1、第四节数系的扩充与复数的引入授课提示:对应学生用书第85页基础梳理1复数的有关概念内容意义备注复数的概念设a,b都是实数,形如abi的数叫复数,其中实部为a,虚部为b,i叫做虚数单位abi为实数b0,abi为虚数b0,abi为纯虚数a0且b0复数相等abicdiac且bd(a,b,c,dR)共轭复数abi与cdi共轭ac且bd(a,b,c,dR)复数a(a为实数)的共轭复数是a复平面建立平面直角坐标系来表示复数的平面,叫作复平面,x轴叫作实轴,y轴叫作虚轴实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数复数的模向量的模叫作复数zabi的模,记作|z|z|abi|2.复数的几何意义复数z
2、abi(a,bR)复平面内的点Z(a,b) 向量.3复数代数形式的四则运算(1)运算法则:设z1abi,z2cdi(a,b,c,dR),则运算名称符号表示语言叙述加减法z1z2(abi)(cdi)(ac)(bd)i把实部、虚部分别相加减乘法z1z2(abi)(cdi)(acbd)(adbc)i按照多项式乘法进行,并把i2换成1除法i(cdi0)把分子、分母分别乘以分母的共轭复数,然后分子、分母分别进行乘法运算(2)复数加法的运算律:设z1,z2,z3C,则复数加法满足以下运算律:交换律:z1z2z2z1;结合律:(z1z2)z3z1(z2z3)1复数abi(a,bR)数系表2复数不能比较大小3
3、几个重要运算结论(1)(1i)22i;i;i.(2)baii(abi)(3)i4n1,i4n1i,i4n21,i4n3i(nN)(4)i4ni4n1i4n2i4n30(nN)四基自测1(基础点:复数的几何意义)设z32i,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:C2(基础点:复数的乘除法运算)复数的共轭复数是()A2iB2iC34i D34i答案:C3(易错点:纯虚数)若复数z1为纯虚数,则实数a()A2 B1C1 D2答案:A4(基础点:复数的模)复数z,其中i为虚数单位,则|z|_答案:授课提示:对应学生用书第86页考点一复数的概念挖掘1复数的认识/ 自
4、主练透例1(1)设(12i)(ai)的实部与虚部相等,其中a为实数,则a()A3B2C2 D3解析(12i)(ai)a2(12a)i,由题设知a212a,解得a3,故选A.答案A(2)已知i是虚数单位,若复数(12i)(ai)是纯虚数,则实数a的值为_解析由(12i)(ai)ai2ai2a2(12a)i,且(12i)(ai)为纯虚数,可得:a20且12a0,所以a2.答案2(3)已知(m21)(m22m)i0,求实数m.解析由题意得,m2.挖掘2复数相等/ 互动探究例2(1)已知i是虚数单位,a,bR,则“ab1”是“(abi)22i”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件 D既不充
5、分也不必要条件解析由a,bR,(abi)2a2b22abi2i,得所以或故选A.答案A(2)已知a,bR,i是虚数单位,若(1i)(1bi)a,则的值为_解析由(1i)(1bi)a得1b(1b)ia,根据复数相等的条件可得解得所以2.答案2破题技法1.明确复数的分类以及复数成为实数,虚数或纯虚数的充要条件2(1)找准复数的实部和虚部复数的相关概念都与实部和虚部有关(2)复数问题实数化解决复数概念类问题,常从复数定义出发,把复数问题转化为实数问题处理拓展利用复数相等,就是化“虚”为“实”,即实数化思想转化实部与虚部之间的方程关系若复数z满足2zz(2i)2(i为虚数单位),则z为()A1i B1
6、2iC12i D12i解析:设zabi2(abi)(abi)(abi)a2b22a2bi34ia1,b2z12i.答案:B考点二复数的运算挖掘1求复数/ 互动探究例1(1)已知1i(i为虚数单位),则复数z()A1iB1iC1i D1i解析由已知等式可得z1i,故选D.答案D(2)(2019高考全国卷)若z(1i)2i,则z()A1i B1iC1i D1i解析由z(1i)2i,得zi(1i)1i.故选D.答案D挖掘2共轭复数/互动探究例2(1)设复数z满足zi3i,则复数z的共轭复数为()A12i B12iC32i D32i解析由zi3i得z32i,所以32i,故选C.答案C(2)若复数z满足
7、2z32i,其中i为虚数单位,则z()A12i B12iC12i D12i解析设zabi,a,bR,则abi,2z3abi,又2z32i,所以3abi32i,故可得a1,b2,即z12i.故选B.答案B破题技法共轭复数的运算性质(1)z|2|z|2.(2)|z|1z1.(3)非零复数z,则z为纯虚数z0.(4),z1zzz.1若z12i,则()A1 B1Ci Di解析:z(12i)(12i)5,i,故选C.答案:C2(2020河北唐山二模)已知复数z满足(1i)z2,则z的共轭复数为()A1i B1iCi Di解析:由(1i)z2,得z1i,1i.故选A.答案:A挖掘3求复数的模/自主练透例3
8、(1)(2019高考全国卷)设z,则|z|()A2 BC. D1解析法一:zi,|z|.法二:|z|.答案C(2)(2020福建龙岩二模)已知复数z满足(12i)z34i,则|z|()A.B5C.D.解析(12i)z34i,|12i|z|34i|,则|z|.故选C.答案C破题技法1.复数的加减法,合并实部,合并虚部乘法运算:类似多项式展开,要把i2换为1.除法运算类似多项式的分母有理化,而复数的除法需要分母实数化对于乘方,注意运用i的乘方规律2对于求复数,可利用方程思想:把z看作未知数,进行等价变形求解或利用实数化拓展|z1z2|z1|z2|;|;|z1z2|z1|z2|.考点三复数的几何意义
9、挖掘复数几何意义的应用/ 互动探究例(1)(2019高考全国卷)设复数z满足|zi|1,z在复平面内对应的点为(x,y),则()A(x1)2y21 B(x1)2y21Cx2(y1)21 Dx2(y1)21解析由已知条件,可得zxyi.|zi|1,|xyii|1,x2(y1)21.故选C.答案C(2)已知z(m3)(m1)i在复平面内对应的点在第四象限,则实数m的取值范围是()A(3,1) B(1,3)C(1,) D(,3)解析要使复数z对应的点在第四象限,需要满足解得3m1,故选A.答案A(3)复数z满足|zi|zi|2,求|z1i|的最值解析由|zi|zi|2可知:复数z对应的点Z与点A(0,1),B(0,1)的距离之和为2,而|AB|2,所以复数z对应的点Z在以A,B为端点的线段上而|z1i|z(1i)|表示点Z到点C(1,1)的距离,因而所求问题的几何意义是求定点C到线段AB上的动点Z的距离的最大值与最小值,既|z1i|max|BC|,|z1i|min|AC|1.破题技法1.已知复数对应点的位置求参数范围,可建立不等式求解2已知复数对应的点进行运算时,可建立方程待定系数求解3研究复数模的问题,可利用数形结合法,考虑模的几何意义求解4若复数zxyi(x,yR),则|z|r,点Z在以(0,0)为圆心,r为半径的圆上