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  • 2021-06-16 发布

【数学】2020届一轮复习(文)人教通用版5-5复 数学案

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‎§5.5 复 数 最新考纲 考情考向分析 ‎1.理解复数的基本概念.‎ ‎2.理解复数相等的充要条件.‎ ‎3.了解复数的代数表示法及其几何意义.‎ ‎4.能进行复数代数形式的四则运算.‎ ‎5.了解复数代数形式的加、减运算的几何意义.‎ 主要考查复数的基本概念(复数的实部、虚部、共轭复数、复数的模等),复数相等的充要条件,考查复数的代数形式的四则运算,重点考查复数的除法运算,突出考查运算能力与数形结合思想.一般以选择题、填空题的形式出现,难度为低档.‎ ‎1.复数的有关概念 ‎(1)定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a叫做复数z的实部,b叫做复数z的虚部(i为虚数单位).‎ ‎(2)分类:‎ 满足条件(a,b为实数)‎ 复数的分类 a+bi为实数⇔b=0‎ a+bi为虚数⇔b≠0‎ a+bi为纯虚数⇔a=0且b≠0‎ ‎(3)复数相等:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).‎ ‎(4)共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).‎ ‎(5)模:向量的模叫做复数z=a+bi的模,记作|a+bi|或|z|,即|z|=|a+bi|=(a,b∈R).‎ ‎2.复数的几何意义 复数z=a+bi与复平面内的点Z(a,b)及平面向量=(a,b)(a,b∈R)是一一对应关系.‎ ‎3.复数的运算 ‎(1)运算法则:设z1=a+bi,z2=c+di,a,b,c,d∈R.‎ ‎(2)几何意义:复数加减法可按向量的平行四边形或三角形法则进行.‎ 如图给出的平行四边形OZ1ZZ2可以直观地反映出复数加减法的几何意义,即=+,=-.‎ 概念方法微思考 ‎1.复数a+bi的实部为a,虚部为b吗?‎ 提示 不一定.只有当a,b∈R时,a才是实部,b才是虚部.‎ ‎2.如何理解复数的加法、减法的几何意义?‎ 提示 复数的加法、减法的几何意义就是向量加法、减法的平行四边形法则.‎ 题组一 思考辨析 ‎1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)‎ ‎(1)方程x2+x+1=0没有解.( × )‎ ‎(2)复数z=a+bi(a,b∈R)中,虚部为bi.( × )‎ ‎(3)复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小.( × )‎ ‎(4)原点是实轴与虚轴的交点.( √ )‎ ‎(5)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模.‎ ‎( √ )‎ 题组二 教材改编 ‎2.设z=+2i,则|z|等于(  )‎ A.0 B. C.1 D. 答案 C 解析 ∵z=+2i=+2i=+2i=i,‎ ‎∴|z|=1.故选C.‎ ‎3.在复平面内,向量对应的复数是2+i,向量对应的复数是-1-3i,则向量对应的复数是(  )‎ A.1-2i B.-1+2i C.3+4i D.-3-4i 答案 D 解析 =+=-1-3i+(-2-i)=-3-4i.‎ ‎4.若复数z=(x2-1)+(x-1)i为纯虚数,则实数x的值为(  )‎ A.-1 B.0‎ C.1 D.-1或1‎ 答案 A 解析 ∵z为纯虚数,∴∴x=-1.‎ 题组三 易错自纠 ‎5.设a,b∈R,i是虚数单位,则“ab=0”是“复数a+为纯虚数”的(  )‎ A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 答案 C 解析 ∵复数a+=a-bi为纯虚数,∴a=0且-b≠0,即a=0且b≠0,∴“ab=0”是“复数a+为纯虚数”的必要不充分条件.故选C.‎ ‎6.(2019·葫芦岛模拟)若复数z满足iz=2-2i(i为虚数单位),则z的共轭复数在复平面内对应的点所在的象限是(  )‎ 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 由题意,∵z===-2-2i,‎ ‎∴=-2+2i,则z的共轭复数对应的点在第二象限.故选B.‎ ‎7.i2 014+i2 015+i2 016+i2 017+i2 018+i2 019+i2 020=________.‎ 答案 -i 解析 原式=i2+i3+i4+i1+i2+i3+i4=-i.‎ 题型一 复数的概念 ‎1.若复数z满足(1+2i)z=1-i,则复数z的虚部为(  )‎ A. B.- C.i D.-i 答案 B 解析 因为(1+2i)z=1-i,‎ 所以z===,‎ 因此复数z的虚部为-,故选B.‎ ‎2.(2019·大连质检)复数的共轭复数是(  )‎ A.-+i B.--i C.-i D.+i 答案 D 解析 由复数===-i,‎ 所以共轭复数为+i,故选D.‎ ‎3.(2018·抚顺模拟)已知复数是纯虚数(i是虚数单位),则实数a等于(  )‎ A.-4 B.4‎ C.1 D.-1‎ 答案 C 解析 ==,‎ ‎∵复数为纯虚数,‎ ‎∴2a-2=0且a+4≠0,‎ 解得a=1.故选C.‎ 思维升华 复数的基本概念有实部、虚部、虚数、纯虚数、共轭复数等,在解题中要注意辨析概念的不同,灵活使用条件得出符合要求的解.‎ 题型二 复数的运算 命题点1 复数的乘法运算 例1 (1)(2018·全国Ⅲ)(1+i)(2-i)等于(  )‎ A.-3-i B.-3+i C.3-i D.3+i 答案 D 解析 (1+i)(2-i)=2+2i-i-i2=3+i.‎ ‎(2)i等于(  )‎ A.3-2i B.3+2i C.-3-2i D.-3+2i 答案 D 解析 i(2+3i)=2i+3i2=-3+2i,故选D.‎ 命题点2 复数的除法运算 例2 (1)(2018·全国Ⅱ)等于(  )‎ A.--i B.-+i C.--i D.-+i 答案 D 解析 == ‎==-+i.‎ 故选D.‎ ‎(2)(2019·通辽诊断)已知i为虚数单位,复数z满足iz=2z+1,则z等于(  )‎ A.--i B.+i C.2+i D.2-i 答案 A 解析 由iz=2z+1,得(2-i)z=-1,‎ 解得z==,‎ 即z=--i,故选A.‎ 命题点3 复数的综合运算 例3 (1)(2019·盘锦模拟)已知z(1+i)=-1+7i(i是虚数单位),z的共轭复数为,则等于(  )‎ A. B.3+4i C.5 D.7‎ 答案 C 解析 z===3+4i,‎ 故=3-4i⇒||=5,故选C.‎ ‎(2)(2018·乌海模拟)对于两个复数α=1-i,β=1+i,有下列四个结论:①αβ=1;②=-i;③=1;④α2+β2=0,其中正确结论的个数为(  )‎ A.1 B.2‎ C.3 D.4‎ 答案 C 解析 对于两个复数α=1-i,β=1+i,‎ ‎①αβ=(1-i)·(1+i)=2,故①不正确;‎ ‎②====-i,故②正确;‎ ‎③==1,故③正确;‎ ‎④α2+β2=(1-i)2+(1+i)2=1-2i-1+1+2i-1=0,故④正确.故选C.‎ 思维升华 (1)复数的乘法:复数乘法类似于多项式的四则运算.‎ ‎(2)复数的除法:除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数.‎ 跟踪训练1 (1)已知a∈R,i是虚数单位,若z=+ai,z·=4,则a为(  )‎ A.1或-1 B.1‎ C.-1 D.不存在的实数 答案 A 解析 由题意得=-ai,‎ 故z·=3+a2=4⇒a=±1,故选A.‎ ‎(2)(2019·铁岭质检)已知复数a+bi=(i是虚数单位,a,b∈R),则a+b等于(  )‎ A.-2 B.-1‎ C.0 D.2‎ 答案 A 解析 由复数的运算法则,可得 ====-1-i,‎ 结合题意可得a+bi=-1-i,即a=-1,b=-1,‎ 据此可得a+b=-2.故选A.‎ 题型三 复数的几何意义 例4 (1)(2018·赤峰质检)复数z满足(2+i)z=,则z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 ∵(2+i)z===5,‎ ‎∴(2+i)z=5,‎ ‎5z=5,z=2-i,‎ z在复平面内对应的点为,在第四象限,故选D.‎ ‎(2)如图所示,平行四边形OABC,顶点O,A,C分别表示0,3+2i,-2+4i,试求:‎ ‎①,所表示的复数;‎ ‎②对角线所表示的复数;‎ ‎③B点对应的复数.‎ 解 ①∵=-,∴所表示的复数为-3-2i.‎ ‎∵=,∴所表示的复数为-3-2i.‎ ‎②∵=-,∴所表示的复数为 ‎(3+2i)-(-2+4i)=5-2i.‎ ‎③=+=+,‎ ‎∴所表示的复数为(3+2i)+(-2+4i)=1+6i,‎ 即B点对应的复数为1+6i.‎ 思维升华 复平面内的点、向量及向量对应的复数是一一对应的,要求某个向量对应的复数时,只要找出所求向量的始点和终点,或者用向量相等直接给出结论即可.‎ 跟踪训练2 (1)(2018·阜新模拟)已知复数z=(i是虚数单位),则z的共轭复数对应的点在(  )‎ A.第四象限 B.第三象限 C.第二象限 D.第一象限 答案 A 解析 ∵z===+i,‎ ‎∴=-i,则z的共轭复数对应的点在第四象限.故选A.‎ ‎(2)已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-2i,它们所对应的点分别为A,B,C,O为坐标原点,若=x+y,则x+y的值是________.‎ 答案 5‎ 解析 由已知得A(-1,2),B(1,-1),C(3,-2),‎ ‎∵=x+y,‎ ‎∴(3,-2)=x(-1,2)+y(1,-1)=(-x+y,2x-y),‎ ‎∴解得故x+y=5.‎ ‎1.已知复数z1=6-8i,z2=-i,则等于(  )‎ A.-8-6i B.-8+6i C.8+6i D.8-6i 答案 C 解析 ∵z1=6-8i,z2=-i,‎ ‎∴===8+6i.‎ ‎2.(2019·包头质检)若复数z满足(1+2i)·z=2+i,其中i为虚数单位,则|z|等于(  )‎ A. B. C.1 D.2‎ 答案 C 解析 由题意可得z=,‎ 则|z|====1.故选C.‎ ‎3.已知i为虚数单位,则复数在复平面内所对应的点在(  )‎ 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 ===1-i,在复平面内对应的点为(1,-1),所以在第四象限,故选D.‎ ‎4.已知i为虚数单位,若复数z满足=1+i,那么|z|等于(  )‎ A.1 B. C. D.5‎ 答案 C 解析 ∵=1+i,z+i=(1+i),iz=(2+i)i,‎ ‎∴z=2+i,∴|z|==,故选C.‎ ‎5.已知i为虚数单位,a∈R,若为纯虚数,则a等于(  )‎ A. B.- C.2 D.-2‎ 答案 B 解析 由题意知= ‎==+i,‎ 又由为纯虚数,‎ 所以-2a-1=0且a-2≠0,解得a=-,故选B.‎ ‎6.若复数z满足z=1-i(i是虚数单位),则复数z的共轭复数等于(  )‎ A.--i B.-+i C.--i D.-+i 答案 D 解析 由题意可得z===,‎ 所以=-+i,故选D.‎ ‎7.已知复数z满足z2=12+16i,则z的模为(  )‎ A.20 B.12 C.2 D.2 答案 C 解析 设z=a+bi,a,b∈R,‎ 则由z2=12+16i,得a2-b2+2abi=12+16i,‎ 则解得或 即|z|===2.故选C.‎ ‎8.已知集合M={1,m,3+(m2-5m-6)i},N={-1,3},若M∩N={3},则实数m的值为________.‎ 答案 3或6‎ 解析 ∵M∩N={3},∴3∈M且-1∉M,‎ ‎∴m≠-1,3+(m2-5m-6)i=3或m=3,‎ ‎∴m2-5m-6=0且m≠-1或m=3,‎ 解得m=6或m=3,经检验符合题意.‎ ‎9.(2018·江苏)若复数z满足i·z=1+2i,其中i是虚数单位,则z的实部为________.‎ 答案 2‎ 解析 由i·z=1+2i,得z==2-i,‎ ‎∴z的实部为2.‎ ‎10.(2018·天津)i是虚数单位,复数=________.‎ 答案 4-i 解析 ===4-i.‎ ‎11.已知复数z满足z+=0,则|z|=________.‎ 答案  ‎ 解析 由复数z满足z+=0,则z2=-3,‎ 所以z=±i,所以|z|=.‎ ‎12.若复数z=1-i,则z+的虚部是________.‎ 答案 - 解析 z+=1-i+=1-i+=-i,故虚部为-.‎ ‎13.(2018·营口质检)已知复数z满足(1-i)z=i3,则|z|=________.‎ 答案  解析 由题意知z=== ‎=-i,‎ 则|z|==.‎ ‎14.(2019·乌海调研)已知i为虚数单位,复数z(1+i)=2-3i,则z的虚部为________.‎ 答案 - 解析 由z(1+i)=2-3i,‎ 得z====--i,‎ 则z的虚部为-.‎ ‎15.已知复数z=bi(b∈R),是实数,i是虚数单位.‎ ‎(1)求复数z;‎ ‎(2)若复数(m+z)2所表示的点在第一象限,求实数m的取值范围.‎ 解 (1)因为z=bi(b∈R),‎ 所以== ‎==+i.‎ 又因为是实数,所以=0,‎ 所以b=-2,即z=-2i.‎ ‎(2)因为z=-2i,m∈R,‎ 所以(m+z)2=(m-2i)2=m2-4mi+4i2‎ ‎=(m2-4)-4mi,‎ 又因为复数(m+z)2所表示的点在第一象限,‎ 所以解得m<-2,‎ 即m∈(-∞,-2).‎ ‎16.若虚数z同时满足下列两个条件:‎ ‎①z+是实数;‎ ‎②z+3的实部与虚部互为相反数.‎ 这样的虚数是否存在?若存在,求出z;若不存在,请说明理由.‎ 解 存在.设z=a+bi(a,b∈R,b≠0),‎ 则z+=a+bi+ ‎=a+bi.‎ 又z+3=a+3+bi的实部与虚部互为相反数,z+是实数,‎ 根据题意有 因为b≠0,所以 解得或 所以z=-1-2i或z=-2-i.‎ ‎17.(2018·本溪模拟)若复数(i是虚数单位)在复平面内对应的点在第一象限,则实数a的取值范围是(  )‎ A.(-∞,-1) B.(1,+∞)‎ C.(-1,1) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)‎ 答案 C 解析 由题意得z===,‎ 因为z在复平面内对应的点在第一象限,‎ 所以所以-1b,则a+i>b+i;‎ ‎③若a∈R,则(a+1)i是纯虚数;‎ ‎④若z=-i,则z3+1在复平面内对应的点位于第一象限.‎ 其中正确的命题是________.(填上所有正确命题的序号)‎ 答案 ④‎ 解析 由复数的概念及性质知,①错误;②错误;‎ 若a=-1,则a+1=0,不满足纯虚数的条件,③错误;‎ z3+1=(-i)3+1=i+1,④正确.‎

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