本 课 时 栏 目 开 关
本 课 时 栏 目 开 关
题型一 分类讨论思想的应用
本 例 1 实数 k 为何值时,复数(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)
课 时
满足下列条件?
栏 目
(1)是实数;
开 关
(2)是虚数;
(3)是纯虚数.
解 (1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)=(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i.
(1)当 k2-5k-6=0,即 k=6 或 k=-1 时,该复数为实数.
(2)当 k2-5k-6≠0,即 k≠6 且 k≠-1 时,该复数为虚数.
本 课 时 栏
(3)当kk22--53kk--64≠=00,, 即 k=4 时,该复数为纯虚数.
目
开 小结 当复数的实部与虚部含有字母时,利用复数的有关概念
关
进行分类讨论.分别确定什么情况下是实数、虚数、纯虚数.当
x+yi 没有说明 x,y∈R 时,也要分情况讨论.
跟踪训练 1 (1)若复数(a2-a-2)+(|a-1|-1)i(a∈R)不是
纯虚数,则
(C )
A.a=-1
B.a≠-1 且 a≠2
C.a≠-1
D.a≠2
本
解析 若一个复数不是纯虚数,则该复数是一个虚数或是
课 时
一个实数.当 a2-a-2≠0 时,已知的复数一定不是纯虚
栏 目
数,解得 a≠-1 且 a≠2;当 a2-a-2=0 且|a-1|-1=0
开 关
时,已知的复数也不是一个纯虚数,解得 a=2.综上所述,
当 a≠-1 时,已知的复数不是一个纯虚数.
(2)实数 x 取什么值时,复数 z=(x2+x-6)+(x2-2x-15)i 是:①实数;②虚数;③纯虚数;④零.
解 ①当 x2-2x-15=0,即 x=-3 或 x=5 时,复数 z
本
为实数;
课 时
②当 x2-2x-15≠0,即 x≠-3 且 x≠5 时,复数 z 为虚数;
栏
目 ③当 x2+x-6=0 且 x2-2x-15≠0,即 x=2 时,复数 z
开 关
是纯虚数;
④当 x2+x-6=0 且 x2-2x-15=0,即 x=-3 时,复数 z 为零.
题型二 数形结合思想的应用 例 2 已知等腰梯形 OABC 的顶点 A、B 在复平面上对应的复数
分别为 1+2i,-2+6i,OA∥BC.求顶点 C 所对应的复数 z.
本 解 设 z=x+yi,x,y∈R,如图.
课
时 ∵OA∥BC,|OC|=|BA|,
栏
目 开
∴kOA=kBC,|zC|=|zB-zA|,
关
即 21=yx- +62,
x2+y2= 32+42,
解得xy11==0-5 或xy22==4-3 .
∵|OA|≠|BC|,
本 ∴x2=-3,y2=4(舍去),
课
时 故 z=-5.
栏
目 小结 数形结合既是一种重要的数学思想,又是一种常用
开
关 的数学方法.本章中,复数本身的几何意义、复数的模以 及复数加减法的几何意义都是数形结合思想的体现.它们 得以相互转化.涉及的主要问题有复数在复平面内对应点 的位置、复数运算及模的最值问题等.
跟踪训练 2 已知复数 z1=i(1-i)3. (1)求|z1|; (2)若|z|=1,求|z-z1|的最大值.
解 (1)|z1|=|i(1-i)3|=|i|·|1-i|3=2 2.
本
课
(2)如图所示,由|z|=1 可知,z 在复平面
时
栏
内对应的点的轨迹是半径为 1,圆心为
目
开
O(0,0)的圆,而 z1 对应着坐标系中的点
关
Z1(2,-2).所以|z-z1|的最大值可以看
成是点 Z1(2,-2)到圆上的点的距离的最大值.由图知
|z-z1|max=|z1|+r(r 为圆半径)=2 2+1.
题型三 转化与化归思想的应用 例 3 已知 z 是复数,z+2i,2-z i均为实数,且(z+ai)2
的对应点在第一象限,求实数 a 的取值范围.
本
解 设 z=x+yi(x,y∈R),
课
时
则 z+2i=x+(y+2)i 为实数,∴y=-2.
栏
目 开 关
又2-z i=x2--2ii=15(x-2i)(2+i)
=15(2x+2)+15(x-4)i 为实数,
∴x=4.∴z=4-2i,
又∵(z+ai)2=(4-2i+ai)2=(12+4a-a2) +8(a-2)i 在
第一象限.
∴182a+-42a->0a2>0 ,解得 2<a<6.
∴实数 a 的取值范围是(2,6).
本
课 时
小结 在求复数时,常设复数 z=x+yi(x,y∈R),把复
栏 目
数 z 满足的条件转化为实数 x,y 满足的条件,即复数问
开 关
题实数化的基本思想在本章中非常重要.
跟踪训练 3 已知 x,y 为共轭复数,且(x+y)2-3xyi=4
-6i,求 x,y. 解 设 x=a+bi(a,b∈R),则 y=a-bi.
又(x+y)2-3xyi=4-6i,
本
∴4a2-3(a2+b2)i=4-6i,
课 时 栏
∴4aa2+2=b42=,2,
目 开 关
∴ab= =11, 或ab= =1-,1 或ab= =- 1 1, 或ab= =- -11, .
∴xy==11+-ii, 或xy==11-+ii, 或xy==--11+-ii, 或xy==--11-+ii,.
题型四 类比思想的应用
复数加、减、乘、除运算的实质是实数的加减乘除,加
减法是对应实、虚部相加减,而乘法类比多项式乘法,
除法类比根式的分子分母有理化,只要注意 i2=-1.
本
课
在运算的过程中常用来降幂的公式有
时
栏
(1)i 的乘方:i4k=1,i4k+1=i,i4k+2=-1,i4k+3=-i(k∈Z);
目
开
(2)(1±i)2=±2i;
关
(3)设 ω=-12± 23i,则 ω3=1,ω2= ω ,1+ω+ω2=0,
ω1 =ω2,ω3n=1,ω3n+1=ω(ω∈N*)等;
1 (4)(2±
23i)3=-1;
本 课
(5)作复数除法运算时,有如下技巧:
时 栏 目
ab+-baii=ab+-baiiii=aa++bbiii=i,利用此结论可使一些特殊的计算
开 关
过程简化.
例 4 计算:
(1)(1-i)(-12+ 23i)(1+i); (2)-1+2 23+3ii+(1-2i)2 006.
本 课
解 (1)方法一 (1-i)(-12+ 23i)(1+i)
时 栏 目
=(-12+ 23i+12i- 23i2)(1+i)
开
关
=( 32-1+ 32+1i)(1+i)
= 32-1+ 32+1i+ 32-1i+ 32+1i2
=-1+ 3i.
方法二
原式=(1-i)(1+i)(-12+
3 2 i)
=(1-i2)(-12+ 23i)=2(-12+ 23i)=-1+ 3i.
本 课
(2)-1+2 23+3ii+(1-2i)2 006=-1+2 23+3iiii+-221i0013003
时
栏 目 开
=-i-2 23+3ii-i11003=i--1 i=i-i=0.
关
小结 复数的运算可以看作多项式的化简,加减看作
多项式加减,合并同类项,乘法和除法可看作多项式
的乘法.
跟踪训练 4 计算:2+1i-12-i i2+1-i-i51+i2-1-1-i2 i011.
本
解 2+1i-12-i i2+1-i-i51+i2-1-1-i2 i011
课 时 栏
=2+1i-·2-i 2i+1-ii-2i-11+ -ii
目
开 关
=21- -42ii+1-i 3i-1+2 i2
=2-(i+3)-i =-1-2i.