复数高考考点解读

2017-12-09 14:36王璐��
考试周刊 2017年29期
关键词:高考题复数

王璐��

摘要:通过梳理2016年全国各省对复数的考查内容,结合考试大纲,对考点内容进行知识点深挖.由于高考中复数考题的难度非常低,是考生最易得分的题目,所以复数复习的方向应为重视基础,不作过多补充和延伸,尽量避免繁琐的计算和技巧的训练.

关键词:复数;高考题;知识点深挖

一、 复数的有关概念

1. 定义

例1(2016年江苏卷)复数z=(1+2i)(3-i),其中i为虚数单位,则z的实部是.

解:复数z=(1+2i)(3-i)=5+5i,则复数z的实部是5.

知识点深挖:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中a叫做实部,b叫做虚部,i为虚数单位.在这里应注意b称为虚部而不是虚部系数.由实部和虚部是否为零,又进一步对复数进行了分类:1. b=0a+bi为实数;2. b≠0a+bi为虚数;3. a=0且b≠0a+bi为纯虚数.由此可以看出实数集是复数集的子集.

2. 复数相等的充要条件

例2(2016年天津卷)已知a,b∈R,i是虚数单位.若(1+i)(1-bi)=a,则ab的值为.

解:由(1+i)(1-bi)=(1+b)+(1-b)i=a且a,b∈R,可知1-b=0,则b=1.又a=1+b=1+1=2.则ab=21=2.

知识点深挖:两个复数a+bi,c+di相等的充要条件实际上就是两个复数相等的定义.即a+bi=c+dia=c且b=d(a,b,c,d∈R).还应强调,这里不仅给出了判断两个复数是否相等的依据,同时给出了求复数值的依据.利用复数相等的条件:实部与实部相等,虚部与虚部相等,可得到关于实数的方程或方程组,通过解方程或方程组得到a,b的值.需要特殊说明的是,通常情况下两个复数只能探讨是否相等,而不能比较大小.当然,如果两个复数都是实数,可以比较大小,如果不是,则不能比较.其原因是无论怎样定义两个复数之间的一个关系,都不能使这种关系同时满足实数大小关系的以下四条性质:

①对于任意实数a,b,a

②如果a

③如果a

④如果a

3. 共轭复数

例3(2016年山东卷)若复数z满足2z+z=3-2i,其中i为虚数单位,则z=()

A. 1+2i

B. 1-2i

C. -1+2iD. -1-2i

解:设z=a+bi(a,b∈R),则z=a-bi.

则2z+z=2(a+bi)+(a-bi)=3a+bi=3-2i.

可知3a=3b=-2,解得a=1b=-2,则z=1-2i.故选B.

知识点深挖:a+bi与c+di共轭a=c,b=-d(a,b,c,d∈R).从代数形式上看为实部相等,虚部互为相反数;从几何意义上看,互为共轭的两个复数在复平面关于x轴对称.关于共轭复数运算的几个重要结论:①|z|=|z|,即|a+bi|=|a-bi|;②z+z=2a;③z-z=2bi;④zz=|z|2=|z|2=a2+b2.

4. 复数的模

例4(2016年全国Ⅰ卷)设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()

A. 1B. 2

C. 3D. 2

解:由(1+i)x=x+xi=1+yi,可知x=y=1.則|x+yi|=|1+i|=12+12=2.

知识点深挖:复数z=a+bi的模为向量OZ的模,用|a+bi|或|z|来表示,运算法则为|z|=|a+bi|=a2+b2(a,b∈R).其几何意义为复平面上一点(a,b)到原点的距离.关于复数的模的重要结论:①|z1z2|=|z1|·|z2|;②||z1|-|z2||≤|z1+z2|≤|z1|+|z2|.

二、 复数的几何意义

例5(2016年全国Ⅱ卷)已知z=(m+3)+(m-1)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,+

SymboleB@ )

D. (-

SymboleB@ ,-3)

解:由z=(m+3)+(m-1)i可知,复数z在复平面内对应的点的坐标为(m+3,m-1).由题意,复数z在复平面内对应的点在第四象限,则有m+3>0m-1<0,解得-3

知识点深挖:复数的几何意义为:复数z=a+bi与复平面内的点Z(a,b)及平面向量OZ=(a,b)(a,b∈R)是一一对应关系.值得注意的几个问题:1. 引入复平面时不过多强调复平面与普通坐标平面的区别.只需说明x轴为实轴,y轴为虚轴.实轴上的点为实数,虚轴上除原点外都表示虚数;2. 复数z=a+bi用复平面内的点Z(a,b)表示,而不是(a,bi).说明复平面的纵坐标轴上的单位长度是1,而不是i;3. 复数的运算、性质以及应用可在复平面内借助向量方法来研究.

三、 复数代数形式的四则运算

例6(2016年全国Ⅲ卷)若z=1+2i,则4izz-1=()

A. 1B. -1

C. iD. -i

解:由z=1+2i可知,4izz-1=4i(1+2i)(1-2i)-1=4i-4i2=i,故选C.

知识点深挖:运算法则:设z1=a+bi,z2=c+di,a,b,c,d∈R.

(1) z1±z2=(a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i.在复数加法法则中需要注意1. 当b=0,d=0时,复数加法法则与实数加法法则一致;2. 实数加法的交换律、结合律在复数集中仍然成立.

(2) z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i.在复数乘法法则中需要注意1. 复数代数形式的乘法运算法则是直接规定的,可按照多项式相乘类似的办法进行运算,不必强化记忆公式;2. 复数的乘法运算满足交换律、结合律及乘法对加法的分配律.

(3) z1z2=a+bic+di=ac+bdc2+d2+bc-adc2+d2i(c+di≠0).在进行复数的除法运算时,如果每次都按做乘法的逆运算求商,过程十分麻烦.可类比根式除法,将分子分母同乘分母的共轭复数,使分母“实数化”进而简便计算.

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