以不变应万变
———复数创新题根源探索

2020-01-06 09:04江苏省宿豫中学陆敬渠
关键词:虚部虚数实部

■江苏省宿豫中学 陆敬渠

纵观历年高考数学试题,涉及复数的内容年年都有,主要以考查复数的四则运算为主,考查复数的概念、复数的几何意义。考查的方向有两个:一是复数的概念及运算,如复数的实部、虚部、纯虚数、复数的相等、共轭复数等概念,以及复数模的运算;二是复数的几何意义及其应用,如复数对应的点的位置,复数与方程的综合问题等。分值在5 分左右,属于中低档题。但是许多学生在复习时,由于不注重方法,往往事倍功半,其实稍作研究可知,绝大部分试题均可以利用课本中例题、习题、引申题的结论快速求解。

一、考查复数的有关概念

【母题来源一】(人教A 版选修2-2 第104页练习题1)说出下列复数的实部和虚部:

解析因为该复数的实部和虚部互为相反数,则故选A。

【创新应用2】已知0<a<2,复数z 的实部为a,虚部为1,则|z|的取值范围是( )。

解析:由题意可得z=a+i,则|z|=|a

评注:解决复数概念问题的方法及注意事项:(1)求一个复数的实部与虚部,只需将已知的复数化为代数形式z=a+bi(a,b∈R),则该复数的实部为a,虚部为b。(2)求一个复数的共轭复数,只需将此复数整理成标准的代数形式,实部不变,虚部变为相反数,即得原复数的共轭复数。

二、考查复数的几何意义

【母题来源二】(人教A 版选修2-2 第106页习题A 组第5题(节选))实数m 取什么值时,复平面内表示复数(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i的点位于第四象限?

这里的每一道菜,都是美食与京城文化的结合,从各路民间小吃到宫廷小吃;从传统小吃到京派改良的各式家常特色,应有尽有。除了吃进嘴里的美味,还有吃进脑海的饮食文化,从京八件、京城四大抓,到京味儿压桌四凉菜,真是一边饱胃口一边涨知识呀!

A.第一象限 B.第二象限

C.第三象限 D.第四象限

解析:复数1+2i,其共轭复数为1-2i,在复平面上所对应的点为(1,-2),位于第四象限。故选D。

【创新应用4】已知z=m2-1+mi在复平面内对应的点在第二象限,则实数m 的取值范围是( )。

A.(-1,1) B.(-1,0)

C.(-∞,1) D.(0,1)

解析:因为z=m2-1+mi在复平面内对应的点是(m2-1,m),且该点在第二象限,所以解得0<m<1,所以实数m的取值范围是(0,1)。故选D。

评注:复数几何意义问题的解题策略:(1)复数z、复平面上的点Z 及向量相互联系,即(2)由于复数、点、向量之间建立了一一对应的关系,因此可把复数、向量与解析几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直观。

三、考查复数的运算

【母题来源三】(人教A 版选修2-2 第116页复习参考题B 组第1 题)把复数z 的共轭复数记作

A.i B.-1+i

C.-1-i D.-i

解析:由已知可得=-1+i,则z=-1-i。故选C。

评注:复数代数形式运算问题的解题策略:在进行复数的加减法运算时,可类比合并同类项,运用法则(实部与实部相加减,虚部与虚部相加减)计算即可;复数的乘法类似于多项式的四则运算,可将含有虚数单位i的看作一类同类项,不含i的看作另一类同类项,分别合并即可;除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把i的幂写成最简形式。

四、考查常见结论的应用

【母题来源四】(人教A 版选修2-2 第116页复习参考题B 组第2 题)(1)试求i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8的值;

(2)由(1)推测in(n∈N*)的值有什么规律? 并把这个规律用式子表示出来。

A.1 B.-1 C.i D.-i

解析:由-i,知z100+z50+1=(-i)50+(-i)25+1=-i,故选D。

【创新应用7】已知复数z 的模为2,则|z-i|的最大值为( )。

解析:因为|z-i|≤|z|+|i|=3,即|z-i|的最大值3。故选D。

评注:一些常见的结论:(1)(1±i)2==i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N*);(3)i4n+(5)z 为纯虚数为纯虚数。

五、复数与其他知识的综合考查

【母题来源五】(人教A 版选修2-2 第116页复习参考题B 组第3 题)已知复数z1=m+(4-m2)i(m ∈R),z2=2cos θ+(λ+3sinθ)i(λ,θ∈R),并且z1=z2,求λ 的取值范围。

解析:因为是纯虚数,所以且,所以α 为第二象限角,则cos α故答案为

事实上,对复数的考查都是围绕着这五类问题展开的。正所谓万变不离其宗,若是抓住了问题的本质,不论在高考的考场里遇到的是多么创新的题目,经过分析之后,定能在书本的例题或者练习题中找到原型,所以重视书本,回归书本,才能有坚实的基础,才能盖起经得起考验的高楼大厦。人们常说:拨开云雾见月明! 在学习的道路上,总是会碰见坎坷,但是只要掌握方法,抬头便是明月!

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