高中数学选修1-2知识点
高中数学选修1-2知识点总结

知识点总结选修1-2知识点总结第一章 统计案例1.线性回归方程①变量之间的两类关系:函数关系与相关关系; ②制作散点图,判断线性相关关系 ③线性回归方程:a bx y +=∧(最小二乘法)其中,1221ni i i nii x y nx y b x nx a y bx==⎧-⎪⎪=⎪⎨-⎪⎪=-⎪⎩∑∑ 注意:线性回归直线经过定点),(y x .2.相关系数(判定两个变量线性相关性):∑∑∑===----=ni ni i ini i iy y x xy y x xr 11221)()())((注:⑴r >0时,变量y x ,正相关;r <0时,变量y x ,负相关; ⑵①||r 越接近于1,两个变量的线性相关性越强;②||r 接近于0时,两个变量之间几乎不存在线性相关关系。
3.条件概率对于任何两个事件A 和B ,在已知B 发生的条件下,A 发生的概率称为B 发生时A 发生的条件概率. 记为P (A |B ) , 其公式为P (A |B )=P (AB )P (A )4相互独立事件(1)一般地,对于两个事件A ,B ,如果_ P (AB )=P (A )P (B ) ,则称A 、B 相互独立.(2)如果A 1,A 2,…,A n 相互独立,则有P (A 1A 2…A n )=_ P (A 1)P (A 2)…P (A n ).(3)如果A ,B 相互独立,则A 与B -,A -与B ,A -与B -也相互独立.5.独立性检验(分类变量关系):(1)2×2列联表设,A B 为两个变量,每一个变量都可以取两个值,变量121:,;A A A A =变量121:,;B B B B =通过观察得到右表所示数据:并将形如此表的表格称为2×2列联表.(2)独立性检验根据2×2列联表中的数据判断两个变量A ,B 是否独立的问题叫2×2列联表的独立性检验.(3) 统计量χ2的计算公式χ2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )第二章 推理与证明考点一 合情推理与类比推理根据一类事物的部分对象具有某种性质,退出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理,归纳是从特殊到一般的过程,它属于合情推理根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中一类事物具有与另外一类事物类似的性质的推理,叫做类比推理.类比推理的一般步骤:(1) 找出两类事物的相似性或一致性;(2) 用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想);(3) 一般的,事物之间的各个性质并不是孤立存在的,而是相互制约的.如果两个事物在某些性质上相同或相似,那么他们在另一写性质上也可能相同或类似,类比的结论可能是真的.(4) 一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性质之间越相关,那么类比得出的命题越可靠.考点二 演绎推理(俗称三段论)由一般性的命题推出特殊命题的过程,这种推理称为演绎推理.考点三 数学归纳法:它是一个递推的数学论证方法. 步骤:A.命题在n=1(或0n )时成立,这是递推的基础; B.假设在n=k 时命题成立 C.证明n=k+1时命题也成立,完成这两步,就可以断定对任何自然数(或n>=0n ,且n N ∈)结论都成立。
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第二章 推理与证明 §2.1 合情推理与演绎推理 2.1.1 合情推理 2.1.2 演绎推理
§2.2 直接证明与间接证明 2.2.1 综合法和分析法 2.2.2 反证法 全章素养整合 章末检测(二)
第三章 数系的扩充与复数的引入 §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 3.1.2 复数的几何意义
§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 3.2.2 复数代数形式乘除运算 全章素养整合 章末检测(三)
第四章 框图 §4.1 流程图 §4.2 结构图 全章素养整合 章末检测(四)
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第一章 统计案例 §1.1 回归分析的基本思想及其初步应
用 §1.2 独立性检验的基本思想及其初步
应用 全章素养整合 章末检测(一)
2020届高中数学分册同步讲义(选修1-2) 第3章 章末复习

章末复习一、复数的有关概念例1 当实数a 为何值时,z =a 2-2a +(a 2-3a +2)i :(1)为实数;(2)为纯虚数;(3)对应的点在第一象限内;(4)复数z 对应的点在直线x -y =0上. 解 (1)由z ∈R ,得a 2-3a +2=0,解得a =1或a =2.(2)若z 为纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-2a =0,a 2-3a +2≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧a =0或a =2,a ≠1,且a ≠2.故a =0. (3)若z 对应的点在第一象限,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a >0,a 2-3a +2>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <0或a >2,a <1或a >2,∴a <0或a >2. ∴a 的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞). (4)依题得(a 2-2a )-(a 2-3a +2)=0,∴a =2.反思感悟 (1)复数的概念主要包括复数的代数形式、复数的分类、复数相等、共轭复数及复数的模等知识点,其中,复数的分类及复数的相等是热点,复数分类中“纯虚数”的条件是难点和易错点.(2)复数的分类及对应点的位置问题都可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部、虚部满足的方程(不等式)即可.跟踪训练1 复数z =log 3(x 2-3x -3)+ilog 2(x -3),当x 为何实数时:(1)z ∈R ;(2)z 为虚数. 解 (1)因为一个复数是实数的充要条件是虚部为0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x -3>0,log 2(x -3)=0,x -3>0,解得x =4,所以当x =4时,z ∈R .(2)因为一个复数是虚数的充要条件是虚部不为0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x -3>0,log 2(x -3)≠0,x -3>0,解得x >3+212且x ≠4.所以当x >3+212且x ≠4时,z 为虚数.二、复数及复数加减法的几何意义例2 已知z 是复数,z +2i ,z2-i 均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +a i)2在复平面上对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围. 解 设z =x +y i(x ,y ∈R ),∵z +2i =x +(y +2)i 为实数,∴y =-2. ∵z 2-i =x -2i 2-i =15(x -2i)(2+i)=15(2x +2)+15(x -4)i 为实数,∴x =4.∴z =4-2i.∵(z +a i)2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i ,根据条件,可知⎩⎪⎨⎪⎧12+4a -a 2>0,8(a -2)>0,解得2<a <6,∴实数a 的取值范围是(2,6).反思感悟 (1)复数z =a +b i(a ,b ∈R )同复平面上的点Z (a ,b )是一一对应的,同向量OZ →是一一对应的.(2)复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模|z |=|a +b i|=a 2+b 2表示点Z (a ,b )到原点的距离,亦即向量OZ →的模|OZ →|.由此可知|z |=r 表示以原点为圆心,以r 为半径的圆.(3)复数加减法的几何意义实质上是向量加减法的三角形法则和平行四边形法则,由减法的几何意义可知|z 1-z 2|表示复平面上两点Z 1,Z 2之间的距离.跟踪训练2 已知复平面内平行四边形ABCD ,A 点对应的复数为2+i ,向量BA →对应的复数为1+2i ,向量BC →对应的复数为3-i. (1)求点C ,D 对应的复数; (2)求平行四边形ABCD 的面积.解 (1)∵向量BA →对应的复数为1+2i ,向量BC →对应的复数为3-i ,AC →=BC →-BA →, ∴向量AC →对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i. 又OC →=OA →+AC →,∴点C 对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i. ∵AD →=BC →,∴向量AD →对应的复数为3-i , 即AD →=(3,-1).设D (x ,y ),则AD →=(x -2,y -1)=(3,-1),∴⎩⎪⎨⎪⎧ x -2=3,y -1=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =0.∴点D 对应的复数为5. (2)∵BA →·BC →=|BA →||BC →|cos B ,∴cos B =BA →·BC →|BA →||BC →|=3-25×10=152=210.∴sin B =7210.∵S =|BA →||BC →|sin B =5×10×7210=7,故平行四边形ABCD 的面积为7. 三、复数的四则运算例3 (1)计算:-23+i 1+23i +⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2 018+(4-8i )2-(-4+8i )211-7i ; (2)已知z =1+i ,求z 2-3z +6z +1的模.解 (1)原式=i (1+23i )1+23i +⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2 1 009+(4-8i +8i -4)(4-8i +4-8i )11-7i =i +(-i)1 009+0=0. (2)z 2-3z +6z +1=(1+i )2-3(1+i )+62+i =3-i2+i =1-i ,∵|1-i|=2,∴z 2-3z +6z +1的模为 2.反思感悟 (1)复数的除法运算是复数运算中的难点,如果遇到(a +b i)÷(c +d i)的形式,首先应该写成分式的形式,然后再分母实数化. (2)虚数单位i 的周期性①i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i ,i 4n =1(n ∈N *); ②i n +i n +1+i n +2+i n +3=0(n ∈N *). 跟踪训练3 (1)已知z1+i =2+i ,则复数z 等于( )A .-1+3iB .1-3iC .3+iD .3-i 答案 B解析 ∵z1+i=2+i ,∴z =(1+i)(2+i)=2+3i -1=1+3i ,∴z =1-3i.(2)已知i 是虚数单位,若复数z 满足z i =1+i 则z 2等于( ) A .-2i B .2i C .-2 D. 2 答案 A解析 ∵z i =1+i ,∴z =1+i i =(1+i )i i 2=i -1-1=1-i ,∴z 2=(1-i)2=1-2i -1=-2i.1.设(1+i)x =1+y i ,其中x ,y 是实数,则|x +y i|等于( ) A .1 B. 2 C. 3 D .2 答案 B解析 由已知得x +x i =1+y i ,根据两复数相等的条件可得x =y =1, 所以|x +y i|=|1+i|= 2.2.若z =1+2i ,则4iz z -1等于( )A .1B .-1C .iD .-i 答案 C 解析4iz z -1=4i12+22-1=i.3.复数z =2+a i1+i (a ∈R )在复平面内对应的点在虚轴上,则a 等于( )A .2B .-1C .1D .-2 答案 D解析 z =2+a i 1+i =(2+a i )(1-i )(1+i )(1-i )=(2+a )+(a -2)i2在复平面内对应的点的坐标为⎝⎛⎭⎫2+a 2,a -22且在虚轴上,所以2+a =0,即a =-2.4.若复数z 满足|z |-z =101-2i ,则z =________.答案 3+4i解析 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z =a -b i , ∵|z |-z =101-2i ,∴|z |-z =2+4i ,则a 2+b 2-a +b i =2+4i ,∴⎩⎨⎧a 2+b 2-a =2,b =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =4,∴z =3+4i.5.设z =1-i(i 是虚数单位),则在复平面内z 2+2z 对应的点位于第________象限.答案 四解析 由z =1-i 得,z 2+2z =(1-i)2+21-i =-2i +2(1+i )2=-2i +1+i =1-i ,对应的点位于第四象限.。
高中数学选修1-2第二章课后习题解答

高中数学高中数学新课程标准数学选修1—2第二章课后习题解答第二章 推理与证明2.1合情推理与演绎推理 练习(P30)1、由12341a a a a ====,猜想1na=.2、相邻两行数之间的关系是:每一行首尾的数都是1,其他的数都等于上一行中与之相邻的两个数的和.3、设111O PQ R V -和222O P Q R V -分别是四面体111O PQ R -和222O P Q R -的体积,的体积, 则111222111222O PQR O P Q R V OP OQ OR V OP OQ OR --=××. 4、略. 练习(P33)1、略.2、因为通项公式为n a 的数列{}n a ,若1n na p a +=,p 是非零常数,则{}n a 是等比数列;是等比数列; …………………………大前提…………………………大前提又因为0cq ¹,则q 是非零常数,则11n n nna cq q a cq ++==;……………………小前提……………………小前提 所以,通项公式为(0)n n a cq cq =¹的数列{}n a 是等比数列.……………………结论……………………结论 3、由A D B D >,得到ACD BCD Ð>Ð的推理是错误的. 因为这个推理的大前提是因为这个推理的大前提是“在同一“在同一个三角形中,大边对大角”,小前提是“AD BD >”,而AD 与BD 不在同一个三角形中. 4、略.习题2.1A 组(P35) 1、2(1)n -(n 是质数,且5n ³)是24的倍数.2、21n a n =+()n N *Î. 3、2F V E +=+. 4、当6n £时,122(1)n n -<+;当7n =时,122(1)n n -=+;当8n =时,122(1)n n ->+()n N *Î.5、212111(2)n n A A A n p++³-(2n >,且n N *Î). 6、121217n n b b b b b b -=(17n <,且n N *Î).7、如图,作DE ∥AB 交BC 于E . 因为两组对边分别平行的四边形是平行四边形,因为两组对边分别平行的四边形是平行四边形,因为两组对边分别平行的四边形是平行四边形, 又因为AD ∥BE ,AB ∥DE . 所以四边形所以四边形ABED 是平行四边形是平行四边形.. 因为平行四边形的对边相等因为平行四边形的对边相等因为平行四边形的对边相等. . DEBAC(第7题)又因为四边形ABED 是平行四边形是平行四边形. .所以所以AB DE =.因为与同一条线段等长的两条线段的长度相等,因为与同一条线段等长的两条线段的长度相等,因为与同一条线段等长的两条线段的长度相等, 又因为AB DE =,AB DC =, 所以DE DC = 因为等腰三角形的两底角是相等的. 又因为△DEC 是等腰三角形是等腰三角形, , 所以DEC C Ð=Ð 因为平行线的同位角相等因为平行线的同位角相等 又因为DEC Ð与B Ð是平行线AB 和DE 的同位角的同位角, , 所以DEC B Ð=Ð 因为等于同角的两个角是相等的,因为等于同角的两个角是相等的, 又因为DEC C Ð=Ð,DEC B Ð=Ð, 所以B C Ð=Ð习题2.1B 组(P35) 1、由123S =-,234S =-,345S =-,456S =-,567S =-,猜想12n n S n +=-+.2、略.3、略. 2.2直接证明与间接证明 练习(P42)1、因为442222cos sin (cos sin )(cos sin )cos 2q q q q q q q -=+-=,所以,命题得证. 2、要证67225+>+,只需证22(67)(225)+>+, 即证1324213410+>+,即证42210>,只需要22(42)(210)>,即证4240>,这是显然成立的. 所以,原命题得证.3、因为、因为222222222()()()(2sin )(2tan )16sin tan a b a b a b a a a a -=-+==, 又因为又因为 sin (1cos )sin (1cos )1616(tan sin )(tan sin )16cos cos ab a a a a a a a a a a +-=+-=×22222222sin (1cos )sinsin161616sin tan cos cos aa aa a a aa-===,从而222()16a b ab -=,所以,命题成立.说明:进一步熟悉运用综合法、分析法证明数学命题的思考过程与特点.练习(P43)1、假设B Ð不是锐角,则90B г°. 因此9090180C B Ð+г°+°=°. 这与三角形的内角和等于180°矛盾. 所以,假设不成立. 从而,B Ð一定是锐角.2、假设2,3,5成等差数列,则2325=+.所以22(23)(25)=+,化简得5210=,从而225(210)=,即2540=, 这是不可能的. 所以,假设不成立. 从而,2,3,5不可能成等差数列. 说明:进一步熟悉运用反证法证明数学命题的思考过程与特点.习题2.2A 组(P44) 1、因为、因为(1tan )(1tan )2A B ++=展开得展开得1tan tan tan tan 2A B A B +++=,即tan tan 1tan tan A B A B +=-. ① 假设1tan tan 0A B -=,则cos cos sin sin 0cos cos A B A B A B -=,即cos()0cos cos A B A B += 所以cos()0A B +=.因为A ,B 都是锐角,所以0A B p <+<,从而2A B p+=,与已知矛盾.因此1tan tan 0A B -¹.①式变形得①式变形得 tan tan 11tan tan A BA B +=-,即tan()1A B +=. 又因为0A B p <+<,所以4A B p+=.说明:本题也可以把综合法和分析法综合使用完成证明. 2、因为PD ^平面ABC ,所以PD AB ^. 因为AC BC =,所以ABC D 是等腰三角形. 因此ABC D 底边上的中线CD 也是底边上的高,也是底边上的高, 因而CD AB ^ 所以AB ^平面PDC . 因此AB PC ^.3、因为,,a b c 的倒数成等差数列,所以211b ac =+.假设2B p<不成立,即2B p³,则B 是ABC D 的最大内角,的最大内角,所以,b a b c >>(在三角形中,大角对大边),从而从而 11112a c b b b +>+=. 这与211b a c =+矛盾.所以,假设不成立,因此,2B p<.习题2.2B 组(P44) 1、因为、因为 1tan 12tan aa-=+,所以12tan 0a +=,从而2sin cos 0a a +=.另一方面,要证另一方面,要证3sin 24cos2a a =-, 只要证226sin cos 4(cos sin )a a a a =-- 即证即证 222sin 3sin cos 2cos 0a a a a --=,即证即证 (2s i n c o s )(s i n 2c o s a a a a+-= 由2sin cos 0a a +=可得,(2sin cos )(sin 2cos )0a a a a +-=,于是命题得证.说明:本题可以单独使用综合法或分析法进行证明,但把综合法和分析法结合使用进行证明的思路更清晰.2、由已知条件得、由已知条件得2b ac = ① 2x a b =+,2y b c =+ ②要证2a cx y +=,只要证2ay cx xy +=,只要证224ay cx xy +=由①②,得由①②,得22()()2ay cx a b c c a b ab ac bc +=+++=++, 24()()2x y a b b c a b b a c b c a b a c b c=++=+++=++, 所以,224ay cx xy +=,于是命题得证.第二章 复习参考题A 组(P46)1、图略,共有(1)1n n -+(n N *Î)个圆圈.2、333n 个(n N *Î).3、因为2(2)(1)4f f ==,所以(1)2f =,(3)(2)(1)8f f f ==,(4)(3)(1)16f f f ==………… 猜想()2n f n =.4、如图,设O 是四面体A BCD -内任意一点,连结AO ,BO ,CO ,DO 并延长交对面于A ¢,B ¢,C ¢,D ¢,则,则1O A O B O C O D A A B B C C D D ¢¢¢¢+++=¢¢¢¢ 用“体积法”证明:用“体积法”证明: O A O B O C O DA AB BC CD D¢¢¢¢+++¢¢¢¢ O B C D O C D AO D A B OA B C A B C D BC D A CD AB D A B CV VV V V VVV --------=+++1A B C D A B C DVV --==5、要证、要证(1tan )(1tan )2A B ++= 只需证只需证 1tan tan tan tan 2A B A B +++=即证即证t a n t a n 1t a n t a A B A B +=- 由54A B p +=,得tan()1A B +=. ①又因为2A B k p p +¹+,所以tan tan 11tan tan A BA B+=-,变形即得①式.所以,命题得证. 第二章 复习参考题B 组(P47)1、(1)25条线段,16部分;部分; (2)2n 条线段;条线段;(3)222n n ++部分. 2、因为90BSC Ð=°,所以BSC D 是直角三角形.A BCDA'B'D'C'(第4题)在Rt BSC D 中,有222BC SB SC =+.类似地,得类似地,得 222AC SA SC =+,222AB SB SA =+ 在ABC D 中,根据余弦定理得中,根据余弦定理得2222cos 02AB AC BC SA A AB AC AB AC+-==>××2222cos 02AB BC AC SB B AB BCAB BC+-==>×× 2222cos 02BC AC AB SC C BC ACBC AC +-==>×× 因此,,,A B C 均为锐角,从而ABC D 是锐角三角形. 3、要证、要证cos 44cos 43b a -= 因为因为 cos 44cos 4cos(22)4cos(22)b a b a -=´-´ 2212sin 24(12sin 2)b a =--´-222218s i n c o s 4(18s i n c o s )b b a a =--´-222218s i n (1s i n )4[18s i n (1s i n )]bb a a=---´-- 只需证只需证 222218sin (1sin )4[18sin (1sin )]3b b a a ---´--= 由已知条件,得由已知条件,得 sincos sin2q q a +=,2sin sin cos b q q =,代入上式的左端,得代入上式的左端,得 222218sin (1sin )4[18sin (1sin )]b b a a ---´-- 2238sin cos (1sin cos )32sin (1sin )q q q q a a =---+-2238sin cos 8sin cos 2(12sin cos )(32sin cos )q q q q q q q q =--+++-222238s i n c o s 8s i nc o s 68s i n c o s 8s i nc o sq q q q q q q q =--++-+ 3= 因此,cos 44cos 43b a -=。
人教版高中数学【选修1-2】[知识点整理及重点题型梳理] 复数的概念与运算(文)
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人教版高中数学选修1-2知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习复数的概念与运算【学习目标】1.理解复数的有关概念:虚数单位i 、虚数、纯虚数、复数、实部、虚部等。
2.理解复数相等的充要条件。
3. 理解复数的几何意义,会用复平面内的点和向量来表示复数。
4. 会进行复数的加、减运算,理解复数加、减运算的几何意义。
5. 会进行复数乘法和除法运算。
【要点梳理】知识点一:复数的基本概念1.虚数单位i数i 叫做虚数单位,它的平方等于1-,即21i =-。
要点诠释:①i 是-1的一个平方根,即方程21x =-的一个根,方程21x =-的另一个根是i -;②i 可与实数进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立。
2. 复数的概念形如a bi +(,a b R ∈)的数叫复数,记作:z a bi =+(,a b R ∈);其中:a 叫复数的实部,b 叫复数的虚部,i 是虚数单位。
全体复数所成的集合叫做复数集,用字母C 表示。
要点诠释:复数定义中,,a b R ∈容易忽视,但却是列方程求复数的重要依据.3.复数的分类对于复数z a bi =+(,a b R ∈)若b=0,则a+bi 为实数,若b≠0,则a+bi 为虚数,若a=0且b≠0,则a+bi 为纯虚数。
分类如下:用集合表示如下图:4.复数集与其它数集之间的关系 N Z Q R C (其中N 为自然数集,Z 为整数集,Q 为有理数集,R 为实数集,C 为复数集。
) 知识点二:复数相等的充要条件两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.即:特别地:00a bi a b +=⇔==.要点诠释:① 一个复数一旦实部、虚部确定,那么这个复数就唯一确定;反之一样.② 根据复数a+bi 与c+di 相等的定义,可知在a=c ,b=d 两式中,只要有一个不成立,那么就有a+bi≠c+di (a ,b ,c ,d ∈R ).③ 一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小. 如果两个复数都是实数,就可以比较大 小;也只有当两个复数全是实数时才能比较大小.④ 复数相等的充要条件提供了将复数问题化归为实数问题来解决的途径,这也是本章常用的方法, 简称为“复数问题实数化”.知识点三、复数的加减运算1.复数的加法、减法运算法则:设1z a bi =+,2z c di =+(,,,a b c d R ∈),我们规定: 12()()()()z z a bi c di a c b d i +=+++=+++21()()z z c a d b i -=-+-要点诠释:(1)复数加法中的规定是实部与实部相加,虚部与虚部相加,减法同样。
高中数学选修1-2课程纲要

高中数学选修1-2课程纲要课程名称:高中数学选修1-2课程类型:文科选修教学材料:人民教育出版社高中数学选修1-2授课时间:30—35课时授课教师:郑州市第十九中学张振授课对象:郑州市第十九中学高二(11)(12)班课程目标:1.统计案例①通过对典型案例(如“肺癌与吸烟有关吗”)的探究,了解独立性检验(只要求2×2列联表)的基本思想、方法及初步应用。
②通过对典型案例(如“质量控制”、“新药是否有效”)的探究,了解实际推断原理和假设检验的基本思想、方法及初步应用。
③通过对典型案例(如“昆虫分类”)的探究,了解聚类分析的基本思想、方法及其初步应用。
④通过对典型案例(如“学习成绩与学习时间的关系”)的探究,了解回归的基本思想、方法及其初步应用。
2.推理和证明⑴合情推理与演绎推理①结合已学过的数学实例和生活中的实例,了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,体会并认识合情推理在数学发现中的作用。
②结合已学过的数学实例和生活中的实例,体会演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理。
③通过具体实例,了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异。
⑵直接证明与间接证明①结合已经学过的数学实例,了解直接证明的两种基本方法:分析法和综合法;了解分析法和综合法的思考过程、特点。
②结合已经学过的数学实例,了解间接证明的一种基本方法:反证法;了解反证法的思考过程、特点。
数学文化①通过介绍“四色问题”和吴文俊在计算机自动推理领域作出的贡献,体会计算机在数学证明中的作用。
②通过对实例的分析(如欧几里得《几何原本》、马克思《资本论》、杰弗逊《独立宣言》、牛顿三定律),体会公理化思想。
3.框图⑴流程图①通过具体实例,进一步认识程序框图。
②通过具体实例,了解工序流程图即统筹图。
③能绘制简单实际问题的流程图,体会流程图在解决实际问题中的作用。
⑵结构图①通过实例,了解结构图;运用结构图梳理已学过的知识、整理收集到的资料信息。
人教课标版高中数学选修1-2:《复数代数形式的四则运算》教案-新版

3.2 复数代数形式的四则运算一、教学目标 1.核心素养通过学习复数代数形式的四则运算,初步形成基本的数学抽象和数学运算能力. 2.学习目标(1)掌握复数代数形式的加法、减法运算法则,能进行复数代数形式加法、减法运算,理解并掌握复数加法与减法的几何意义.(2)理解并掌握复数的代数形式的乘法与除法运算法则,熟练进行复数的乘法和除法的运算.理解复数乘法的交换律、结合律、分配律;了解共轭复数的定义及性质.(3)培养学生参透转化、数形结合的数学思想方法,提高学生分析问题、解决问题以及运算的能力. 3.学习重点复数代数形式四则运算法则. 4.学习难点复数加减法运算的几何意义,对复数除法法则的运用. 二.教学设计 (一)课前设计 1.预习任务任务1 预习教材P 56---P 60,完成P 58和P 60相应练习题 任务2 掌握复数加、减、乘、除四则运算法则 任务3 利用复平面理解复数加减法的几何意义 2.预习自测1.设z 1=2+bi ,z 2=a +i ,当z 1+z 2=0时,复数a +bi 为( ) A.1+i B.2+i C.3 D.-2-i 答案:D解析:∵z 1+z 2=(2+bi )+(a +i )=(2+a )+(b +1)i =0, ∴⎩⎨⎧ 2+a =0b +1=0,∴⎩⎨⎧a =-2b =-1,∴a +bi =-2-i .2.已知z 1=2+i ,z 2=1-2i ,则复数z =z 2-z 1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:C解析:z =z 2-z 1=(1-2i )-(2+i )=-1-3i .故z 对应的点为(-1,-3),在第三象限. 3.若复数z 满足z +(3-4i )=1,则z 的虚部是( ) A.-2 B.4 C.3 D.-4 答案:B解析:z =1-(3-4i )=-2+4i ,所以z 的虚部是4. (二)课堂设计 1.知识回顾1. 复数通常用小写字母z 表示,即z =a +b i(a,b ∈R ),这一表示形式叫做复数的代数形式,其中a 叫做复数z 的实部,b 叫做复数z 的虚部.2. 两个复数相等,即实部和虚部分别相等即a +b i =c +di ⇔a =c 且b =d (a ,b ,c ,d ∈R )3. 复数z =a +bi (a,b ∈R )的模为22z a b =+2.问题探究问题探究一:复数的加减法●活动一 怎样计算复数的加法与减法?设12i,i(,,,)z a b z c d a b c d R =+=+∈,是任意两个复数,那么(1)复数1z 与2z 的和的定义:12(i)(i)()()i z z a b c d a c b d +=+++=+++ (2)复数1z 与2z 的差的定义:12(i)(i)()()i z z a b c d a c b d -=+-+=-+-. ●活动二 从复数的加法和减法法则我们可以得到一个怎样的结论?事实上,两个复数相加(减)就是把实部与实部、虚部与虚部分别相加(减). ●活动三 复数的和与差还是一个复数吗? 显然,复数的和与差仍然是一个唯一确定的复数.●活动四 我们以前学过的运算律还能在复数中使用吗? 对任意123,,z z z C ∈.(1)交换律:1221z z z z +=+;(2)结合律:123123()()z z z z z z ++=++.●活动五 复数代数形式的加减运算的几何意义是什么?(1)复平面内的点(,)Z a b OZ ←−−−→uu u r 一一对应平面向量(2)复数i z a b OZ =+←−−−→uu u r一一对应平面向量 (3)复数的加减法的几何意义复数的加、减法的几何意义,即为向量的合成与分解:平行四边形法则,可简化成三角形法则,如图,OZ uu u r 表示复数12z z +所对应的向量,12Z Z uuuu r 表示复数12z z -所对应的向量,即OZuu u r表示复数()()i a c b d +++所对应的向量,12Z Z uuuu r表示复数()()i a c b d -+-所对应的向量注: 两个复数的差12z z -表示与连接两个终点12,z z 且指向被减数的向量对应. 问题探究二:复数的乘除法●活动一 复数的乘法怎么算?复数的乘法是否有似曾相识的感觉?设1z =a +b i ,2z =c +d i (a,b,c,d ∈R )是任意两个复数,则1z ·2z =(a +b i )(c +d i )=_________________.从上面可以看出,两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把实部与虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个复数. ●活动二 复数的乘法是否也满足运算律呢? 对任意123,,z z z C ∈. (1)交换律:2121z z z z ⋅=⋅(2)结合律:123123()()z z z z z z ⋅⋅=⋅⋅ (3)分配律:1231213()z z z z z z z ⋅+=⋅+⋅1z●活动三 复数的除法又该如何计算呢?设1z =a +b i , 2z =c +d i (a,b,c,d ∈R ,且c +d i≠0),122222i i(i 0)i z a b ac bd bc ad c d z c d c d c d+++==++≠+++ 几个运算性质:①i 的幂的周期性:i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i(n ∈N ). ②(1±i)2=±2i ,1i i 1i +=-,1i i 1i -=-+,1i i=-. ③设13i 22ω=-+,则ω2=ω,ω3=1,1+ω+ω2=0.●活动四 什么叫做共轭复数?一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数. 通常记复数i(,)z a b a b R =+∈的共轭复数为i(,)z a b a b R =-∈.共轭复数有如下性质:①z R z z ∈⇔=;②22z z z z ⋅==;③2z z a +=,2i z z b -=;④1212z z z z +=+,1212z z z z -=-;⑤1212z z z z ⋅=⋅,1122z zz z ⎛⎫= ⎪⎝⎭(z 2≠0).例 1 计算下列各题: (1)3(2-3i)(2i)12+-++; (2)i 1i 1()()i 2332----+;(3)(5-6i)+(-2-2i)-(3+3i).(4)已知复数z 满足z +1+2i =10-3i ,求z . 【知识点:复数的四则运算】详解:33=(22)(3)i 11i 22-+-++=-(1)原式 111111=()(1)i i 322366-++--+=+(2)原式.(3)原式=(5-2-3)+[-6+(-2)-3]i =-11i. (4)z +1+2i =10-3i ,∴z =(10-3i)-(2i +1)=9-5i.点拔:复数的加减法运算就是把复数的实部与实部,虚部与虚部分别相加减.例2 设及分别与复数z 1=5+3i 及复数z 2=4+i 对应,试计算z 1+z 2,并在复平面内作出复数z 1+z 2所对应的向量.【知识点:复数的四则运算,复数加减法的几何意义】 【思路探究】利用加法法则求z 1+z 2详解:∵z 1=5+3i ,z 2=4+i ,∴z 1+z 2=(5+3i)+(4+i)=9+4i ∵15,3OZ =uuu r (),24,1OZ =uuu r (),由复数的几何意义可知,12OZ OZ +uuu r uuu r 与复数z 1+z 2对应, ∴12OZ OZ +uuu r uuu r =(5,3)+(4,1)=(9,4).作出向量12OZ OZ OZ +=uuu r uuu r uu u r如图所示.点拔:1.根据复数加减运算的几何意义可以把复数的加减运算转化为向量的坐标运算.2.利用向量进行复数的加减运算时,同样满足平行四边形法则和三角形法则.3.复数加减运算的几何意义为应用数形结合思想解决复数问题提供了可能.变式:在题设不变的情况下,计算z 1-z 2,并在复平面内作出复数z 1-z 2所对应的向量. 解:z 1-z 2=(5+3i)-(4+i)=(5-4)+(3-1)i =1+2i.复数z 1-z 2所对应的向量为21Z Z uuuu r.例3 (1)设z 1,z 2∈C ,已知|z 1|=|z 2|=1,|z 1+z 2|=2,求|z 1-z 2|. (2)已知|z +1-i|=1,求|z -3+4i|的最大值和最小值.【知识点:复数的模,复数的模的几何意义,复数加减法的几何意义;数学思想:数形结合】(1)设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R ).由题意,知a 2+b 2=1,c 2+d 2=1.(a +c )2+(b +d )2=2,∴2ac +2bd =0. ∴|z 1-z 2|2=(a -c )2+(b -d )2=a 2+c 2+b 2+d 2-2ac -2bd =2.∴|z1-z2|=2.(2)【思路探究】利用复数加减法的几何意义,以及数形结合的思想解题.解法一:设w=z-3+4i,∴z=w+3-4i,∴z+1-i=w+4-5i.又|z+1-i|=1,∴|w+4-5i|=1.可知w对应的点的轨迹是以(-4,5)为圆心,1为半径的圆.如图(1)所示,∴|w|max=41+1,|w|min=41-1.(1)(2)解法二:由条件知复数z对应的点的轨迹是以(-1,1)为圆心,1为半径的圆,而|z-3+4i|=|z-(3-4i)|表示复数z对应的点到点(3,-4)的距离,在圆上与(3,-4)距离最大的点为A,距离最小的点为B,如图(2)所示,所以|z-3+4i|max=41+1,|z-3+4i|min=41-1.点拔:|z1-z2|表示复平面内z1,z2对应的两点间的距离.利用此性质,可把复数模的问题转化为复平面内两点间的距离问题,从而进行数形结合,把复数问题转化为几何图形问题求解.例4 (1)计算61i23i 1i32i ++⎛⎫+⎪--⎝⎭.(2)计算:2013 23i21i123i⎛⎫-++ ⎪⎪-+⎝⎭;(3)若复数1i1iz+=-,求1+z+z2+…+z2 013的值.【知识点:复数的四则运算】(1)分析:先计算1i1i+-再乘方,且将23i32i+-的分母实数化后再合并.详解:626(1i)23i32i62i3i6 =i1i 255⎡⎤+++++-+=+=-+⎢⎥⎣⎦()()原式又解:626(1i)23i i23i i =i1i 232i i23i⎡⎤++++=+=-+⎢⎥-+⎣⎦()()原式().(2)【思路探究】将式子进行适当的化简、变形,使之出现i n 的形式,然后再根据i n 的值的特点计算求解.详解:10062i(123i)22(2)=1i 1i 123i ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⎢⎥+⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--+⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦原式 100622(1i)=i 2i 2+⎛⎫+⋅⎪-⎝⎭10062(1i)=i i 2++⋅222=i 22--+(3)201422013111z z z zz-++++=-L , 而21i (1i)2i =i 1i (1i)(1i)2z ++===--+,所以201422201311i 11i 11iz z z zz --++++===+--L 点拔:1.要熟记i n 的取值的周期性,要注意根据式子的特点创造条件使之与i n 联系起来以便计算求值.2.如果涉及数列求和问题,应先利用数列方法求和后再求解.例5 已知z ∈C ,z 为z 的共轭复数,若3i 13i z z z ⋅-⋅=+,求z .【知识点:复数的四则运算,共轭复数】详解:设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z =a -b i(a ,b ∈R ),由题意得(a +b i)(a -b i)-3i(a -b i)=1+3i ,即a 2+b 2-3b -3a i =1+3i ,则有⎩⎨⎧ a 2+b 2-3b =1-3a =3,解得⎩⎨⎧ a =-1b =0或⎩⎨⎧a =-1b =3,所以z =-1或z =-1+3i.点拔:1.22z z z z ⋅==是共轭复数的常用性质.2.实数的共轭复数是它本身,即z ∈R ⇔ z =z ,利用此性质可以证明一个复数是实数.3.若z ≠0且z +z =0,则z 为纯虚数,利用此性质可证明一个复数是纯虚数. 3.课堂总结 【知识梳理】1.两个复数相加(减)就是把实部与实部、虚部与虚部分别相加(减),即(a +b i)±(c +d i)=(a ±c )+(b ±d )i.2.复数加减法的几何意义3.复数代数形式的乘法类似于多项式乘以多项式,满足交换律、结合律以及乘法对加法的分配律.4.复数代数形式的除法运算时,通常先将除法写成分式的形式,再把分子、分母都乘以分母的共轭复数,化简后可得,类似于以前学习的分母有理化. 【重难点突破】(1)复数的加减法,可模仿多项式的加减法法则计算,实质上是合并同类项,不必死记公式.(2)复数加法的几何意义:如果复数12z z ,分别对应于向量12OP OP uuu r uuu r、,那么,以12OP OP 、为两边作平行四边形,对角线OS 表示的向量OS uu r就是12z z +的和所对应的向量.复数减法的几何意义:两个复数的差12z z -与连接这两个向量终点并指向被减数的向量对应. (3)复数的乘法,也可按照多项式的乘法法法则计算,实质上也是合并同类项,同样不必死记公式.(4)两个复数相除较简便的方法是把它们的商写成分式的形式,然后把分子与分母都乘以分母的共轭复数,再把结果化简 .(5)复数除法的核心是分母实数化,类似分母有理化. 4.随堂检测 1.21i=+( ) A.22 B.2 C.2 D.1 答案:C解析:【知识点:复数的四则运算,复数的模】 原式211i==+ 2.复数i(2-i)等于( ) A.1+2i B.1-2i C.-1+2i D.-1-2i答案:A解析:【知识点:复数的四则运算】 i(2-i)=2i -i 2=1+2i.3.已知(1-i)2z =1+i(i 为虚数单位),则复数z 等于( ) A.1+i B.1-i C.-1+i D.-1-i 答案:D解析:【知识点:复数的四则运算】由(1-i)2z =1+i ,知z =(1-i)21+i =-2i 1+i =-1-i ,故选D.(三)课后作业 ★基础型 自主突破 1.()212i1i +-等于( )A.11i 2--B.11i 2-+C.11i 2+D.11i 2-答案:B解析:【知识点:复数的四则运算】 原式12i i12i 2+==-+- 2. i 为虚数单位,i 607的共轭复数为( ) A.i B.-i C.1 D.-1 答案:A解析:【知识点:共轭复数相关概念,i 的周期性】 方法一:i 607=i 4×151+3=i 3=-i ,其共轭复数为i.故选A.方法二:i607=i 608i =i 4×152i =1i =-i ,其共轭复数为i.故选A.3.已知i 是虚数单位,则(2+i)(3+i)等于( ) A.5-5i B.7-5i C.5+5i D.7+5i 答案:C解析:【知识点:复数的四则运算】4.复数z=i·(1+i)(i 为虚数单位)在复平面上对应的点位于( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 答案:B解析:【知识点:复数的四则运算,复数的几何意义】 5.复数z 满足(i)i 2i z -=+,则z =( ) A.1i -- B.1i - C.13i -+ D.12i - 答案:B解析:【知识点:复数的四则运算】2iz i i+-=,∴1z i =- 6.复数z =-3+i2+i 的共轭复数是( ) A.2+i B.2-i C.-1+iC.-1-i答案:D解析:【知识点:复数的四则运算,共轭复数的定义】(3)(2)15i i z i -++==-+,1z i =-- 7.若复数z 满足z (2-i )=11+7i (i 为虚数单位),则z 为( )A.3+5iB.3-5iC.-3+5iD.-3-5i答案:A解析:【知识点:复数的四则运算】117(117)(2)3525i i i z i i +++===+- 8. (1+i 1-i )6+2+3i 3-2i=________. 答案:1i -+解析:【知识点:复数的四则运算】 原式6(23i)(32i)5i i 11i 325++=+=-+=-++ ★★能力型 师生共研1.已知复数z 满足z (1+i )=1+ai (其中i 是虚数单位,a ∈R ),则复数z 在复平面内对应的点不可能位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:B 解析:【知识点:复数的四则运算】由条件可知:z =1+a i 1+i =(1+a i)(1-i)(1+i)(1-i)=a +12+a -12i ;当a +12<0,且a -12>0时,a ∈∅,所以z 对应的点不可能在第二象限,故选B.2.若12+i 是关于x 的实系数方程20x bx c ++=的一个复数根,则( )A.2,3b c ==B.2,1b c ==-C.2,1b c =-=-D.2,3b c =-=答案:D解析:【知识点:复数的四则运算,复数的相等】 把12i +代入方程20x bx c ++=,利用复数的相等即可3.设,a b R ∈,i 是虚数单位,则“0ab =”是“复数ba i +为纯虚数”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案:B解析:【知识点:复数的四则运算,复数的概念】4.设z 是复数,则下列命题中的假命题是( )A.若2z ≥0,则z 是实数B.若2z <0,则z 是虚数C.若z 是虚数,则2z ≥0D.若z 是纯虚数,则2z <0答案:C解析:【知识点:复数的四则运算,复数的概念】5.一个实数与一个虚数的差( )A.不可能是纯虚数B.可能是实数C.不可能是实数D.无法确定是实数还是虚数答案:C解析:【知识点:复数的四则运算,复数的概念】6.设复数1z =1-i ,2z =a +2i ,若12z z 的虚部是实部的2倍,则实数a 的值为______.答案:6解析:【知识点:复数的概念,复数的四则运算】∵a ∈R ,1z =1-i ,2z =a +2i , ∴12z z =a +2i 1-i =(a +2i)(1+i)(1-i)(1+i)=a -2+(a +2)i 2=a -22+a +22i ,依题意a +22=2×a -22,解得a =6.7.若a1-i =1-b i ,其中a ,b 都是实数,i 是虚数单位,则|a +b i|=________. 答案:5解析:【知识点:复数的模,复数的四则运算】∵a ,b ∈R ,且a1-i =1-b i ,则a =(1-b i)(1-i)=(1-b )-(1+b )i ,∴⎩⎨⎧ a =1-b ,0=1+b.∴⎩⎨⎧ a =2,b =-1.∴|a +bi |=|2-i |=222(1)+-= 5.8.计算:(1-2i)+(-2+3i)+(3-4i)+(-4+5i)+…+(-2002+2003i)+(2003-2004i).答案:见解析解析:【知识点:复数的四则运算】解法一:原式=(1-2+3-4+…-2002+2003)+(-2+3-4+5+…+2003-2004i)=(2003-1001)+(1001-2004)i=1002-1003i.解法二:∵(1-2i)+(-2+3i)=-1+i ,(3-4i)+(-4+5i)=-1+i ,……(2001-2002i)+(-2002+2003)i=-1+i.相加得(共有1001个式子):原式=1001(-1+i)+(2003-2004i)=(2003-1001)+(1001-2004)i=1002-1003i★★★探究型 多维突破A.直角三角形B.等腰三角形C.锐角三角形D.钝角三角形答案:A解析:【知识点:复数的四则运算,复数的加减法的几何意义】2.已知1122,,,x y x y R ∈,定义运算“⊙”为1z ⊙2z =2121y y x x +,设非零复数21,ωω在复平面内对应的点分别为21,P P ,点O 为坐标原点,若1ω⊙2ω=0,则在21OP P ∆中,21OP P ∠的大小为________.答案:90o解析:【知识点:复数的四则运算】设 111a b i ω=+,222a b i ω=+ (12,0a a ≠)故得点),(111b a P ,),(222b a P ,且2121b b a a +=0,即12211-=⋅a b a b . 从而有1212121OP OP b b k k a a ==-g g ,故21OP OP ⊥. 3.复数z 1,z 2满足z 1=m +(4-m 2)i ,z 2=2cos θ+(λ+3sin θ)i (m ,λ,θ∈R ),且z 1=z 2,则λ的取值范围是_____________.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-916,7 解析:【知识点:复数的四则运算,三角函数的值域】由复数相等的充要条件可得⎩⎨⎧m =2cos θ,4-m 2=λ+3sin θ,化简得4-4cos 2θ=λ+3sin θ,由此可得λ=-4cos 2θ-3sin θ+4=-4(1-sin 2θ)-3sin θ+4=4sin 2θ-3sin θ=4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ-382-916, 因为sin θ∈[-1,1],所以λ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-916,7. 4.已知复数z =x +yi ,且|z -2|=3,则 y x 的最大值为________. 答案: 3解析:【知识点:复数的加减法的几何意义,复数的模,直线的斜率的应用】∴(x -2)2+y 2=3.由图可知⎝ ⎛⎭⎪⎫y x max =31= 3. 5.已知复平面上正方形的三个顶点是A (1,2)、B (-2,1)、C (-1,-2),求它的第四个顶点D 对应的复数.答案:见解析解析:【知识点:复数的四则运算,复数的加减法的几何意义】设D (x,y ),则OA OD AD -=对应的复数为(x +y i)-(1+2i)=(x -1)+(y -2)iOB OC BC -=对应的复数为:(-1-2i)-(-2+i)=1-3i∵BC AD = ∴(x -1)+(y -2)i=1-3i∴⎩⎨⎧-=-=-3211y x ,解得⎩⎨⎧-==12y x ∴D 点对应的复数为2-i.6.已知复数z 满足: 13i ,z z =+-求22(1i)(34i)2z ++的值.答案:见解析解析:【知识点:复数的四则运算,复数的模,复数的概念】设i(,)z a b a b =+∈R ,而13i ,z z =+-即2213i i 0a b a b +--++=,则224,10,43i.3,30a a b a z b b ⎧=-⎧⎪++-=⇒=-+⎨⎨=-=⎩⎪⎩22(1i)(34i)2i(724i)247i34i22(43i)43i z ++-++===+-+-.(四)自助餐1.若12,z z ∈C ,1212z z z z --+是( )A.纯虚数B.实数D.不能确定答案:B解析:【知识点:复数的四则运算,共轭复数,复数的概念】121212i,i(,,,),(i)(i)(i)(i)--=+=+∈+=+-+-+z a b z c d a b c d z z z z a b c d a b c d R 22ac bd =+∈R .2.为正实数,i 为虚数单位,i 2i a +=,则a =( ) A.2 B.3 C.2D.1答案:B解析:【知识点:复数的四则运算,复数的模】2i |1i |12,i +=-=+=a a aa >0,故3a =. 3.36(13i)2i (1i)12i -+-++++的值是( ) A.0B.1C.iD .2i答案:D解析:【知识点:复数的四则运算】33336(13i)2i 13i (2i)(12i)-1+3i 15i ()()()+(1i)12i 2i 52i 5-+-+-+-+-+=+=++=i+i =2i .4 若复数z 满足3(1)i 1z z -+=,则2z z +的值等于( )A .1D .13i 22-+答案:C解析:【知识点:复数的四则运算】13i133i 3i 10,i ,2213i z z z ω+---===-+=-221z z ωω+=+=-.5.已知33i (23i)z -=⋅-,那么复数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:A解析:【知识点:复数的四则运算,复数的几何意义】33132223iz i i -==+-6.已知复数z =1+i ,z -为z 的共轭复数,则z z --z -1=( )A.-2iB.-iC.iD.2i答案:B解析:【知识点:复数的四则运算,共轭复数】解:B 依题意得z z --z -1=(1+i)(1-i)-(1+i)-1=-i.7.设456121z i i i i =++++L ,456121z i i i i =⋅⋅⋅L 则12,z z 的关系是()A .12z z =B .12z z =-C .121z z =+D .无法确定答案:A解析:【知识点:复数的四则运算,等比数列的前n 项和,等比数列的前n 项和】491(1)1111i i i z i i--===--,456127221z i i ++++===L 故选A. 8.已知2()i i (i 1,n n f n n -=-=-∈N ),集合{}()f n 的元素个数是( ) A.2B.3C.4D.无数个答案:C解析:【知识点:复数的四则运算】00-12-23-31(0)i -i 0,(1)i-i =i-=2i,(2)i -i 0,(3)i -i =-2i.i f f f f ======9.在复平面内,复数6+5i,-2+3i 对应的点分别为A ,B.若C 为线段AB 的中点,则点C 对应的复数是( )A.4+8iB.8+2iC.2+4iD.4+i答案:C解析:【知识点:复数的加减法的几何意义】A 点坐标为(6,5),B 点坐标为(-2,3),则中点C 的坐标为(2,4),∴C 点对应的复数为2+4i.10.设i 是虚数单位,z 表示复数z 的共轭复数.若z =1+i ,则z i +i ·z 等于( )A.-2B.-2iC.2D.2i解析:【知识点:复数的四则运算,共轭复数,复数的模】∵z =1+i ,∴z =1-i ,z i =1+i i =-i 2+i i =1-i ,∴ z i +i ·z =1-i +i (1-i )=(1-i )(1+i )=2.故选C.11.若复数z 满足(3-4i )z =|4+3i |,则z 的虚部为( )A.-4B.-45C.4D.45答案:D解析:【知识点:复数的四则运算,共轭复数,复数的模】设z =a +b i ,故(3-4i)(a +b i)=3a +3b i -4a i +4b =|4+3i|,所以⎩⎨⎧ 3b -4a =0,3a +4b =5,解得b =45. 故选D12.若复数z 满足z1-i =i ,其中i 为虚数单位,则z 等于( )A.1-iB.1+iC.-1-iD.-1+i答案:A解析:【知识点:复数的四则运算,共轭复数】∵z 1-i =i ,∴z =i (1-i )=i -i 2=1+i ,∴z =1-i .故选A.13.如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是()A.AB.BC.CD.D解析:【知识点:复数的概念,复平面,共轭复数】表示复数z 的点A 与表示z 的共轭复数的点关于x 轴对称,∴B 点表示z .选B.14.设z =(2-i )2(i 为虚数单位),则复数z 的模为 .答案:5解析:【知识点:复数的四则运算,共轭复数,复数的模】15. i 为虚数单位,设复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于原点对称,若1z =2-3i,则2z = . 答案:2z = -2+3i解析:【知识点:复数的几何意义】由于z 1对应的点的坐标为(2,-3),所以z 2对应的点的坐标为(-2,3), 2z = -2+3i .16.(1) i 是虚数单位,若复数(1-2i)(a +i)是纯虚数,则实数a 的值为________.(2)已知复数z =(5+2i )2(i 为虚数单位),则z 的实部为________.答案:-2;21解析:【知识点:复数的四则运算,复数的概念】(1)(1-2i )(a +i )=a +2+(1-2a )i ,由已知,得a +2=0,1-2a ≠0,∴a =-2(2)因为z =(5+2i )2=25+20i +(2i )2=25+20i -4=21+20i ,所以z 的实部为21. 17.⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2 016=________. 答案:1解析:【知识点:复数的四则运算,共轭复数】⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2 1 008=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2i +i 21-2i +i 2 1 008=1. 18.-23+i 1+23i +⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 2 016=________. 答案:1i +解析:【知识点:复数的四则运算,共轭复数】原式=i(1+23i)1+23i +⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 2 1 008=i +⎝ ⎛⎭⎪⎫2-2i 1 008=i +i 1 008=i +i 4×252=1+i . 19.已知f (x )=⎩⎨⎧ 1+x ,x ∈R ,(1+i)x ,x ∉R ,则f [f (1-i )]=________. 答案:3∵f (1-i )=(1+i )(1-i )=2,∴f [f (1-i )]=f (2)=1+2=3.20.已知复数z 满足|z |=5,且(3+ 4i )z 是纯虚数,求z .答案:见解析解析:【知识点:复数的四则运算,复数的概念,复数的相等,复数的模】设z =x +y i (x, y ∈R ),∵ |z |=5,∴ x 2+y 2=25.又(3+4i)z =(3+4i)(x +y i)=(3x -4y )+(4x +3y )i 是纯虚数,∴340,430,x y x y -=⎧⎨+≠⎩联立三个关系式解得4,3,x y =⎧⎨=⎩或4,3.=-⎧⎨=-⎩x y∴ z =4+3i 或z =-4-3i21.设1zz +是纯虚数,求复数z 对应的点的轨迹方程.答案:见解析解析:【知识点:复数的四则运算,复数的概念,复数的相等,共轭复数,复数的模】 ∵1z z + 是纯虚数,∴011z z z z ⎛⎫+= ⎪++⎝⎭,即20(z 1)(z 1)zz z z ++=++, 设(x,y R)z x yi =+∈,则222()20x y x ++=∴ 2211(y 0)24x y ⎛⎫++=≠ ⎪⎝⎭.它为复数z 对应点的轨迹方程. 22.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:①AO→、BC →所表示的复数; ②对角线CA →所表示的复数; ③B 点对应的复数. 答案:见解析解析:【知识点:复数的概念,复平面,复数的向量表示】①AO→=-OA →,∴AO →所表示的复数为-3-2i . ∵BC →=AO →,∴BC →所表示的复数为-3-2i . ②CA→=OA →-OC →,∴CA →所表示的复数为(3+2i )-(-2+4i )=5-2i . ③OB→=OA →+AB →=OA →+OC →,∴OB →所表示的复数为(3+2i )+(-2+4i )=1+6i , 即B 点对应的复数为1+6i .点评:因为复平面内的点、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.23.已知z 是复数,z +2i 、z 2-i均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +ai )2在复平面内对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围.答案:见解析解析:【知识点:复数的概念,复平面,复数的向量表示】设z =x +yi (x 、y ∈R ),∴z +2i =x +(y +2)i ,由题意得y =-2.∵z 2-i =x -2i 2-i=15(x -2i )(2+i )=15(2x +2)+15(x -4)i ,由题意得x =4.∴z =4-2i . ∵(z +ai )2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i ,根据条件,可知⎩⎨⎧12+4a -a 2>0,8(a -2)>0,解得2<a <6, ∴实数a 的取值范围是(2,6).三、数学视野以复数作为自变量和因变量的函数就叫做复变函数,而与之相关的理论就是复变函数论.解析函数是复变函数中一类具有解析性质的函数,复变函数论主要就研究复数域上的解析函数,因此通常也称复变函数论为解析函数论.复变函数论产生于十八世纪.1774年,欧拉在他的一篇论文中考虑了由复变函数的积分导出的两个方程.而比他更早时,法国数学家达朗贝尔在他的关于流体力学的论文中,就已经得到了它们.因此,后来人们提到这两个方程,把它们叫做“达朗贝尔-欧拉方程”.到了十九世纪,上述两个方程在柯西和黎曼研究流体力学时,作了更详细的研究,所以这两个方程也被叫做“柯西-黎曼条件”.复变函数论的全面发展是在十九世纪,就像微积分的直接扩展统治了十八世纪的数学那样,复变函数这个新的分支统治了十九世纪的数学.当时的数学家公认复变函数论是最丰饶的数学分支,并且称为这个世纪的数学享受,也有人称赞它是抽象科学中最和谐的理论之一. 为复变函数论的创建做了最早期工作的是欧拉、达朗贝尔,法国的拉普拉斯也随后研究过复变函数的积分,他们都是创建这门学科的先驱.后来为这门学科的发展作了大量奠基工作的要算是柯西、黎曼和德国数学家维尔斯特拉斯了.二十世纪初,复变函数论又有了很大的进展,维尔斯特拉斯的学生,瑞典数学家列夫勒、法国数学家庞加莱、阿达玛等都作了大量的研究工作,开拓了复变函数论更广阔的研究领域,为这门学科的发展做出了贡献.复变函数论在应用方面,涉及的面很广,有很多复杂的计算都是用它来解决的.比如物理学上有很多不同的稳定平面场,所谓场就是每点对应有物理量的一个区域,对它们的计算就是通过复变函数来解决的.比如俄国的茹柯夫斯基在设计飞机的时候,就用复变函数论解决了飞机机翼的结构问题,他在运用复变函数论解决流体力学和航空力学方面的问题上也做出了贡献.复变函数论不但在其他学科得到了广泛的应用,而且在数学领域的许多分支也都应用了它的理论.它已经深入到微分方程、积分方程、概率论和数论等学科,对它们的发展很有影响.。
高中数学选修1-2知识点总结

高中数学选修1-2知识点总结知识点总结选修1-2知识点总结第一章统计案例1 .线性回归方程① 变量之间的两类关系:函数关系与相关关系;② 制作散点图,判断线性相关关系 ③ 线性回归方程:y bx a (最小二乘法)a y bx注意:线性回归直线经过定点(x,y ).2. 相关系数(判定两个变量线性相关性)n n2 2(X i x)2(y i y)2i 1i 1注:⑴r >0时,变量x,y 正相关;r <0时,变量x, y 负相关;⑵①|r |越接近于1,两个变量的线性相关性越强;②|r|接近 于0时,两个变量之间几乎不存在线性相关关系。
3. 条件概率对于任何两个事件 A 和B,在已知B 发生的条件下,A 发生的概 率称为B 发生时A 发生的条件概率.记为RA B ),其公式为RA B P (ABP (A )其中,nX i y i i 1n2 Xii 1nx y-2nxn__(X i x)(y i y)i 1独立炖检整 绽计炭M一可红件化的回扫分析 「|松件膛 「闹互独立爭件L 曲小二乘法求线性回SJ 方租2 X 2 的独立性故验高中数学选修1-2知识点总结4相互独立事件(1) 一般地,对于两个事件 A , B,如果_RAE) = P (A )P (B ),则 称A B 相互独立.(2) 如果A,A ,…,An 相互独立,则有RAA …A) = _RA)RA)… RA). ⑶ 如果A , B 相互独立,则A 与B,入与B,入与B 也相互独立.5.独立性检验(分类变量关系):(1) 2 X 2列联表设代B 为两个变量,每一个变量 都可以取两个值,变量A :A,A 2瓦;变 量 B : B I ,B 2 B I ;通过观察得到右表所示数据:并将形如此表的表格称为2X 2列联表.(2) 独立性检验根据2X 2列联表中的数据判断两个变量 A , 是否独立的问题叫2X 2列联表的独立性检验.(3) 统计量x 2的计算公式_________ n (ad — be ) 2 ________x 2= (a + b )( e + d )( a + e )(b + d )第二章推理与证明考点一合情推理与类比推理根据一类事物的部分对象具有某种性质,退出这类事物的所有对象都具有这种性质的推 理,叫做归纳推理,归纳是从特殊到一般的过程,它属于合情推理根据两类不同事物之间具有某些类似 (或一致)性,推测其中一类事物具有与另外一类事物类似的性质的推理,叫做类比推理.类比推理的一般步骤:(1) 找出两类事物的相似性或一致性;(2) 用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想); (3) —般的,事物之间的各个性质并不是孤立存在的,而是相互制约的.如果两个事物在某些性质上相同或相似,那么他们在另一写性质上也可能相同或类似 ,类比的结论可能是真的.(4) 一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性质之间越相关,那么类比得出的命题越可靠.考点二演绎推理(俗称三段论)0;高中数学选修1-2知识点总结由一般性的命题推出特殊命题的过程,这种推理称为演绎推理考点三数学归纳法:它是一个递推的数学论证方法 • 步骤:A.命题在n=1 (或n 0)时成立,这是递推的基础;B. 假设在n=k 时命题成立C. 证明n=k+1时命题也成立 完成这两步,就可以断定对任何自然数 (或n>=圧,且n N )结论都成立。
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(文科)高中数学 选修1-2知识点
第一章 统计案例
1.线性回归方程
①变量之间的两类关系:函数关系与相关关系;
②制作散点图,判断线性相关关系
③线性回归方程:a bx y +=∧
(最小二乘法)
1221n i i i n i i x y nx y b x nx a y bx ==⎧-⎪⎪=⎪⎨-⎪⎪=-⎪⎩∑∑ 注意:线性回归直线经过定点),(y x 。
2.相关系数(判定两个变量线性相关性):∑∑∑===----=n i n i i i n i i i y y x x
y y x x r 11
221)()()
)(( 注:⑴r >0时,变量y x ,正相关;r <0时,变量y x ,负相关;
⑵①||r 越接近于1,两个变量的线性相关性越强;②||r 接近于0时,两个变量之间几乎不存在线性相关关系。
3.回归分析中回归效果的判定: ⑴总偏差平方和:∑=-n i i y y
1
2)(⑵残差:∧∧-=i i i y y e ;⑶残差平方和:21)(∑=∧-n i yi yi ;⑷回归平方和:∑=-n i i y y
12)(-21)(∑=∧-n i yi yi ;⑸相关指数∑∑==∧---=n i i i n i i i y y
y y R 12
122)()(1 。
注:①2
R 得知越大,说明残差平方和越小,则模型拟合效果越好;
②2R 越接近于1,,则回归效果越好。
4.独立性检验(分类变量关系):
随机变量2K 越大,说明两个分类变量,关系越强,反之,越弱。
第二章 推理与证明
一.推理:
⑴合情推理:归纳推理和类比推理都是根据已有事实,经过观察、分析、比较、联想,在进行归纳、类比,然后提出猜想的推理,我们把它们称为合情推理。
①归纳推理:由某类食物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者有个别事实概括出一般结论的推理,称为归纳推理,简称归纳。
注:归纳推理是由部分到整体,由个别到一般的推理。
②类比推理:由两类对象具有类似和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理,称为类比推理,简称类比。
注:类比推理是特殊到特殊的推理。
⑵演绎推理:从一般的原理出发,推出某个特殊情况下的结论,这种推理叫演绎推理。
注:演绎推理是由一般到特殊的推理。
“三段论”是演绎推理的一般模式,包括:⑴大前提---------已知的一般结论;⑵小前提---------所研究的特殊情况;⑶结 论---------根据一般原理,对特殊情况得出的判断。
二.证明
⒈直接证明
⑴综合法
一般地,利用已知条件和某些数学定义、定理、公理等,经过一系列的推理论证,最后推导出所要证明的结论成立,这种证明方法叫做综合法。
综合法又叫顺推法或由因导果法。
⑵分析法
一般地,从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定义、定理、公理等),这种证明的方法叫分析法。
分析法又叫逆推证法或执果索因法。
2.间接证明------反证法
一般地,假设原命题不成立,经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明原命题成立,这种证明方法叫反证法。
第三章 数系的扩充与复数的引入
1.概念:
(1) z =a +bi ∈R ⇔b =0 (a,b ∈R )⇔z=z
⇔ z 2≥0; (2) z =a +bi 是虚数⇔b ≠0(a ,b ∈R );
(3) z =a+b i 是纯虚数⇔a =0且b ≠0(a,b ∈R )⇔z +z =0(z≠0)⇔z 2<0;
(4) a +b i=c +di ⇔a =c 且c =d (a,b,c,d ∈R );
2.复数的代数形式及其运算:设z 1= a + bi , z 2 = c + di (a,b,c,d ∈R ),则:
(1) z 1±z 2 = (a + b )± (c + d )i ;
(2) z 1.z 2 = (a +bi )·(c +di )=(ac -bd )+ (ad +bc )i ;
(3) z 1÷z 2 ==-+-+))(())((di c di c di c bi a i d
c a
d bc d c bd ac 2222+-+++ (z 2≠0) ; 3.几个重要的结论: (1) i i 2)1(2±=±;⑷
;11;11i i i i i i -=+-=-+ (2)
i 性质:T=4;i i i i i i n n n n -=-===+++3424144,1,,1;;03424144=++++++n n n i i i i (3) z z z z z 111=
⇔=⇔=。
4.运算律:(1));,())(3(;))(2(;2121N n m z z z z z z z z z m m m mn n m n m n m ∈=⋅==⋅+
5.共轭的性质:⑴2121)(z z z z ±=± ; ⑵2
121z z z z ⋅= ; ⑶21
21)(z z z z = ; ⑷ z z =。
6.模的性质:⑴||||||||||||212121z z z z z z +≤±≤-;⑵||||||2121z z z z =; ⑶||||||
2121z z z z =; ⑷n n z z ||||=;。