
【考綱要求】
1.理解復(fù)數(shù)的基本概念.
2.理解復(fù)數(shù)相等的充要條件.
3.了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義.
4.能進(jìn)行復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運(yùn)算.
5.了解復(fù)數(shù)代數(shù)形式的加、減運(yùn)算的幾何意義.
【考點(diǎn)預(yù)測(cè)】
1.復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
(1)復(fù)數(shù)的定義:形如a+bi(a,b∈R)的數(shù)叫做復(fù)數(shù),其中a是實(shí)部,b是虛部,i為虛數(shù)單位.
(2)復(fù)數(shù)的分類:
復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(實(shí)數(shù)?b=0?,,虛數(shù)?b≠0??其中,當(dāng)a=0時(shí)為純虛數(shù)?.))
(3)復(fù)數(shù)相等:
a+bi=c+di?a=c且b=d(a,b,c,d∈R).
(4)共軛復(fù)數(shù):
a+bi與c+di互為共軛復(fù)數(shù)?a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).
(5)復(fù)數(shù)的模:
向量eq \(OZ,\s\up6(→))的模叫做復(fù)數(shù)z=a+bi的?;蚪^對(duì)值,記作|a+bi|或|z|,即|z|=|a+bi|=eq \r(a2+b2)(a,b∈R).
2.復(fù)數(shù)的幾何意義
(1)復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)Z(a,b).
(2)復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)平面向量eq \(OZ,\s\up6(→)).
3.復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算
(1)復(fù)數(shù)的加、減、乘、除運(yùn)算法則:
設(shè)z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),則
①加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;
②減法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;
③乘法:z1·z2=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
④除法:eq \f(z1,z2)=eq \f(a+bi,c+di)=eq \f(?a+bi??c-di?,?c+di??c-di?)=eq \f(ac+bd,c2+d2)+eq \f(bc-ad,c2+d2)i(c+di≠0).
(2)幾何意義:復(fù)數(shù)加、減法可按向量的平行四邊形或三角形法則進(jìn)行.
如圖給出的平行四邊形OZ1ZZ2可以直觀地反映出復(fù)數(shù)加、減法的幾何意義,即eq \(OZ,\s\up6(→))=eq \(OZ1,\s\up6(-→))+eq \(OZ2,\s\up6(-→)),eq \(Z1Z2,\s\up6(-→))=eq \(OZ2,\s\up6(-→))-eq \(OZ1,\s\up6(-→)).
【常用結(jié)論】
1.i的乘方具有周期性
i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0,n∈N*.
2.(1±i)2=±2i,eq \f(1+i,1-i)=i;eq \f(1-i,1+i)=-i.
3.復(fù)數(shù)的模與共軛復(fù)數(shù)的關(guān)系
z·eq \(z,\s\up6(-))=|z|2=|eq \(z,\s\up6(-))|2.
【方法技巧】
1.解決復(fù)數(shù)概念問(wèn)題的方法及注意事項(xiàng)
(1)復(fù)數(shù)的分類及對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置問(wèn)題都可以轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的實(shí)部與虛部應(yīng)該滿足的條件問(wèn)題,只需把復(fù)數(shù)化為代數(shù)形式,列出實(shí)部和虛部滿足的方程(不等式)組即可.
(2)解題時(shí)一定要先看復(fù)數(shù)是否為a+bi(a,b∈R)的形式,以確定實(shí)部和虛部.
2.復(fù)數(shù)的乘法:復(fù)數(shù)乘法類似于多項(xiàng)式的乘法運(yùn)算.
3.復(fù)數(shù)的除法:除法的關(guān)鍵是分子分母同乘以分母的共軛復(fù)數(shù).
4.由于復(fù)數(shù)、點(diǎn)、向量之間建立了一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,因此可把復(fù)數(shù)、向量與解析幾何聯(lián)系在一起,解題時(shí)可運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方法,使問(wèn)題的解決更加直觀.
二、【題型歸類】
【題型一】復(fù)數(shù)的概念
【典例1】如果復(fù)數(shù)eq \f(2+bi,i)(b∈R)的實(shí)部與虛部相等,那么b=( )
A.-2 B.1 C.2 D.4
【解析】eq \f(2+bi,i)=eq \f((2+bi)(-i),i(-i))=b-2i,所以實(shí)部為b,虛部為-2,故b的值為-2.
故選A.
【典例2】(多選)若復(fù)數(shù)z=eq \f(2,1+i),其中i為虛數(shù)單位,則下列結(jié)論正確的是( )
A.z的虛部為-1
B.|z|=eq \r(2)
C.z2為純虛數(shù)
D.z的共軛復(fù)數(shù)為-1-i
【解析】z=eq \f(2,1+i)=eq \f(2(1-i),(1+i)(1-i))=eq \f(2-2i,2)=1-i,對(duì)于A,z的虛部為-1,正確;
對(duì)于B,模長(zhǎng)|z|=eq \r(2),正確;
對(duì)于C,因?yàn)閦2=(1-i)2=-2i,故z2為純虛數(shù),正確;
對(duì)于D,z的共軛復(fù)數(shù)為1+i,錯(cuò)誤.
故選ABC.
【典例3】(多選)設(shè)z1,z2是復(fù)數(shù),則下列命題中的真命題是( )
A.若|z1-z2|=0,則eq \(z,\s\up6(-))1=eq \(z,\s\up6(-))2
B.若z1=eq \(z,\s\up6(-))2,則eq \(z,\s\up6(-))1=z2
C.若|z1|=|z2|,則z1·eq \(z,\s\up6(-))1=z2·eq \(z,\s\up6(-))2
D.若|z1|=|z2|,則zeq \\al(2,1)=zeq \\al(2,2)
【解析】對(duì)于A,若|z1-z2|=0,則z1-z2=0,z1=z2,所以eq \(z,\s\up6(-))1=eq \(z,\s\up6(-))2為真;
對(duì)于B,若z1=eq \(z,\s\up6(-))2,則z1和z2互為共軛復(fù)數(shù),所以eq \(z,\s\up6(-))1=z2為真;
對(duì)于C,設(shè)z1=a1+b1i,z2=a2+b2i,a1,b1,a2,b2∈R,
若|z1|=|z2|,則eq \r(aeq \\al(2,1)+beq \\al(2,1))=eq \r(aeq \\al(2,2)+beq \\al(2,2)),
即aeq \\al(2,1)+beq \\al(2,1)=aeq \\al(2,2)+beq \\al(2,2),
所以z1·eq \(z,\s\up6(-))1=aeq \\al(2,1)+beq \\al(2,1)=aeq \\al(2,2)+beq \\al(2,2)=z2·eq \(z,\s\up6(-))2,
所以z1·eq \(z,\s\up6(-))1=z2·eq \(z,\s\up6(-))2為真;
對(duì)于D,若z1=1,z2=i,
則|z1|=|z2|,而zeq \\al(2,1)=1,zeq \\al(2,2)=-1,
所以zeq \\al(2,1)=zeq \\al(2,2)為假.
故選ABC.
【題型二】復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算
【典例1】(多選)設(shè)z1,z2,z3為復(fù)數(shù),z1≠0.下列命題中正確的是( )
A.若|z2|=|z3|,則z2=±z3
B.若z1z2=z1z3,則z2=z3
C.若eq \x\t(z)2=z3,則|z1z2|=|z1z3|
D.若z1z2=|z1|2,則z1=z2
【解析】由|i|=|1|,知A錯(cuò)誤;
z1z2=z1z3,則z1(z2-z3)=0,又z1≠0,所以z2=z3,故B正確;
|z1z2|=|z1||z2|,|z1z3|=|z1||z3|,
又eq \x\t(z)2=z3,所以|z2|=|eq \x\t(z)2|=|z3|,故C正確,
令z1=i,z2=-i,滿足z1z2=|z1|2,不滿足z1=z2,故D錯(cuò)誤.
故選BC.
【典例2】在數(shù)學(xué)中,記表達(dá)式ad-bc為由eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a b,c d))所確定的二階行列式.若在復(fù)數(shù)域內(nèi),z1=1+i,z2=eq \f(2+i,1-i),z3=eq \x\t(z)2,則當(dāng)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(z1 z2,z3 z4))=eq \f(1,2)-i時(shí),z4的虛部為________.
【解析】依題意知,eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(z1 z2,z3 z4))=z1z4-z2z3,
因?yàn)閦3=eq \x\t(z)2,
且z2=eq \f(2+i,1-i)=eq \f(?2+i??1+i?,2)=eq \f(1+3i,2),
所以z2z3=|z2|2=eq \f(5,2),
因此有(1+i)z4-eq \f(5,2)=eq \f(1,2)-i,
即(1+i)z4=3-i,
故z4=eq \f(3-i,1+i)=eq \f(?3-i??1-i?,2)=1-2i.
所以z4的虛部是-2.
【典例3】若z=eq \f(i2 023,1-i),則|z|=________;z+eq \x\t(z)=________.
【解析】z=eq \f(i2 023,1-i)=eq \f(-i,1-i)=eq \f(1-i,2),
|z|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))2)=eq \f(\r(2),2),
z+eq \x\t(z)=eq \f(1,2)-eq \f(1,2)i+eq \f(1,2)+eq \f(1,2)i=1.
【題型三】復(fù)數(shù)的幾何意義
【典例1】已知i為虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)eq \f(1-i,1+2i)的共軛復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【解析】eq \f(1-i,1+2i)=eq \f((1-i)(1-2i),(1+2i)(1-2i))=eq \f(-1-3i,5),其共軛復(fù)數(shù)為-eq \f(1,5)+eq \f(3,5)i,在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第二象限.
故選B.
【典例2】設(shè)復(fù)數(shù)z1,z2在復(fù)平面內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱,z1=2+i(i為虛數(shù)單位),則z1z2=( )
A.-5 B.5
C.-4+i D.-4-i
【解析】因?yàn)閺?fù)數(shù)z1,z2在復(fù)平面內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱,z1=2+i,所以z2=-2+i,所以z1z2=(2+i)(-2+i)=-5.
故選A.
【典例3】已知復(fù)數(shù)z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-4i,它們?cè)趶?fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為A,B,C,若eq \(OC,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))+μeq \(OB,\s\up6(→))(λ,μ∈R),則λ+μ的值是________.
【解析】由條件得eq \(OC,\s\up6(→))=(3,-4),eq \(OA,\s\up6(→))=(-1,2),
eq \(OB,\s\up6(→))=(1,-1),
根據(jù)eq \(OC,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))+μeq \(OB,\s\up6(→))得
(3,-4)=λ(-1,2)+μ(1,-1)=(-λ+μ,2λ-μ),所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-λ+μ=3,,2λ-μ=-4,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(λ=-1,,μ=2,))所以λ+μ=1.
三、【培優(yōu)訓(xùn)練】
【訓(xùn)練一】在復(fù)數(shù)列{an}中,已知a1=-i,an=aeq \\al(2,n-1)+i(n≥2,n∈N*),則eq \f(a1+a3+…+a2 019,a2+a4+…+a2 020)=________.
【解析】因?yàn)閍1=-i,所以
a2=aeq \\al(2,1)+i=(-i)2+i=i-1;
a3=(i-1)2+i=-i;
a4=(-i)2+i=i-1;
a5=(i-1)2+i=-i;
…
a2 019=-i;
a2 020=i-1.
則eq \f(a1+a3+…+a2 019,a2+a4+…+a2 020)=eq \f(-1 010i,1 010(i-1))=eq \f(-i,i-1)=-eq \f(1,2)+eq \f(i,2).
【訓(xùn)練二】在數(shù)學(xué)中,記表達(dá)式ad-bc是由eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a b,c d))所確定的二階行列式.若在復(fù)數(shù)域內(nèi),z1=1+i,z2=eq \f(2+i,1-i),z3=eq \(z,\s\up6(-))2,則當(dāng)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(z1 z2,z3 z4))=eq \f(1,2)-i時(shí),z4的虛部為________.
【解析】根據(jù)題意有eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(z1 z2,z3 z4))=z1z4-z2z3,
因?yàn)閦3=eq \(z,\s\up6(-))2,z2=eq \f(2+i,1-i),
所以z2z3=z2eq \(z,\s\up6(-))2=eq \f(5,2),
因此有(1+i)z4-eq \f(5,2)=eq \f(1,2)-i,
即(1+i)z4=3-i,
整理得z4=eq \f(3-i,1+i)=eq \f((3-i)(1-i),2)=1-2i.
所以z4的虛部是-2.
【訓(xùn)練三】(2022·青島模擬)已知復(fù)數(shù)z滿足|z-1-i|≤1,則|z|的最小值為( )
A.1 B.eq \r(2)-1 C.eq \r(2) D.eq \r(2)+1
【解析】令z=x+yi(x,y∈R),
則由題意有(x-1)2+(y-1)2≤1,
∴|z|的最小值即為圓(x-1)2+(y-1)2=1上的動(dòng)點(diǎn)到原點(diǎn)的最小距離,
∴|z|的最小值為eq \r(2)-1.
【訓(xùn)練四】已知復(fù)數(shù)z=x+yi(x,y∈R),且滿足|z-2|=1,則eq \f(y,x)的取值范圍是________.
【解析】復(fù)數(shù)z=x+yi,且|z-2|=1,
所以(x-2)2+y2=1,
它表示圓心為(2,0),半徑為1的圓,
則eq \f(y,x)表示圓上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率,
由題意設(shè)過(guò)點(diǎn)O且與圓相切的直線方程為
y=kx,則eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1((x-2)2+y2=1,,y=kx,))
消去y,整理得(k2+1)x2-4x+3=0,
由Δ=16-12(k2+1)=0,
解得k=-eq \f(\r(3),3)或k=eq \f(\r(3),3),
由題意得eq \f(y,x)的取值范圍是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(\r(3),3),\f(\r(3),3))).
【訓(xùn)練五】已知復(fù)數(shù)z滿足z2=3+4i,且z在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第三象限.
(1)求復(fù)數(shù)z;
(2)設(shè)a∈R,且eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1+z,1+\x\t(z))))2 021+a))=2,求實(shí)數(shù)a的值.
【解析】(1)設(shè)z=c+di(c
這是一份2024年新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)題型歸類與強(qiáng)化測(cè)試專題36數(shù)列的概念與表示(教師版),共17頁(yè)。試卷主要包含了【知識(shí)梳理】,【題型歸類】,【培優(yōu)訓(xùn)練】,【強(qiáng)化測(cè)試】等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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