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(辅导班专用)2023-2024年高一数学寒假讲义第13讲 复数的乘、除运算及复数的三角形式(2份打包,原卷版+教师版)
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知识精讲
知识点01 复数乘法的运算法则和运算律
1.复数的乘法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
2.复数乘法的运算律
对任意复数z1,z2,z3∈C,有
【即学即练1】 计算下列各题.
(1)(1-i)(1+i)+(2+i)2; (2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i.
解 (1)(1-i)(1+i)+(2+i)2=1-i2+4+4i+i2=5+4i.
(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i=(-2+10i+i-5i2)(3-4i)+2i
=(3+11i)(3-4i)+2i=(9-12i+33i-44i2)+2i=53+21i+2i=53+23i.
反思感悟 (1)两个复数代数形式的乘法运算的一般步骤
①首先按多项式的乘法展开.
②再将i2换成-1.
③然后再进行复数的加、减运算.
(2)常用公式
①(a+bi)2=a2-b2+2abi(a,b∈R).
②(a+bi)(a-bi)=a2+b2(a,b∈R).
③(1±i)2=±2i.
知识点02 复数的除法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R,且c+di≠0)是任意两个复数,
则eq \f(z1,z2)=eq \f(a+bi,c+di)=eq \f(a+bic-di,c+dic-di)=eq \f(ac+bd,c2+d2)+eq \f(bc-ad,c2+d2)i.
复数的除法的实质是分母实数化.若分母为a+bi型,则分子、分母同乘a-bi;若分母为a-bi型,则分子、分母同乘a+bi,即分子分母同乘以分母的共轭复数.
【即学即练2】计算:eq \f(1+i4+3i,2-i1-i)=________.
答案 -2+i
解析 方法一 eq \f(1+i4+3i,2-i1-i)=eq \f(1+7i,1-3i)=eq \f(1+7i1+3i,10)=-2+i.
方法二 eq \f(1+i4+3i,2-i1-i)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1+i,1-i)))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4+3i,2-i)))=eq \f(i4+3i2+i,5)=eq \f(-3+4i2+i,5)=eq \f(-10+5i,5)=-2+i.
反思感悟 复数的除法运算法则的应用
复数的除法法则在实际操作中不方便使用,一般将除法写成分式形式,采用分母“实数化”的方法,即将分子、分母同乘分母的共轭复数,使分母成为实数,再计算.
能力拓展
考法01 复数代数形式的乘法运算
【典例1】计算:(1-i)2-(2-3i)(2+3i)等于( )
A.2i-13 B.13+2i C.13-2i D.-13-2i
答案 D
解析 (1-i)2-(2-3i)(2+3i)=1-2i+i2-(4-9i2)=-13-2i.
【变式训练】若复数(1-i)(a+i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,-1) C.(1,+∞) D.(-1,+∞)
答案 B
解析 因为z=(1-i)(a+i)=a+1+(1-a)i,所以它在复平面内对应的点为(a+1,1-a),
又此点在第二象限,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a+1<0,,1-a>0,))解得a<-1.
考法02 复数代数形式的除法运算
【典例2】设复数z满足eq \f(1+z,1-z)=i,则|z|等于( )
A.1 B.eq \r(2) C.eq \r(3) D.2
答案 A
解析 由eq \f(1+z,1-z)=i得1+z=i(1-z),即z=eq \f(-1+i,1+i)=eq \f(-1+i1-i,1+i1-i)=eq \f(-1-i2,2)=i,|z|=1.
【变式训练】)若复数z满足z(2-i)=11+7i(i为虚数单位),则z为( )
A.3+5i B.3-5i C.-3+5i D.-3-5i
答案 A
解析 ∵z(2-i)=11+7i,∴z=eq \f(11+7i,2-i)=eq \f(11+7i2+i,2-i2+i)=eq \f(15+25i,5)=3+5i.
考法03 在复数范围内解方程
【典例3】在复数范围内解方程x2+6x+10=0.
解 方法一 因为x2+6x+10=x2+6x+9+1=(x+3)2+1=0,所以(x+3)2=-1,
又因为i2=-1,所以(x+3)2=i2,所以x+3=±i,即x=-3±i.
方法二 因为Δ=62-4×10×1=-4<0,所以方程的根为x=eq \f(-6±\r(4)i,2)=-3±i.
反思感悟 在复数范围内,实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求解方法
(1)求根公式法
①当Δ≥0时,x=eq \f(-b±\r(b2-4ac),2a).
②当Δ<0时,x=eq \f(-b±\r(-b2-4ac) i,2a).
(2)利用复数相等的定义求解
设方程的根为x=m+ni(m,n∈R),将此根代入方程ax2+bx+c=0(a≠0),化简后利用复数相等的定义求解.
【变式训练】已知1+i是方程x2+bx+c=0(b,c为实数)的一个根.
(1)求b,c的值;
(2)试判断1-i是不是方程的根.
解 (1)∵1+i是方程x2+bx+c=0的根,且b,c为实数,
∴(1+i)2+b(1+i)+c=0,即b+c+(b+2)i=0,
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(b+c=0,,2+b=0,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(b=-2,,c=2.))
(2)由(1)知方程为x2-2x+2=0,
把1-i代入方程左边得(1-i)2-2(1-i)+2=0=右边,
即方程式成立.
∴1-i是方程的根.
分层提分
题组A 基础过关练
一、单选题
1.已知i为虚数单位,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.1D.2
【答案】A
【详解】 SKIPIF 1 < 0 .故选:A
2.复数 SKIPIF 1 < 0 的虚部为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.1C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 所以虚部为1.故选:B
3.已知复数 SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0 (i为虚数单位),则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.1C. SKIPIF 1 < 0 D.2
【答案】C
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
4.已知复数 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的共轭复数,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 代入计算可得 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
5.已知 SKIPIF 1 < 0 ,则复数z+5的实部与虚部的和为( )
A.10B. SKIPIF 1 < 0 C.0D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的实部与虚部的和为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A
6.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A
7.已知复数z满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 .故选:A
8.复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点的坐标为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,故对应的点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .故选:B.
9.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ,则z的虚部是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴z的虚部为 SKIPIF 1 < 0 .故选:B.
10.已知 SKIPIF 1 < 0 ,则复数z的虚部为( )
A.1B.-iC.-1D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故虚部为-1故选:C
二、填空题
11.设复数z满足 SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 是虚数单位),则 SKIPIF 1 < 0 ___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】由已知条件得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
12.如果 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 (i为虚数单位)是共轭复数,则实数x=_____,y=________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 (i为虚数单位)是共轭复数,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 .故答案为: SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 .
题组B 能力提升练
一、单选题
1.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C.2D.4
【答案】A
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 故选:A
2.已知i为虚数单位,复数z满足 SKIPIF 1 < 0 ,则复数z在复平面上的点位于( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【答案】D
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以z在复平面上的点位于第四象限.
故选:D.
3.已知 SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,故复平面内对应的点在第二象限,故选:B
4.已知复数 SKIPIF 1 < 0 (i为虚数单位),则复数z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】D
【详解】解:∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴复数 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 则对应点坐标为 SKIPIF 1 < 0 位于第四象限.故选:D
5.设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】由题意可得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
6.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 故选:C.
7.若复数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
8.已知 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 为虚数单位,则复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内所对应的点的坐标是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】因为复数 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内所对应的点的坐标是 SKIPIF 1 < 0 ,故选: SKIPIF 1 < 0 .
9.已知 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.1B.3C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】解: SKIPIF 1 < 0 故选:A
10.已知 SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则复数 SKIPIF 1 < 0 等于( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:A.
11.若复数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则下列结论正确的有( )
A. SKIPIF 1 < 0 的共轭复数为 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的虚部为 SKIPIF 1 < 0 D.在复平面内 SKIPIF 1 < 0 是第三象限的点
【答案】B
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的共轭复数为 SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 的虚部为 SKIPIF 1 < 0 ;在复平面内 SKIPIF 1 < 0 对应点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,它在第四象限,故选:B
二、填空题
12.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 _______
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】 SKIPIF 1 < 0 故答案为: SKIPIF 1 < 0
13.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则 SKIPIF 1 < 0 ___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
14.已知 SKIPIF 1 < 0 是实数, SKIPIF 1 < 0 是虚数单位,若复数 SKIPIF 1 < 0 的实部和虚部互为相反数,则 SKIPIF 1 < 0 ___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】由题意 SKIPIF 1 < 0 ,
因为实部和虚部互为相反数,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为: SKIPIF 1 < 0
15.若 SKIPIF 1 < 0 是虚数单位,则复数 SKIPIF 1 < 0 对应的点的坐标为________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,则复数 SKIPIF 1 < 0 对应的点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
16.若复数z满足 SKIPIF 1 < 0 (i为虚数单位),则 SKIPIF 1 < 0 __________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
题组C 培优拔尖练
一、单选题
1.已知复数z满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 故选:B
2.已知复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】因为复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:A.
3.复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应向量 SKIPIF 1 < 0 的坐标为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选:B.
4. SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.1C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 故选:A
5.已知复数满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】因为复数满足 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .故选:B
6.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则 SKIPIF 1 < 0 的共轭复数的模是( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的共轭复数为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的共轭复数的模是 SKIPIF 1 < 0 .故选:C
7.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的实部为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的实部为 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
二、多选题
8.已知非零复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点分别为 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,则( )
A.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
B.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
C.若 SKIPIF 1 < 0 ,则存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0
D.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】AC
【解答】对A, SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,两边平方可得 SKIPIF 1 < 0 ,A对;
对 SKIPIF 1 < 0 ,取 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 ,B错;
对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,两边平方可得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,因此存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,C对;
对 SKIPIF 1 < 0 ,取 SKIPIF 1 < 0 ,但 SKIPIF 1 < 0 ,D错.故选:AC
9.下列说法中正确的有( )
A.已知复数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内所对应的点在第四象限;
B.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内所对应的点在第三象限;
C.在 SKIPIF 1 < 0 中,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为等腰或直角三角形;
D.在 SKIPIF 1 < 0 中,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为等腰三角形.
【答案】ABD
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,其所对应的点的坐标是 SKIPIF 1 < 0 ,在第四象限,故A正确;
SKIPIF 1 < 0 ,所对应的点的坐标是 SKIPIF 1 < 0 ,在第三象限,
故B正确;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,结合正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 为等腰三角形,故C错误;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 为等腰三角形,故D正确,
故选:ABD.
10.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 均为实数),下列说法正确的是( )
A.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 的虚部为 SKIPIF 1 < 0
C.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】BCD
【详解】对于A; 若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,但是复数不可以比较大小,故错误,
对于B; SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的虚部为 SKIPIF 1 < 0 ,故正确,
对于C; 若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0
,故 SKIPIF 1 < 0 ,正确,
对于D; SKIPIF 1 < 0 而 SKIPIF 1 < 0 ,进而 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,所以正确,
故选:BCD
三、填空题
11.设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为虚数单位,若 SKIPIF 1 < 0 是关于 SKIPIF 1 < 0 的二次方程 SKIPIF 1 < 0 的一个虚根,则 SKIPIF 1 < 0 ______.
【答案】2
【详解】将 SKIPIF 1 < 0 代入方程得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为:2
四、解答题
12.已知复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点分别为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求a的值;
(2)若复数 SKIPIF 1 < 0 对应的点在第一、三象限的角平分线上,求a的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ,由于z对应的点在第一、三象限的角平分线上,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
复数的三角形式
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知识精讲
知识点01 复数的三角形式
1.复数的辅角:设复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )对应向量 SKIPIF 1 < 0 ,以x轴的正半轴为始边,向量 SKIPIF 1 < 0 所在的射线(起点为O)为终边的角θ,叫做复数 SKIPIF 1 < 0 的辐角,记作Arg SKIPIF 1 < 0 ,其中适合 SKIPIF 1 < 0 的辐角θ的值,叫做辐角的主值,记作 SKIPIF 1 < 0 .
说明:(1)不等于零的复数Z的辐角有无限多个值,这些值中的任意两个相差2π的整数倍,即Arg SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 +arg SKIPIF 1 < 0 .
(2)当a∈R+时,arga=0,arg(-a)=π,argai= SKIPIF 1 < 0 ,arg(-ai)= SKIPIF 1 < 0 ,arg0不一定。
【即学即练1】 设函数 SKIPIF 1 < 0 ,那么 SKIPIF 1 < 0 是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
知识点02 复数的三角形式
r(csθ+isinθ)叫做复数 SKIPIF 1 < 0 的三角形式,其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .定义本身告诉我们复数的三角形式和代数形式可以互化。
【即学即练2】复数 SKIPIF 1 < 0 的三角形式是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
知识点03复数三角形式的运算
:设 SKIPIF 1 < 0 =r(csθ+isinθ), SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 (csθ1+isinθ1), SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 (csθ2+isinθ2).则
(1)乘法: SKIPIF 1 < 0 (向量的旋转与伸缩)
(2)除法: SKIPIF 1 < 0
(3)乘方: SKIPIF 1 < 0
(4)开方: SKIPIF 1 < 0 ,
其几何意义:复数z的n次方根,在复平面内表示以原点为中心的正n边形的n个顶点。
【即学即练2】欧拉公式 SKIPIF 1 < 0 是由18世纪瑞士数学家、自然科学家莱昂哈德·欧拉发现的,被誉为数学上优美的数学公式.已知 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 故选:B.
能力拓展
考法01
【典例1】设复数z的辐角的主值为 SKIPIF 1 < 0 ,虚部为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】由复数z的辐角的主值为 SKIPIF 1 < 0 可设复数 SKIPIF 1 < 0 .因为虚部为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:A
【变式训练】在复平面内,复数 SKIPIF 1 < 0 (i是虚数单位)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
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,在复平面内对应的点在第一象限.故选:A.
考法02 辐角主值
【典例2】复数 SKIPIF 1 < 0 的辐角主值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】复数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以复数 SKIPIF 1 < 0 的辐角主值是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
【变式训练】复数 SKIPIF 1 < 0 的辐角主值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】设复数 SKIPIF 1 < 0 的辐角为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以当 SKIPIF 1 < 0 时,满足要求, SKIPIF 1 < 0
所以辐角主值为 SKIPIF 1 < 0 .故选:A
考法03 复数三角形式应用
【典例3】欧拉公式 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位, SKIPIF 1 < 0 )是由数学家欧拉创立的,该公式建立了三角函数与指数函数的关联,被誉为“数学中的天桥”.依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 的虚部为 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 的共轭复数为 SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】对于A, SKIPIF 1 < 0 ,其虚部为1,故A错误;
对于B, SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
对于C, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故C错误;
对于D, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的共轭复数为 SKIPIF 1 < 0 ,D正确,故选:D
【变式训练】若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 .故选:A
分层提分
题组A 基础过关练
一、单选题
1.已知复数z满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 故选:B
2.已知复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】因为复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:A.
3.复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应向量 SKIPIF 1 < 0 的坐标为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选:B.
4. SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.1C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 故选:A
5.已知复数满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】因为复数满足 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .故选:B
6.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则 SKIPIF 1 < 0 的共轭复数的模是( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的共轭复数为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的共轭复数的模是 SKIPIF 1 < 0 .故选:C
7.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的实部为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
根据实部定义可得结果.【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的实部为 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
二、多选题
8.已知非零复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点分别为 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,则( )
A.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
B.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
C.若 SKIPIF 1 < 0 ,则存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0
D.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】AC
【解答】对A, SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,两边平方可得 SKIPIF 1 < 0 ,A对;
对 SKIPIF 1 < 0 ,取 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 ,B错;
对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,两边平方可得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,因此存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,C对;
对 SKIPIF 1 < 0 ,取 SKIPIF 1 < 0 ,但 SKIPIF 1 < 0 ,D错.
故选:AC
9.下列说法中正确的有( )
A.已知复数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内所对应的点在第四象限;
B.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位),则复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内所对应的点在第三象限;
C.在 SKIPIF 1 < 0 中,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为等腰或直角三角形;
D.在 SKIPIF 1 < 0 中,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为等腰三角形.
【答案】ABD
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,其所对应的点的坐标是 SKIPIF 1 < 0 ,在第四象限,故A正确;
SKIPIF 1 < 0 ,所对应的点的坐标是 SKIPIF 1 < 0 ,在第三象限,故B正确;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,结合正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 为等腰三角形,故C错误;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 为等腰三角形,故D正确,故选:ABD.
10.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 均为实数),下列说法正确的是( )
A.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 的虚部为 SKIPIF 1 < 0
C.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】BCD
【详解】对于A; 若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,但是复数不可以比较大小,故错误,
对于B; SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的虚部为 SKIPIF 1 < 0 ,故正确,
对于C; 若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0
,故 SKIPIF 1 < 0 ,正确,对于D; SKIPIF 1 < 0 而 SKIPIF 1 < 0 ,
进而 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,所以正确,
故选:BCD
三、填空题
11.设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为虚数单位,若 SKIPIF 1 < 0 是关于 SKIPIF 1 < 0 的二次方程 SKIPIF 1 < 0 的一个虚根,则 SKIPIF 1 < 0 ______.
【答案】2
【详解】将 SKIPIF 1 < 0 代入方程得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .故答案为:2
四、解答题
12.已知复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点分别为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求a的值;
(2)若复数 SKIPIF 1 < 0 对应的点在第一、三象限的角平分线上,求a的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
由于z对应的点在第一、三象限的角平分线上,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
题组B 能力提升练
一、多选题
1.欧拉公式 SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 为虚数单位, SKIPIF 1 < 0 )是由瑞士著名数学家欧拉创立的,该公式将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数与指数函数之间的关系,在复变函数论里面占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.复数 SKIPIF 1 < 0 对应的点位于第三象限B. SKIPIF 1 < 0 为纯虚数
C.复数 SKIPIF 1 < 0 的模等于 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 的共轭复数为 SKIPIF 1 < 0
【答案】BC
【详解】由题知 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则复数 SKIPIF 1 < 0 对应的点位于第二象限,故A错误;
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为纯虚数,故B正确;
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的模为 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
SKIPIF 1 < 0 ,其共轭复数为 SKIPIF 1 < 0 ,故D错误.故选:BC
2.设复数 SKIPIF 1 < 0 ,其中i是虚数单位,下列判断中正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C.z是方程 SKIPIF 1 < 0 的一个根D.满足 SKIPIF 1 < 0 最小正整数n为3
【答案】ACD
【详解】由题设, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以A正确,B错误;
由 SKIPIF 1 < 0 的根为 SKIPIF 1 < 0 ,故z是该方程的一个根,C正确;
由 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故最小正整数n为3时, SKIPIF 1 < 0 ,正确.
故选:ACD
3.1748年,瑞士数学家欧拉发现了复指数函数与三角函数的关系,并给出公式 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为虚数单位, SKIPIF 1 < 0 为自然对数的底数),这个公式被誉为“数学中的天桥”.据此公式,下列说法正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 表示的复数在复平面中对应的点位于第一象限
B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0
D. SKIPIF 1 < 0
【答案】BCD
【详解】解:对于A: SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 表示的复数在复平面中对应的点位于第二象限,故A错误;
对于B: SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
对于C: SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
对于D:由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,选项D正确;故选:BCD
4.以下不是复数 SKIPIF 1 < 0 的三角形式是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】AD
【详解】解: SKIPIF 1 < 0 ,所以B正确,而 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确.故选:AD
5.如果非零复数z有一个辐角为 SKIPIF 1 < 0 ,那么下列对z判断错误的是( )
A.辐角唯一B.辐角主值唯一
C.辐角主值为 SKIPIF 1 < 0 D.辐角主值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【详解】 SKIPIF 1 < 0 辐角主值的范围是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,任何一个复数都有唯一的辐角主值,
SKIPIF 1 < 0 非0复数有一个辐角为 SKIPIF 1 < 0 ,则该复数有唯一的一个辐角主值 SKIPIF 1 < 0 .
故选:ACD.
6.欧拉公式 SKIPIF 1 < 0 (其中i为虚数单位, SKIPIF 1 < 0 )是由瑞士著名数学家欧拉创立的,该公式将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数与指数函数的关联,在复变函数论里面占有非常重要的地位.依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.复数 SKIPIF 1 < 0 的值为 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 为纯虚数
C.复数 SKIPIF 1 < 0 的模长等于 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】CD
【详解】由于 SKIPIF 1 < 0 ,所以A错误;
SKIPIF 1 < 0 为实数,故B错误;
复数 SKIPIF 1 < 0 的模长为 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
SKIPIF 1 < 0 ,D正确.
故选:CD
7. SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ,i是虚数单位,e是自然对数的底)称为欧拉公式,被称为世界上最完美的公式,在复分析领域内占重要地位,它将三角函数与复数指数函数相关联.根据欧拉公式,下列说法正确的是( )
A.对任意的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点在第一象限
C. SKIPIF 1 < 0
D. SKIPIF 1 < 0
【答案】ABD
【详解】对于A选项, SKIPIF 1 < 0 ,正确;
对于B选项, SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 在复平面内对应的点 SKIPIF 1 < 0 在第一象限,正确;
对于C选项, SKIPIF 1 < 0 错误;
对于D选项, SKIPIF 1 < 0
= SKIPIF 1 < 0
= SKIPIF 1 < 0
= SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,正确.
故选:ABD
8.下列关于复数z的运算结论,正确的有( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【详解】记 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 ,A正确;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,D正确.故选:ACD
9.任何一个复数 SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 ,i为虚数单位)都可以表示成: SKIPIF 1 < 0 的形式,通常称之为复数z的三角形式.法国数学家棣莫弗发现: SKIPIF 1 < 0 ,我们称这个结论为棣莫弗定理.根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
C.当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 D.当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时,若n为偶数,则复数 SKIPIF 1 < 0 为纯虚数
【答案】AC
【详解】对于复数 SKIPIF 1 < 0 有, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,所以选项A正确;
根据复数的三角形式, SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 此时, SKIPIF 1 < 0 ,选项B错误;
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
根据棣莫弗定理, SKIPIF 1 < 0 ,所以选项C正确;
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,n为偶数时,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以k为奇数时, SKIPIF 1 < 0 为纯虚数;k为偶数时 SKIPIF 1 < 0 为实数,选项D错误.故选:AC.
10.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ,则下列关于复数z的结论中正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0
C.复数z是方程 SKIPIF 1 < 0 的一个根
D.复数 SKIPIF 1 < 0 的辐角主值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABC
【详解】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确; SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 复数 SKIPIF 1 < 0 的辐角主值为 SKIPIF 1 < 0 ,故D错误;故选:ABC
题组C 培优拔尖练
一、单选题
1.复数 SKIPIF 1 < 0 的值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.16C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .故选:A
2.设复数 SKIPIF 1 < 0 在复平面上对应向量 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 按顺时针方向旋转 SKIPIF 1 < 0 后得到向量 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 对应的复数为 SKIPIF 1 < 0 的辐角主值为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】复数 SKIPIF 1 < 0 ,因 SKIPIF 1 < 0 按顺时针方向旋转 SKIPIF 1 < 0 后得到向量 SKIPIF 1 < 0 ,依题意, SKIPIF 1 < 0 ,
因此复数 SKIPIF 1 < 0 的辐角主值 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:C
二、填空题
3.若 SKIPIF 1 < 0 是虚数单位,复数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是_____.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以设 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
4.已知复数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 .若 SKIPIF 1 < 0 是实系数一元二次方程 SKIPIF 1 < 0 的一个根,则 SKIPIF 1 < 0 ______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,且复数 SKIPIF 1 < 0 在第一象限,
又复数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 是实系数一元二次方程 SKIPIF 1 < 0 的一个根,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,也即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
三、解答题
5.在复平面内,设复数 SKIPIF 1 < 0 对应向量 SKIPIF 1 < 0 ,它的共轭复数 SKIPIF 1 < 0 对应向量 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若复数 SKIPIF 1 < 0 是关于 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 的一个虚根,求出实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围,并用 SKIPIF 1 < 0 表示 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 点满足 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的重心 SKIPIF 1 < 0 所对应的复数 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0 在变化时会对应到不同的复数 SKIPIF 1 < 0 ,若取不同的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得其所对应的复数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 所对应的点 SKIPIF 1 < 0 可以构成矩形.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 ;(3)证明见解析.
【详解】(1)复数 SKIPIF 1 < 0 是关于 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 的一个虚根, SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围 SKIPIF 1 < 0 ;
解方程 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
不妨令复数 SKIPIF 1 < 0 ,另一根为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由 SKIPIF 1 < 0 可知 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的重心 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
(3)由于 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 所对应的点 SKIPIF 1 < 0 都在单位圆上,
又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
不妨取 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为单位圆的两直径,
则四边形 SKIPIF 1 < 0 的对角线互相平分且对角线相等,
则四边形 SKIPIF 1 < 0 为矩形,即 SKIPIF 1 < 0 所对应的点 SKIPIF 1 < 0 可以构成矩形.
6.已知 SKIPIF 1 < 0 .
(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的三角形式;
(2)如果 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,求实数a,b的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 (2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 对应的点是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 对应的复数辐角为 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,又由对应的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的三角形式为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
7.求满足方程 SKIPIF 1 < 0 的辐角主值最小的复数z.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,表示以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆.如图所示:当 SKIPIF 1 < 0 与圆相切于点 SKIPIF 1 < 0 时,对应的复数的辐角主值最小.
易知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,在直角 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,故复数的辐角主值为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
8.设O为复平面的原点, SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 为复平面内的两动点,并且满足:
(1) SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 所对应的复数的辐角分别为定值 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 );
(2) SKIPIF 1 < 0 的面积为定值S.
求 SKIPIF 1 < 0 的重心Z所对应的复数的模的最小值.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】解:设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 对应的复数分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,
其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 是△ SKIPIF 1 < 0 的重心,根据复数加法的几何意义,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
又知△ SKIPIF 1 < 0 的面积为定值 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由此 SKIPIF 1 < 0 ,故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 最小, SKIPIF 1 < 0 最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
9.已知 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ).
(1)证明: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设z的辐角为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1)证明见解析(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)证明:由 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:因为 SKIPIF 1 < 0 .可知 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,同理 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的实部为 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 的辐角为 SKIPIF 1 < 0 时,复数 SKIPIF 1 < 0 的实部为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
10.已知复数 SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 .
【答案】证明见解析
【详解】证明:因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
因此, SKIPIF 1 < 0 .
课程标准
课标解读
1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算.
2.理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律.
1.在熟悉课本能容的基础上,掌握复数代数形式的乘法和除法运算.
2.在学习中逐步加强理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律.
交换律
z1z2=z2z1
结合律
(z1z2)z3=z1(z2z3)
乘法对加法的分配律
z1(z2+z3)=z1z2+z1z3
课程标准
课标解读
1.掌握复数的三角形式,并能与代数形式进行相互转化;
2. 掌握复数的三角形式的运算法则和运算律并能熟练应用
复数的代数形式化为三角形式; 复数的三角形式的运算法则和运算律的应用
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