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【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中数学 第三章 数系的扩充与复数的引入章末归纳提升3 新人教A版选修1-2
【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中数学 第三章 数系的扩充与复数的引入章末归纳提升3 新人教A版选修1-2
复数的概念及分类 复数是在实数的基础上扩充的,其虚数单位为i,满足i2=-1,且i同实数间可以进行加、减、乘、除法的运算,结合复数的代数形式z=a+bi(a,bR)中,a、b的条件可把复数分为:
复数(z=a+bi,
a、bR)
其中纯虚数中“b≠0”这个条件易被忽略,学习中应引起足够的注意.
设i是虚数单位,复数为纯虚数,则实数a为( )
A.2 B.-2
C.- D.
【思路点拨】 先将已知复数化为“a+bi”的形式,再由纯虚数定义求a.
【规范解答】 法一 ==
为纯虚数,所以2-a=0,a=2,故选A.
法二 =为纯虚数,所以a=2,故选A.
【答案】 A
若复数(a2-a-2)+(|a-1|-1)i(aR)不是纯虚数,则( )
A.a=-1 B.a≠-1且a≠2
C.a≠-1 D.a≠2
【解析】 a2-a-2≠0或,
a≠-1且a≠2或a=2.
综上可知,a≠-1.
【答案】 C
复数的四则运算 复数加、减、乘、除运算的实质是实数的加减乘除,加减法是对应实、虚部相加减,而乘法类比多项式乘法,除法类比根式的分母有理化,要注意i2=-1.在进行复数的运算时,要灵活利用i,ω的性质,或适当变形创造条件,从而转化为关于i,ω的计算问题,并注意以下结论的灵活应用:
(1)设ω=-±i,则ω2=,=ω2,ω3n=1,ω3n+1=ω(nN+)等.
(2)(±i)3=-1.
(3)作复数除法运算时,有如下技巧:===i,利用此结论可使一些特殊的计算过程简化.
已知复数z=1-i,则+=( )
A.1-i B.-2i
C.1+i D.-2
【思路点拨】 先计算z1=,再计算z1+.
【规范解答】 法一 ==
==-2i,
+=-2i+1+i=1-i.故选A.
法二 ==z-1-
=(-i)-=-i-=-2i.
+=-2i+1+i=1-i.故选A.
【答案】 A
计算:(1);
(2)+()2 006.
【解】 (1)=
=-
=2(-+i)
=-1+i.
(2)+()2 006=+
=-
=i-
=i-i=0.
共轭复数与模 共轭复数与复数的模是复数中两个重要的概念,在解决有关复数问题时,除用共轭复数定义与模的计算公式解题外,也常用下列结论简化解题过程:
(1)|z|=1z=;
(2)zR?=z;
(3)z≠0,z为纯虚数=-z.
设z1、z2C,且|z1|=1,|z2|≠1,求||的值.
【思路点拨】 利复数模的性质:z·=|z|2进行化简.
【规范解答】 |z1|=1,
|z1|2=z1·=1.
从而||=||=||==1.
已知z∈C,解方程z·-3i=1+3i.
【解】 z·=|z|2,把方程变形为
=-1+i,
两边取模得||2=|z|2=1+.
整理得|z|4-11|z|2+10=0.
解得|z|2=1或|z|2=10.
将其代入得=-1或=-1-3i.
z=-1或z=-1+3i.
复数的几何意义 1.复数的几何意义包括三个方面:复数的表示(点和向量)、复数的模的几何意义及复数运算的几何意义.复数的几何意义充分体现了数形结合这一重要的数学思想方法,即通过几何图形来研究代数问题.
2.任何一个复数z=a+bi(a,bR)与复平面内一点Z(a,b)对应,而任一 点(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,由此得到复数的几何解法,特别注意|z|、|z-a|的几何意义——距离.
3.复数加减法几何意义的实质就是平行四边形法则和三角形法则.
由减法的几何意义知|z-z1|表示复平面上两点Z,Z1间的距离.
4.复数形式的基本轨迹
(1)当|z-z1|=r时,表示复数z对应的点的轨迹是以z1对应的点为圆心,半径为r的圆;单位圆|z|=1.
(2)当|z-z1|=|z-z2|时,表示以复数z1、z2的对应点为端点的线段的垂直平分线.
已知复数z1=i(1-i)3,
(1)求|z1|;
(2)若|z|=1,求|z-z1|的最大值.
【思路点拨】 (1)利用模的定义求解;
(2)可以利用三角代换,也可利用几何法数形结合.
【规范解答】 (1)z1=i(1-i)3=i(-2i)(1-i)=2(1-i),
|z1|==2.
(2)法一 |z|=1,设z=cos θ+isin θ,
|z-z1|=|cos θ+isin θ-2+2i|
=
=.
当sin(θ-)=1时,
|z-z1|取得最大值,
从而得到|z-z1|的最大值2+1.
法二 |z|=1可看成半径为1,圆心为(0,0)的圆,而z1对应坐标系
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