高中数学人教B版选修12练习312 复数几何意义
高二数学(选修2-2人教B版)-复数的概念及几何意义
例3 分别求实数x的值,使得复数z (x 2) (x 3)i (1)是实数; (2)是虚数; (3)是纯虚数. 解:(1)当x 3 0,即 x 3 时,复数z是实数; (2)当 x 3 0,即 x 3 时,复数z 是虚数; (3)当x 2 0且 x 3 0,即 x 2 时,复数z是纯虚数.
例如,2 i,2 i 2i ,0 i 0,(1) i i ,1 i.
定义:形如a b(i a,b R )的数称为复数.
定义:形如a b(i a,b R )的数称为复数. 复数一般用小写字母z表示,即 z a b(i a,b R ). 其中a称为z的实部,b 称为z的虚部.
(3)i ;
(4) 2i ; (5)π ;
(6)0 .
例2 说出下列复数中的虚数和纯虚数:
(1)2 i ; (2)3 i;
(3)i ;
(4) 2i ; (5)π ;
(6)0 .
解:虚数有2 i ,3 i ,i , 2i ; 其中纯虚数有i , 2i .
例3 分别求实数x的值,使得复数z (x 2) (x 3)i (1)是实数; (2)是虚数; (3)是纯虚数.
平面直角坐标系中的点 Z (a,b)能唯一确定一个以原 点为始点,Z 为终点的向量OZ .
复数 z a bi 与坐标平面内的向量OZ 建立一一对应 关系,即
复数 z a bi 向量 OZ (a,b) .
复数 z a bi 点 Z (a,b) 向量OZ (a,b) .
说明:向量OZ (a,b)的长度称为复数 z a bi 的模, 复数z的模用 | z |表示,因此| z | a2 b2 .
有理数 实数
测量、分配 度量的 中的等分 需要
N ZQ R
自然数
人教版高中数学选修1-2《3.1.2 复数的几何意义》
复数还有哪些特征能和
平面向量类比?
达标检测
1.设 i 为虚数单位, 若 z cos i sin 对应的点位于复平面的第 四象限,则 为( ) A.第一象限角 C.第三象限角 B.第二象限角 D.第四象限角
2.下列命题中:①任意两个确定的复数都不能比较大小;②
2 若|z|≤2,则-2≤ z≤2;③若 z1 +z2 2=0,则 z1=z2=0.其中正
z a bi (a R, b R)
实部
虚部
其中
i 称为虚数单位。
一个复数 由什么唯 一确定?
复数的几何意义(一)
有序实数对(a,b) 复数z=a+bi (数)
z=a+bi Z(a,b)
a
一一对应
直角坐标系中的点Z(a,b) (形)
建立了平面直角 坐标系来表示复数的 b 平面 ------复数平面 (简称复平面) x x轴------实轴 o y轴------虚轴
表示复数的点所 转化 复数的实部与虚部所满 在象限的问题 足的不等式组的问题 (几何问题) (代数问题) 一种重要的数学思想:数形结合思想
数学运用一
变式训练:已知复数z=(m2+m-6)+(m2+m-2)i在复平面 内所对应的点在直线x-2y+4=0上,求实数m的值。
解:∵复数z=(m2+m-6)+(m2+m-2)i在复平面 内所对应的点是(m2+m-6,m2+m-2), ∴(m2+m-6)-2(m2+m-2)+4=0, ∴m=1或m=-2。
确命题的个数为( A.0 个
)
B.1 个 C.2 个 D.3 个
高中数学新人教B版选修1-2 复数的几何意义
应用创新演练见课时跟踪训练(八)
其共轭复数为-15-8i. 法二:原式可化为 z=2-|z|+8i, ∵|z|∈R,∴2-|z|是 z 的实部, 于是|z|= 2-|z|2+82, 即|z|2=68-4|z|+|z|2,∴|z|=17. 代入 z=2-|z|+8i 得 z=-15+8i. 其共轭复数为 z=-15-8i. [一点通] 计算复数的模时,应先找出复数的实部和虚部,然后再利用 模的公式进行计算,两个虚数不能比较大小,但它们的模可以比 较大小.
1.设 z=a+bi(a,b∈R)对应的点在虚轴右侧,则( )
A.a>0,b>0
B.a>0,b<0
C.b>0,a∈R
D.a>0,b∈R
解析:复数对应的点在虚轴右侧,则该复数的实部大于零,
虚部可为任意实数.
答案:D
2.写出如图所示复平面内各点所表示的复数(每个正方格的边 长为 1).
解:如题图所示,点 A 的坐标为(4,3), 则点 A 对应的复数为 4+3i. 同理可知点 B,C,F,G,H,O 对应的复数分别为: 3-3i,-3+2i,-2,5i,-5i,0.
1.复平面 建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面.在复 平面内, x 轴叫做实轴, y 轴叫做虚轴,x 轴的单位是 1 ,y 轴的单位是 i ,实轴与虚轴的交点叫做原点,原点(0,0)对应 复数 0 . 2.复数的几何意义 复数 z=a+bi一一对应有序实数对(a,b) 一一对应点 Z(a,b).
7.复数 z=x+3+i(y-2)(x,y∈R),且|z|=2,则点(x,y)的轨
迹是
.
解析:∵|z|=2,∴(x+3)2+(y-2)2=4.
答案:以(-3,2)为圆心,2 为半径的圆 8.设 z∈C,满足下列条件的点 Z 的集合是什么图形?
人教B版选修22高中数学3.1.3复数的几何意义word教案
复数的几何意义【教学目标】明白得复数与从原点动身的向量的对应关系,把握复数的向量表示 ,复数模的概念及求法,复数模的几何意义;体会数形结合的思想在数学中的重要意义;体会事物间的普遍联系.【教学重点】复数的几何意义 【教学难点】复数的模一、课前预习:(阅读教材86--87页,完成知识点填空)1.试探:实数与数轴上的点是一一对应的,实数能够用数轴上的点来表示,那么复数可否也能用点来表示呢?2.复平面、实轴、虚轴.........:复数),(R b a bi a z ∈+=与有序实数对),(b a 是 对应关系这是因为关于任何一个复数),(R b a bi a z ∈+=,由复数相等的概念可知,能够由一个有序实数对),(b a 惟一确信,如i z 23+=能够由有序实数对 ( ) 确信,又如i z +=2能够由有序实数对( )来确信;又因为有序实数对),(b a 与平面直角坐标系中的点是一一对应的,如有序实数对(3,2)它与平面直角坐标系中的点A ,横坐标为3,纵坐标为2,成立了一一对应的关系 由此可知,复数集与平面直角坐标系中的点集之间能够成立一一对应的关系.点Z 的横坐标是a ,纵坐标是b ,复数),(R b a bi a z ∈+=可用点),(b a Z 表示,那个成立了直角坐标系来表示复数的平面叫做 ,也叫高斯平面,x 轴叫做 ,y 轴叫做 .实轴上的点都表示 ,关于虚轴上的点要除 外,因为原点对应的有序实数对为 ,它确信的复数是 ,表示是实数.故除原点外,虚轴上的点都表示 .在复平面内的原点(0,0)表示实数0,实轴上的点(2,0)表示实数 ,虚轴上的点(0,-1)表示纯虚数 ,虚轴上的点(0,5)表示纯虚数非纯虚数对应的点在四个象限,例如点(-2,3)表示的复数是 ,i z 35--=对应的点( )在第 象限.3.复数的模....:设复数),(R b a bi a z ∈+=对应的点为Z ,那么复数z 对应的向量为 , 向量的 叫做复数),(R b a bi a z ∈+=的模(或 ),记作 .则=+||bi a .当0=b 时=||z ,为实数意义上的绝对值,4.共轭复数....: . ),(R b a bi a z ∈+=的共轭复数记作复平面中,两个互为共轭复数对应的点关于 对称.二、课上学习:(参照教材87页例题,探讨完成)例1.已知复数z 1=3+4i,z 2=-1+5i,求它们的模和共轭复数.例2.设C Z ∈,知足以下条件的点Z 的集合是什么图形?(1)|z|=1 ; (2)2||≥z ; (3) 2<|z |<3三、课后练习:页练习A,89页练习B2.以下命题中的假命题是( )(A)在复平面内,对应于实数的点都在实轴上;(B)在复平面内,对应于纯虚数的点都在虚轴上;(C)在复平面内,实轴上的点所对应的复数都是实数;(D)在复平面内,虚轴上的点所对应的复数都是纯虚数。
312复数的几何意义ppt课件
设 $z_1 = a + bi neq 0$,$z_2 = c + di neq 0$,则 $frac{z_1}{z_2} = frac{(a+bi)(c-di)}{(c+di)(c-di)} = frac{(ac+bd)+(bc-ad)i}{c^2+d^2}$。
02
复数在平面坐标系中表示
复平面与极坐标系简介
学科竞赛与活动
鼓励学生参加数学竞赛和 数学建模等活动,提高应 用复数解决问题的能力。
未来发展趋势预测
复数在物理学中的应用
预测复数在量子力学、电磁学等物理 学领域的应用前景和发展趋势。
复数在工程领域的应用
探讨复数在信号处理、控制系统等工 程领域的应用潜力和发展方向。
复数在计算机科学中的应用
分析复数在计算机图形学、人工智能 等领域的应用前景和挑战。
复平面
复平面是一个二维平面,其中横轴表 示复数的实部,纵轴表示复数的虚部 。这样,每个复数都可以在复平面上 找到一个对应的点。
极坐标系
极坐标系是一种二维坐标系,其中每 个点由到原点的距离(半径)和从正x 轴逆时针旋转到该点的角度(极角) 来确定。
复数在复平面上表示方法
点表示法
在复平面上,一个复数a+bi可以 表示为点(a,b)。
几何变换:旋转、伸缩和反射
旋转
在复平面上,旋转可以通过乘以 复数 $e^{itheta}$ 实现,其中 $theta$ 是旋转角度。例如,将
点 $z$ 绕原点逆时针旋转 $theta$ 角度后得到点 $ze^{itheta}$。
伸缩
伸缩可以通过乘以一个实数实现 。例如,将点 $z$ 沿着从原点到 该点的直线方向拉伸或压缩 $k$ 倍($k > 0$)后得到点 $kz$。
人教版高中数学选修1-2《 复数的几何意义》
A组第4题、第5题; B组第1题、第2题
2.思考:满足 | z 2 3i | 1的复数 平面上构成怎样的图形?
z 对应的点在复
3.选做:查阅资料,复数在实际生活中有哪些应用?
新知探究 思考1:在几何上,我们用什么来表示实数?
A
a
实数
(数)
一一对应
数轴上的点
(形)
思考2:类比实数的几何表示,可以用什么来表示复 数?
z a bi
(a, b R)
实部 虚部
( a, b)
1.复数的几何意义(1)
有序实数对(a,b) 复数z=a+bi y b
一一对应
直角坐标系中的点 复平面内 Z(a,b)
思考:(1)满足 | z | 5 ( z R) 的
z 值有几个? (2)满足 | z | 5 ( z C ) 的 z 值有几个?这些复数
对应的点在复平面上构成怎样的图形? y 5
-5
O
-5
5
x
(3)满足 3 | z | 5 的复数 z 对应的点在复平面上构 成怎样的图形?
(3)满足 3 | z | 5 的复数 z 对应的点在复平面上构 构成怎样的图形? y 5 3 –5 –3
a
3.复数的模
平面向量 OZ (a, b) 的模 叫做复数 z a bi的模
2 2 | OZ | a b | z |
y b
Z(a,b)
注:(1) | z | 0
(2)两个复数的模可以比较大小
OZ
o
a
x
1 例2:求复数 z1 3 4i 及 z2 2i 的模,并 2
建立了直角坐标系 来表示复数的平面 ------复平面 x轴 ------实轴
人教版高中数学选修1-2《复数的几何意义》
探究4:已知 z 4, 求 z 6 8i 的最大值和最小值。 最大值14,最小值6
结论: z1 z2 表示点Z1, Z2两点间的距离
自我总结
这节课我们学习了: 体验落实
A.0 C.-5i
课堂反馈
) B.-5 D.5
→ → 1.在复平面内,若OZ=(0,-5),则OZ对应的复数为(
→ 【解析】 OZ对应的复数z=0-5i=-5i.
(2)在复平面内,虚轴上的点所对应的复数都是纯虚数.( × ) (3)复数的模一定是正实数. (× )
2.已知复数 z=i,复平面内对应点 Z 的坐标为 A.(0,1) B.(1,0) C.(0,0) D.(1,1)
( A )
3.向量 a=(1,-2)所对应的复数是 A.z=1+2i C.z=-1+2i B.z=1-2i D.z=-2+i
【自主解答】 复数z=(a2-1)+(2a-1)i的实部为a2-1,虚部为2a-1, 在复平面内对应的点为(a2-1,2a-1). (1)若z对应的点在实轴上,则有 1 2a-1=0,解得a= . 2 (2)若z对应的点在第三象限,则有
2 a -1<0, 2a-1<0,
1 解得-1<a< . 2
( B )
5 4.已知复数 z 的实部为-1,虚部为 2,则|z|=________.
例题讲解
复数与点的对应关系
典例 :已知复数z (a 2 1) (2a 1)i, 其中a R.当复数z在复平面内 对应的点满足下列条件 时,求a的值(或取值范围)。 ( 1)在实轴上;( 2)在第三象限;( 3)在抛物线y 2 4 x上。
建立了平面直角坐标系来表示 复数的平面叫复平面
高中数学人教版选修1-2第3章3-1-2复数的几何意义课件
2.复数几何意义的两个注意点 (1)复数与复平面上的点:复数z=a+bi(a,b∈R)的对应 点的坐标为(a,b),而不是(a,bi). (2)复数与向量的对应:复数z=a+bi(a,b∈R)的对应向 量是以原点O为起点的,否则就谈不上一一对应,因为复 平面上与 相等的向量有无数个.
OZ
探究点2 复数的模 1.复数的模可以等于该复数吗? 提示:可以,当复数为正实数和0时就可以. 2.任意两个复数的模能比较大小吗? 提示:复数的模为实数,故能比较大小.
(2)由题意得
m2 m2
m 2 0, 3m 2 0,
所以1 m 所2以, -1<m<1.
(3)由已m 知2得或mm<21-, m-2=m2-3m+2.所以m=2.
【解题探究】1.典例1中复数对应的点是什么?
提示:( -1,0). 3
2.典例2中复数对应的点有什么特点? 提示:复数对应的点坐标中横坐标与纵坐标相等. 3.典例3中复数z=(m2-m-2)+(m2-3m+2)i对应点的坐标 是什么? 提示:(m2-m-2,m2-3m+2).
【解析】1.选B.因为z= +i2= -1∈R,
【归纳总结】 对复数模的三点说明 (1)数学上所谓大小的定义是,在(实)数轴上右边的比 左边的大,而复数的表示要引入虚数轴,在平面上表示, 所以也就不符合关于大和小的定义,而且定义复数的大 小也没有什么意义,所以我们说两个复数不能比较大小.
(2)数的角度理解:复数a+bi(a,b∈R)的模|a+bi|=
+i2对 3
A.第一象限内
B.实轴上
C.虚轴上
D.第四象限内
2.在复平面内表示复数z=(m-3)+2 i的点在直线y=x m
最新人教版高中数学选修《3.1.2复数的几何意义》ppt课件
例2:说出图中 复平面内点所 表示的复数 (每个小方格 的边长是1)
y
C
-8+6i
6+7i
A
B
-6
O D
x
-3i
E
2-7i
例3:已知复数z=(m2+m-6)+(m2+m-2)i在复平面内所 对应的点位于第二象限,求实数m的取值范围。
m 2 m 6 0 3 m 2 解:由 2 得 m m 2 0 m 2 或 m 1
a c b d
问题1:
a=0是z=a+bi(a、bR)为纯虚数的 条件
必要不充分
问题2:一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较 大小.
思考:对于任意的两个复数到底能否比较大小?
答案:
当且仅当两个复数都是实数 时,才能比较大小.
虚数不可以比较大小!
复数的几何意义
有序实数对(a,b) 复数z=a+bi (数)
练:复数z与
所对应的点在复平面内
z
(
)
(A)关于 A x轴对称 (B)关于y轴对称 (C)关于原点对称(D)关于直线y=x对称
z 与z 思考: 、
z 之间有什么关系?
| z || z | a2 b2
| z | | z | z z
2 2
例5:求下列复数的模:
(1)z1=-5i (2)z2=5-5i
一、复习回顾: 1.虚数单位i的引入; 2.复数有关概念:
b 0a R ; a 0 纯虚数: b 0 复数相等 a bi c di 特别地,a+bi=0 . a=b=0
虚数:
z a bi (a R, b R) 复数的代数形式: a 复数的实部 ,虚部 . b 实数: b 0a R ;
高二数学人教选修1-2第3单元3-1-2复数的几何意义课后练习及解析
高二数学人教选修1-2课后练习第3章数系的扩充与复数3.1.2 复数的几何意义一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2016²青岛高二检测)在复平面内,复数z=sin2+icos2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【解析】选D.因为<2<π,所以sin2>0,cos2<0,所以复数z=sin2+icos2对应的点位于第四象限.2.(2016²黄山高二检测)设i是虚数单位,若z=cosθ+isinθ对应的点位于复平面的第二象限,则θ位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解析】选B.因为z=cosθ+isinθ对应的点坐标为(cosθ,sinθ),且点(cosθ,sinθ)位于复平面的第二象限,所以所以θ为第二象限角.【补偿训练】复数z1=1+i,z2=1-i在复平面内对应点关于( )A.实轴对称B.虚轴对称C.一、三象限平分线对称D.二、四象限平分线对称【解析】选A.由实部相等,虚部互为相反数得复数z1=1+i,z2=1-i在复平面内对应点关于实轴对称.3.设O为原点,向量,对应的复数分别为2+3i,-3-2i,那么向量对应的复数为( )A.-1+iB.1-iC.-5-5iD.5+5i【解析】选D.因为由已知=(2,3),=(-3,-2),所以=-=(2,3)-(-3,-2)=(5,5),所以对应的复数为5+5i.4.(2016²烟台高二检测)过原点和-i对应点的直线的倾斜角是( )A. B.- C. D.【解析】选D.因为-i在复平面上的对应点是(,-1),所以tanα==-(0≤α<π),所以α=π.5.(2016²西安高二检测)复数1+cosα+isinα(π<α<2π)的模为( )A.2cosB.-2cosC.2sinD.-2sin 【解析】选B.所求复数的模为==,因为π<α<2π,所以<<π,所以cos<0,所以=-2cos.【误区警示】本题容易忽视cos<0而错选A.二、填空题(每小题5分,共15分)6.(2016²潍坊高二检测)若复数z=(a-1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,则a的值等于________.【解析】复数z=(a-1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,可得3=a-1+2,解得a=2.答案:27.(2016²武汉高二检测)i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2=________.【解题指南】从复数与复平面上的点的对应角度处理.【解析】因为z1=2-3i对应的点的坐标为(2,-3),且复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,所以z2在复平面内对应点的坐标为(-2,3),对应的复数为z2=-2+3i.答案:-2+3i8.已知△ABC中,,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,则对应的复数为________. 【解析】因为,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,所以=(-1,2), =(-2,-3).又=-=(-2,-3)-(-1,2)=(-1,-5),所以对应的复数为-1-5i.答案:-1-5i三、解答题(每小题10分,共20分)9.(2016²郑州高二检测)在复平面内,复数-3-i与5+i对应的向量分别是与,其中O 是原点,求向量+,对应的复数及A,B两点之间的距离.【解析】因为复数-3-i与5+i对应的向量分别是与,其中O是原点,所以=(-3,-1),=(5,1),所以+=(-3,-1)+(5,1)=(2,0),所以向量+对应的复数是2,又=-=(-3,-1)-(5,1)=(-8,-2),所以对应的复数是-8-2i,A,B两点之间的距离为||==2.10.实数m分别取什么数值时,复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i是:(1)实数.(2)虚数.(3)纯虚数.(4)对应点在x轴上方.(5)对应点在直线x+y+5=0上.【解析】(1)由m2-2m-15=0,得m=5或m=-3.故当m=5或m=-3时,z为实数.(2)由m2-2m-15≠0,得m≠5且m≠-3.故当m≠5且m≠-3时,z为虚数.(3)由得m=-2.故当m=-2时,z为纯虚数.(4)由m2-2m-15>0,得m<-3或m>5.故当m<-3或m>5时,z的对应点在x轴上方.(5)由(m2+5m+6)+(m2-2m-15)+5=0,得m=或m=.故当m=或m=时,z的对应点在直线x+y+5=0上.一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2016²太原高二检测)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【解题指南】先求出复数在复平面上对应点的坐标,再利用中点坐标公式求出C点,再把点的坐标还原为复数.【解析】选C.因为复数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B,所以A(6,5),B(-2,3),又C为线段AB的中点,所以C(2,4),所以点C对应的复数是2+4i.【补偿训练】已知复数z1=-2+3i的对应点为Z1,Z2与Z1关于x轴对称,Z3与Z2关于直线y=-x 对称,则点Z3对应的复数为z=________.【解析】Z1(-2,3),Z2(-2,-3),Z3(3,2),所以z=3+2i.答案:3+2i2.(2016²福州高二检测)已知复数z的模为2,则|z-i|的最大值为( )A.1B.2C.D.3【解题指南】根据复数的几何意义,知|z|=2对应的轨迹是圆心在原点,半径为2的圆,|z-i|表示的是圆上一点到点(0,1)的距离,其最大值为圆上点(0,-2)到点(0,1)的距离.【解析】选D.因为|z|=2,则复数z对应的轨迹是圆心在原点,半径为2的圆,而|z-i|表示的是圆上一点到点(0,1)的距离,所以其最大值为圆上点(0,-2)到点(0,1)的距离,最大的距离为3.【补偿训练】已知f(z)=|1+z|-z且f(-z)=10+3i,则复数z为________.【解析】设z=x+yi(x,y∈R),则f(-z)=|1-x-yi|+(x+yi)=10+3i,所以所以所以z=5+3i.答案:5+3i二、填空题(每小题5分,共10分)3.复数z1=1+2i,z2=-2+i,z3=--i,z4=-i,z1,z2,z3,z4在复平面内的对应点分别是A,B,C,D,则∠ABC+∠ADC=________.【解析】|z1|=|z2|=|z3|=|z4|=,所以点A,B,C,D应在以原点为圆心,为半径的圆上,由于圆内接四边形ABCD对角互补,所以∠ABC+∠ADC=180°.答案:180°【误区警示】注意|z|=a(a>0)z=±a.4.(2016²南宁高二检测)复数z=(a-2)+(a+1)i,a∈R对应的点位于第二象限,则|z|的取值范围是________.【解析】复数z=(a-2)+(a+1)i对应的点的坐标为(a-2,a+1),因为该点位于第二象限,所以解得-1<a<2.由条件得|z|====,因为-1<a<2,所以|z|∈.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)5.(2016²广州高二检测)实数m取什么值时,复平面内表示复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i 的点(1)位于第四象限.(2)位于第一、三象限.【解析】(1)⇒⇒-2<m<3或5<m<7.(2)(m2-8m+15)(m2-5m-14)>0⇒(m-3)(m-5)(m+2)(m-7)>0,得m<-2或3<m<5或m>7.【延伸探究】若结论改为复数z对应的点位于直线x-2y+16=0上,则结果如何?【解析】由复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i对应的点在直线x-2y+16=0上可得m2-8m+15-2(m2-5m-14)+16=0⇒m=1±2.【补偿训练】已知z1=x2+i,z2=(x2+a)i对任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,试求实数a的取值范围.【解析】因为|z1|=,|z2|=|x2+a|,且|z1|>|z2|,所以>|x2+a|对x∈R恒成立,等价于(1-2a)x2+(1-a2)>0恒成立.不等式等价于①:解得a=,所以a=时,0²x2+>0恒成立.或②:解得-1<a<.所以a∈.综上,可得实数a的取值范围是.6.(2016²合肥高二检测)已知O为坐标原点,对应的复数为-3+4i,对应的复数为2a+i(a∈R).若与共线,求a的值.【解题指南】先利用向量与复数的对应求出向量与的坐标,再利用向量共线的条件求出a的值.【解析】因为对应的复数为-3+4i,对应的复数为2a+i,所以=(-3,4),=(2a,1).因为与共线,所以存在实数k使=k,即(2a,1)=k(-3,4)=(-3k,4k),所以所以即a的值为-.【补偿训练】已知虚数(x-2)+yi(x,y∈R)的模为,求的取值范围.【解题指南】由模的定义得到关于x与y的等式,即动点(x,y)的轨迹;再由=的几何意义表示动点(x,y)与(0,0)所在直线的斜率,作出草图,求出范围.【解析】由(x-2)+yi是虚数,得y≠0,又由|(x-2)+yi|=,得(x-2)2+y2=3.这是以(2,0)为圆心,为半径的圆(除去(2±,0)).过O点作圆的切线OP,OQ,则斜率的最大值为=tan∠AOP=,=tan∠AOQ=-.所以的取值范围是.【方法技巧】常见复数模的几何意义复数的模在复平面内对应的常见图形为:(1)以z0为圆心,r为半径的圆:|z-z0|=r.(2)线段z1z2的中垂线|z-z1|=|z-z2|.一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2016²青岛高二检测)在复平面内,复数z=sin2+icos2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【解析】选D.因为<2<π,所以sin2>0,cos2<0,所以复数z=sin2+icos2对应的点位于第四象限.2.(2016²黄山高二检测)设i是虚数单位,若z=cosθ+isinθ对应的点位于复平面的第二象限,则θ位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解析】选B.因为z=cosθ+isinθ对应的点坐标为(cosθ,sinθ),且点(cosθ,sinθ)位于复平面的第二象限,所以所以θ为第二象限角.【补偿训练】复数z1=1+i,z2=1-i在复平面内对应点关于( )A.实轴对称B.虚轴对称C.一、三象限平分线对称D.二、四象限平分线对称【解析】选A.由实部相等,虚部互为相反数得复数z1=1+i,z2=1-i在复平面内对应点关于实轴对称.3.设O为原点,向量,对应的复数分别为2+3i,-3-2i,那么向量对应的复数为( )A.-1+iB.1-iC.-5-5iD.5+5i【解析】选D.因为由已知=(2,3),=(-3,-2),所以=-=(2,3)-(-3,-2)=(5,5),所以对应的复数为5+5i.4.(2016²烟台高二检测)过原点和-i对应点的直线的倾斜角是( )A. B.- C. D.【解析】选D.因为-i在复平面上的对应点是(,-1),所以tanα==-(0≤α<π),所以α=π.5.(2016²西安高二检测)复数1+cosα+isinα(π<α<2π)的模为( )A.2cosB.-2cosC.2sinD.-2sin【解析】选B.所求复数的模为==,因为π<α<2π,所以<<π,所以cos<0,所以=-2cos.【误区警示】本题容易忽视cos<0而错选A.二、填空题(每小题5分,共15分)6.(2016²潍坊高二检测)若复数z=(a-1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,则a的值等于________.【解析】复数z=(a-1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,可得3=a-1+2,解得a=2.答案:27.(2016²武汉高二检测)i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2=________.【解题指南】从复数与复平面上的点的对应角度处理.【解析】因为z1=2-3i对应的点的坐标为(2,-3),且复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,所以z2在复平面内对应点的坐标为(-2,3),对应的复数为z2=-2+3i.答案:-2+3i8.已知△ABC中,,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,则对应的复数为________. 【解析】因为,对应的复数分别为-1+2i,-2-3i,所以=(-1,2), =(-2,-3).又=-=(-2,-3)-(-1,2)=(-1,-5),所以对应的复数为-1-5i.答案:-1-5i三、解答题(每小题10分,共20分)9.(2016²郑州高二检测)在复平面内,复数-3-i与5+i对应的向量分别是与,其中O 是原点,求向量+,对应的复数及A,B两点之间的距离.【解析】因为复数-3-i与5+i对应的向量分别是与,其中O是原点,所以=(-3,-1),=(5,1),所以+=(-3,-1)+(5,1)=(2,0),所以向量+对应的复数是2,又=-=(-3,-1)-(5,1)=(-8,-2),所以对应的复数是-8-2i,A,B两点之间的距离为||==2.10.实数m分别取什么数值时,复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i是:(1)实数.(2)虚数.(3)纯虚数.(4)对应点在x轴上方.(5)对应点在直线x+y+5=0上.【解析】(1)由m2-2m-15=0,得m=5或m=-3.故当m=5或m=-3时,z为实数.(2)由m2-2m-15≠0,得m≠5且m≠-3.故当m≠5且m≠-3时,z为虚数.(3)由得m=-2.故当m=-2时,z为纯虚数.(4)由m2-2m-15>0,得m<-3或m>5.故当m<-3或m>5时,z的对应点在x轴上方.(5)由(m2+5m+6)+(m2-2m-15)+5=0,得m=或m=.故当m=或m=时,z的对应点在直线x+y+5=0上.一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2016²太原高二检测)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【解题指南】先求出复数在复平面上对应点的坐标,再利用中点坐标公式求出C点,再把点的坐标还原为复数.【解析】选C.因为复数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B,所以A(6,5),B(-2,3),又C为线段AB的中点,所以C(2,4),所以点C对应的复数是2+4i.【补偿训练】已知复数z1=-2+3i的对应点为Z1,Z2与Z1关于x轴对称,Z3与Z2关于直线y=-x 对称,则点Z3对应的复数为z=________.【解析】Z1(-2,3),Z2(-2,-3),Z3(3,2),所以z=3+2i.答案:3+2i2.(2016²福州高二检测)已知复数z的模为2,则|z-i|的最大值为( )A.1B.2C.D.3【解题指南】根据复数的几何意义,知|z|=2对应的轨迹是圆心在原点,半径为2的圆,|z-i|表示的是圆上一点到点(0,1)的距离,其最大值为圆上点(0,-2)到点(0,1)的距离.【解析】选D.因为|z|=2,则复数z对应的轨迹是圆心在原点,半径为2的圆,而|z-i|表示的是圆上一点到点(0,1)的距离,所以其最大值为圆上点(0,-2)到点(0,1)的距离,最大的距离为3.【补偿训练】已知f(z)=|1+z|-z且f(-z)=10+3i,则复数z为________.【解析】设z=x+yi(x,y∈R),则f(-z)=|1-x-yi|+(x+yi)=10+3i,所以所以所以z=5+3i.答案:5+3i二、填空题(每小题5分,共10分)3.复数z1=1+2i,z2=-2+i,z3=--i,z4=-i,z1,z2,z3,z4在复平面内的对应点分别是A,B,C,D,则∠ABC+∠ADC=________.【解析】|z1|=|z2|=|z3|=|z4|=,所以点A,B,C,D应在以原点为圆心,为半径的圆上,由于圆内接四边形ABCD对角互补,所以∠ABC+∠ADC=180°.答案:180°【误区警示】注意|z|=a(a>0)z=±a.4.(2016²南宁高二检测)复数z=(a-2)+(a+1)i,a∈R对应的点位于第二象限,则|z|的取值范围是________.【解析】复数z=(a-2)+(a+1)i对应的点的坐标为(a-2,a+1),因为该点位于第二象限,所以解得-1<a<2.由条件得|z|====,因为-1<a<2,所以|z|∈.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)5.(2016²广州高二检测)实数m取什么值时,复平面内表示复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i 的点(1)位于第四象限.(2)位于第一、三象限.【解析】(1)⇒⇒-2<m<3或5<m<7.(2)(m2-8m+15)(m2-5m-14)>0⇒(m-3)(m-5)(m+2)(m-7)>0,得m<-2或3<m<5或m>7.【延伸探究】若结论改为复数z对应的点位于直线x-2y+16=0上,则结果如何?【解析】由复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i对应的点在直线x-2y+16=0上可得m2-8m+15-2(m2-5m-14)+16=0⇒m=1±2.【补偿训练】已知z1=x2+i,z2=(x2+a)i对任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,试求实数a的取值范围.【解析】因为|z1|=,|z2|=|x2+a|,且|z1|>|z2|,所以>|x2+a|对x∈R恒成立,等价于(1-2a)x2+(1-a2)>0恒成立.不等式等价于①:解得a=,所以a=时,0²x2+>0恒成立.或②:解得-1<a<.所以a∈.综上,可得实数a的取值范围是.6.(2016²合肥高二检测)已知O为坐标原点,对应的复数为-3+4i,对应的复数为2a+i(a∈R).若与共线,求a的值.【解题指南】先利用向量与复数的对应求出向量与的坐标,再利用向量共线的条件求出a的值.【解析】因为对应的复数为-3+4i,对应的复数为2a+i,所以=(-3,4),=(2a,1).因为与共线,所以存在实数k使=k,即(2a,1)=k(-3,4)=(-3k,4k),所以所以即a的值为-.【补偿训练】已知虚数(x-2)+yi(x,y∈R)的模为,求的取值范围.【解题指南】由模的定义得到关于x与y的等式,即动点(x,y)的轨迹;再由=的几何意义表示动点(x,y)与(0,0)所在直线的斜率,作出草图,求出范围.【解析】由(x-2)+yi是虚数,得y≠0,又由|(x-2)+yi|=,得(x-2)2+y2=3.这是以(2,0)为圆心,为半径的圆(除去(2±,0)).过O点作圆的切线OP,OQ,则斜率的最大值为=tan∠AOP=,=tan∠AOQ=-.所以的取值范围是.【方法技巧】常见复数模的几何意义复数的模在复平面内对应的常见图形为:(1)以z0为圆心,r为半径的圆:|z-z0|=r.(2)线段z1z2的中垂线|z-z1|=|z-z2|.(25分钟60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2014²重庆高考)实部为-2,虚部为1的复数所对应的点位于复平面的( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解题指南】根据复数的几何意义直接写出复数对应复平面内点的坐标进行判断.【解析】选B.实部为-2,虚部为1的复数所对应的复平面内的点为(-2,1),位于第二象限,故选B.【补偿训练】(2015²郑州高二检测)已知a∈R,且0<a<1,i为虚数单位,则复数z=a+(a-1)i 在复平面内所对应的点位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解析】选D.因为0<a<1,所以a>0且a-1<0,故复数z=a+(a-1)i在复平面内所对应的点(a,a-1)位于第四象限.故选D.2.(2015²大连高二检测)若复数z=(a2-3a+2)+(a2-4)i对应的点在虚轴上(不包含原点),则实数a的值等于( )A.1B.2C.1或2D.±2【解析】选A.复数z对应的点的坐标是(a2-3a+2,a2-4),依题意应有解得a=1,即实数a的值等于1.3.已知复数z=(x-1)+(2x-1)i的模小于,则实数x的取值范围是( )A.-<x<2B.x<2C.x>-D.x<-或x>2【解析】选A.依题意应有<,即5x2-6x+2<10,解得-<x<2,故选A. 【补偿训练】1.使|lo x-4i|≥|3+4i|成立的x的取值范围是( )A. B.(0,1]∪[8,+∞)C.∪[8,+∞)D.(0,1)∪(8,+∞)【解析】选C.因为|lo x-4i|≥|3+4i|==5,所以(lo x)2+42≥25,所以≥9,所以lo x≥3或lo x≤-3,所以0<x≤或x≥8.2.已知i为虚数单位,z1=a+i,z2=2-i,且|z1|=|z2|,求实数a的值.【解析】因为a为实数,所以|z1|=,|z2|==,因为|z1|=|z2|,所以=.所以a2=4,所以a=〒24.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【解析】选C.复数6+5i对应A点坐标为(6,5),-2+3i对应B点坐标为(-2,3).由中点坐标公式知C点坐标为(2,4),所以点C对应的复数为2+4i.故选C.5.在复平面内,O为原点,若向量对应的复数z的实部为3,且||=3,如果点A关于原点的对称点为点B,则向量对应的复数为( )A.-3B.3C.3iD.-3i【解析】选 A.根据题意设复数z=3+bi,由复数与复平面内的点、向量的对应关系得=(3,b),已知||=3,即=3,解得b=0,故z=3,点A的坐标为(3,0).因此,点A关于原点的对称点为B(-3,0),所以向量对应的复数为z'=-3.二、填空题(每小题5分,共15分)6.复数z=-5-12i在复平面内对应的点到原点的距离为.【解析】由题意知||=|z|==13.答案:13【补偿训练】(2015²武汉高二检测)i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2= .【解析】z1在复平面上的对应点为(2,-3),关于原点的对称点为(-2,3),故z2=-2+3i.答案:-2+3i7.设z为纯虚数,且|z-1|=|-1+i|,则复数z= .【解题指南】设z=ai(a∈R,且a≠0),利用模长公式来求解.【解析】因为z为纯虚数,所以设z=ai(a∈R,且a≠0),则|z-1|=|ai-1|=.又因为|-1+i|=,所以=,即a2=1,所以a=〒1,即z=〒i.答案:〒i8.已知复数x2-6x+5+(x-2)i在复平面内的对应点在第三象限,则实数x的取值范围是.【解析】由已知,得解得1<x<2.答案:(1,2)【补偿训练】i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2= .【解题指南】利用复数的几何意义求解.【解析】根据复数的几何意义,z1=2-3i与z2=-2+3i关于原点对称.答案:-2+3i三、解答题(每小题10分,共20分)9.设z∈C,满足下列条件的点Z的集合是什么图形?(1)|z|=2.(2)|z|≤3.【解题指南】利用复数模的计算公式转化为实际x,y满足的条件来求解.【解析】(1)|z|=2,表明向量的模(长度)等于2,即点Z到原点的距离等于2,因此满足|z|=2的点Z的集合是以原点O为圆心,以2为半径的圆.(2)满足条件|z|≤3的点Z的集合是以原点为圆心,以3为半径的圆及其内部.【一题多解】本题还可用下面的解法设z=x+yi(x,y∈R)(1)由|z|=2,得=2,所以x2+y2=4,所以点Z的集合是以原点为圆心,以2为半径的圆.(2)由|z|≤3,得≤3,所以x2+y2≤9,所以点Z的集合是以原点为圆心,以3为半径的圆及其内部.【补偿训练】已知z1=x2+i,z2=(x2+a)i对任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,求实数a的取值范围.【解题指南】根据复数的代数形式求模后,转化为含参数的二次不等式来求解.【解析】因为|z1|=,|z2|=|x2+a|,且|z1|>|z2|,所以>|x2+a|⇔(1-2a)x2+(1-a2)>0恒成立.不等式等价于①:1-2a=0⇒a=,即a=时,0·x2+>0恒成立.或②:⇒-1<a<.所以a∈.因此实数a的取值范围是.10.实数m分别取什么数时,复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i.(1)对应的点在第三象限?(2)对应的点在直线x+y+4=0?【解析】z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i.因为m∈R,所以z的实部为m2+5m+6,虚部为m2-2m-15.(1)要使z对应的点在第三象限,必有⇒所以-3<m<-2.(2)要使z对应的点在直线x+y+4=0上,必有点(m2+5m+6,m2-2m-15)满足方程x+y+4=0,所以(m2+5m+6)+(m2-2m-15)+4=0,解得m=-或m=1.(20分钟40分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.设z=(2t2+5t-3)+(t2+2t+2)i,t∈R,则以下结论中正确的是( )A.z对应的点在第一象限B.z一定不是纯虚数C.z对应的点在实轴上方D.z一定是实数【解析】选C.因为2t2+5t-3=(t+3)(2t-1)的值可正、可负、可为0,t2+2t+2=(t+1)2+1≥1,所以排除A,B,D.故选C.2.下列命题中的假命题是( )A.复数的模是非负实数B.复数等于零的充要条件是它的模等于零C.两个复数模相等是这两个复数相等的必要条件D.复数z1>z2的充要条件是|z1|>|z2|【解析】选D.①任意复数z=a+bi(a,b∈R)的模|z|=≥0总成立.所以A为真;②由复数相等的条件z=0⇔⇔|z|=0,故B为真;③若z1=a1+b1i,z2=a2+b2i(a1,b1,a2,b2∈R).若z1=z2,则有a1=a2,b1=b2,所以|z1|=|z2|,反之由|z1|=|z2|,推不出z1=z2,如z1=1+3i,z2=1-3i时|z1|=|z2|,故C为真;④不全为实数的两个复数不能比较大小,但任意两个复数的模总能比较大小,所以D为假命题.故选D.二、填空题(每小题5分,共10分)3.复数z=sin40°+isin230°的模等于.【解析】|z|====1.答案:14.若复数z1=3-5i,z2=1-i,z3=-2+ai在复平面内所对应的点在同一条直线上,则实数a= .【解题指南】根据三个复数对应的点共线,可得到任两点连线的斜率相等,建立方程可求a 的值.【解析】设复数z1,z2,z3分别对应点P1(3,-5),P2(1,-1),P3(-2,a),由已知可得=,从而可得a=5.答案:5三、解答题(每小题10分,共20分)5.实数k为何值时,复数z=k2-3k-4+(k2-5k-6)i对应的点位于:(1)x轴正半轴上?(2)y轴负半轴上?(3)第四象限的角平分线上?【解题指南】先确定复数的实部与虚部,并求出复数z的对应点,再进行计算.【解析】因为k为实数,所以k2-3k-4,k2-5k-6都为实数,所以复数z=k2-3k-4+(k2-5k-6)i的对应点Z的坐标为(k2-3k-4,k2-5k-6).(1)若对应点位于x轴正半轴上,则解得k=6.(2)若对应点位于y轴负半轴上,则解得k=4.(3)若对应点位于第四象限的角平分线上,又第四象限的角平分线的方程为y=-x(x>0),所以解得k=5.【补偿训练】已知复数z=(a2-1)+(2a-1)i,其中a∈R.当复数z在复平面内对应的点满足下列条件时,求a的值(或取值范围).(1)在实轴上.(2)在第三象限.(3)在抛物线y2=4x上.【解析】复数z=(a2-1)+(2a-1)i在复平面内对应的点是(a2-1,2a-1).(1)若z对应的点在实轴上,则有2a-1=0,解得a=.(2)若z对应的点在第三象限,则有解得-1<a<.(3)若z对应的点在抛物线y2=4x上,则有(2a-1)2=4(a2-1),即4a2-4a+1=4a2-4,解得a=.6.复数i,1,4+2i分别对应平面上A,B,C三点,另取一点D作平行四边形ABCD,求BD 的长.【解析】由题意得向量对应的复数为1-i,设D对应的复数为x+yi(x,y∈R),则=(4-x,2-y),由=,得解得所以D对应的复数为3+3i,所以=(2,3),则||=,即BD的长为.。
