所有实部相加减,所有虚部相加减.第(3)小题的解法一是从整体上把握,将计算分实部和虚部进行,有机构造特殊数列的和进而求得结果.解法二是从局部入手,抓住了式中相邻两项和的特点,恰当地分组,使计算得以简化.
1.已知z1=(3x+y)+(y-4x)i,z2=(4y-2x)-(5x+3y)i(x,y∈R).设z=z1-z2且z=13-2i,求z1,z2.
复数加减运算的几何意义
复数概念不清致误
【示例】
有以下命题:
(1)若a,b∈R,z1=a+bi,z2=a-bi,则z1-z2是纯虚数;
(2)若z1,z2∈C且z1-z2>0,则z1>z2;
(3)若a>b,则a+i>b+i.
其中,正确的个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
【错解】D
【错因分析】对复数的概念理解不够清晰,当b=0时,z1-z2=0为实数;z1-z2>0,若z1,z2的虚部相等且不为0,则z1,z2不能比较大小;若a>b,即a,b为实数,复数a+i与b+i的虚部不为0,所以两个复数不能比较大小.
【正解】A
【警示】不能把实数中的运算直接推广至复数上.
【答案】D
【解析】z=1-(3-4i)=-2+4i.故选B.
4.(2019年浙江温州校级模拟)已知x∈R,y∈R,(xi+x)+(yi+4)=(y-i)-(1-3xi),则x=_______,y=_______.
【答案】6
11(共28张PPT)
3.1.2 复数的几何意义
1.复平面
建立直角坐标系来表示________的平面叫做复平面,____叫做实轴,____叫做虚轴.显然,实轴上的点都表示______;除了_____外,虚轴上的点都表示________.
复数
x轴
y轴
实数
原点
纯虚数
所有的点
向量
1.设复数z=a+bi对应的点在虚轴的右侧,则( )
A.a>0,b>0
B.a>0,b<0
C.b>0,a∈R
D.a>0,b∈R
【答案】D
2.如果复数z=a+bi在复平面内的对应点在第二象限,则( )
A.a>b,b<0
B.a>0,b>0
C.a<0,b<0
D.a<0,b>0
【答案】D
3.实部为-2,虚部为1的复数所对应的点位于复平面的
( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【答案】B
【例1】
当实数m为何值时,复数z=m2-8m+15+(m2+3m-28)i在复平面内的对应点:
(1)位于第四象限;
(2)位于x轴负半轴上;
(3)在上半平面(含实轴).
【解题探究】根据要求分别列出复数的实部和虚部的关系式,解出m即可.
复数的几何意义
利用复数与点的对应解题的步骤
(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数z=a+bi(a,b∈R)可以用复平面内的点Z(a,b)来表示,是解决此类问题的根据.
(2)列出方程:建立复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程(组)或不等式(组)求解.
复数的模
【错解】A或C
1.(2017年江西抚州月考)若a,b∈R,则复数(a2-6a+10)+(-b2+4b-5)i对应的点在( )
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】∵a2-6a+10=(a-3)2+1>0,-b2+4b-5=-(b-2)2-1<0.复数(a2-6a+10)+(-b2+4b-5)i对应的点(a2-6a+10,-b2+4b-5)在第四象限.故选D.
【答案】B
3.(2019年吉林延边期末)已知0<a<2,复数z=a+i(i是虚数单位),则|z|的取值范围是( )
A.(1,)
B.(1,)
C.(1,3)
D.(1,5)
【答案】B
4.欧拉公式eix=cos
x+isin
x(i为虚数单位,e为自然对数的底数,x为实数)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,在复变函数论里占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”.根据欧拉公式可知,e2i表示的复数在复平面中位于( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【答案】B (共25张PPT)
3.1 数系的扩充和复数的概念
3.1.1 数系的扩充和复数的概念
目标定位
重点难点
1.了解引进虚数i的必要性,了解数集的扩充过程
2.理解在数系的扩充中由实数集扩展到复数集出现的一些基本概念,如:虚数单位、复数、虚数、纯虚数、实部、虚部等
3.理解复数相等的充要条件
重点:理解有关复数的一些概念
难点:理解复数相等的充要条件
1.复数的有关概念
(1)复数
①定义:形如a+bi的数叫做复数,其中a,b________,i叫做__________,a叫做复数的______,b叫做复数的______.
②表示方法:复数通常用______表示,即____________.
(2)复数集
①定义:________所构成的集合叫做复数集.
②表示:通常用大写字母_____表示.
∈R
虚数单位
实部
虚部
字母z
z=a+bi(a,b∈R)
全体复数
C
实数
虚数
a=0
a≠0
a=c且b=d
a=b=0
1.如果复数a+bi(a,b∈R)为实数0,则( )
A.a=0,b=1
B.a=1,b=0
C.a=b=0
D.a+b=0
【答案】C
2.复数1-i的虚部是( )
A.i
B.-i
C.-1
D.1
【答案】C
3.(多选题)下列说法中正确的是( )
A.实数是复数
B.虚数是复数
C.实数集和虚数集的交集不是空集
D.实数集与虚数集的并集等于复数集
【答案】ABC
【例1】
已知下列命题:
①复数a+bi不是实数;
②两个复数不能比较大小;
③若(x2-4)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x=±2;
④若复数z=a+bi,则当且仅当b≠0时,z为虚数;
⑤若a+bi=c+di,则a=c且b=d.
复数的概念
其中真命题的个数是( )
A.0个
B.1个
C.3个
D.4个
【解题探究】利用复数的概念进行判断.
【答案】A
1.复数的概念
设复数z=a+bi(a,b∈R),则①z为实数?b=0,②z为虚数?b≠0,③z为纯虚数?a=0,b≠0.④z=0?a=0,且b=0
2.复数分类的关键
利用复数的代数形式,对复数进行分类,关键是根据分类标准列出实部、虚部应满足的关系式.求解参数时,注意考虑问题要全面,当条件不满足代数形式z=a+bi(a,b∈R)时应先转化形式.
1.若复数(m2-5m+6)+(m2-3m)i是纯虚数(i是虚数单位),则实数m=( )
A.2
B.3
C.0
D.2或3
【答案】A
复数相等的充要条件的应用
两个复数相等,一定要注意分清两个复数的实部和虚部,然后利用复数相等的充要条件将复数问题转化为实数问题.
2.如果(x+y)+(x+3)i=(3x+2y)+yi,求实数x,y的值.
复数相等的概念模糊致误
【示例】
已知x是实数,y是纯虚数且满足(2x-1)+(3-y)i=y-i,求x和y的值.
1.区分实数、虚数、纯虚数与复数的关系,特别要明确:实数也是复数,要把复数与实数加以区别.对于纯虚数bi(b≠0,b∈R)不要只记形式,还要注意b≠0.
2.复数问题实数化是解决复数问题最基本也是最重要的思想方法,桥梁是z=a+bi(a,b∈R),依据是复数相等的充要条件.
1.若复数a2-1+(a-1)i(i是虚数单位)是实数,则实数a=( )
A.±1
B.-1
C.0
D.1
【答案】D
【解析】∵复数a2-1+(a-1)i(i是虚数单位)是实数,∴a-1=0,解得a=1.故选D.
【答案】D
3.(2018年山西太原模拟)若复数z=a2-1+(a+1)i(a∈R)是纯虚数,则a=( )
A.1
B.2
C.-1
D.-2
【答案】A
4.以3i-的虚部为实部,以3i2+i的实部为虚部的复数是________.
【答案】3-3i