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第三章 §3.1 3.1.2 复数的几何意义(优秀经典公开课比赛教案)

[A 组 学业达标]
1.复数z =-1-2i(i 为虚数单位)在复平面内对应的点位于( )
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
解析:z =-1-2i 对应点Z (-1,-2),位于第三象限.
答案:C
2.已知复数z =(m -3)+(m -1)i 的模等于2,则实数m 的值为( )
A .1或3
B .1
C .3
D .2 解析:依题意可得
(m -3)2+(m -1)2=2,解得m =1或3,故选A.
答案:A
3.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,+∞)
D .(-∞,-3) 解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧
m +3>0,m -1<0,
即-3<m <1.故实数m 的取值范围为(-3,1). 答案:A
4.在复平面内,O 为原点,向量OA →对应的复数为-1+2i ,若点A 关于直线y
=-x 的对称点为点B ,则向量OB →对应的复数为( )
A .-2-i
B .-2+i
C .1+2i
D .-1+2i 解析:因为复数-1+2i 对应的点为A (-1,2),点A 关于直线y =-x 的对称点为
B (-2,1),所以OB →对应的复数为-2+i.
答案:B
5.如果复数z 满足条件z +|z |=2+i ,那么z =( )
A .-34+i
B.34-i C .-34-i D.34+i
解析:设z =a +b i(a ,b ∈R),由复数相等的充要条件,得⎩⎪⎨⎪⎧
a +a 2+
b 2=2,b =1,解得⎩⎨⎧ a =34,b =1,
即z =34
+i. 答案:D 6.在复平面内,复数z =sin 2+cos 2i 对应的点位于________象限.
解析:由π2<2<π,知sin 2>0,cos 2<0
∴复数z 对应点(sin 2,cos 2)位于第四象限.
答案:第四
7.i 为虚数单位,设复数z 1,z 2在复平面内对应的点关于原点对称,若z 1=2-3i ,则z 2=________.
解析:复数z 1=2-3i 对应的点为(2,-3),则z 2对应的点为(-2,3).所以z 2=-2+3i.
答案:-2+3i
8.已知在△ABC 中,AB →,AC →对应的复数分别为-1+2i ,-2-3i ,则BC →对应的
复数为________.
解析:因为AB →,AC →对应的复数分别为-1+2i ,-2-3i ,所以AB →=(-1,2),AC →=
(-2,-3),又BC →=AC →-AB →=(-2,-3)-(-1,2)=(-1,-5),所以BC →对应的
复数为-1-5i.
答案:-1-5i
9.实数a 取什么值时,复平面内表示复数z =a 2+a -2+(a 2-3a +2)i 的点满足下列条件?
(1)位于第二象限;
(2)位于直线y =x 上.
解析:根据复数的几何意义可知,复平面内表示复数z =a 2+a -2+(a 2-3a +2)i 的点就是点Z (a 2+a -2,a 2-3a +2).
(1)由点Z 位于第二象限得⎩⎪⎨⎪⎧
a 2+a -2<0,a 2-3a +2>0,解得-2<a <1. 故满足条件的实数a 的取值范围为(-2,1).
(2)由点Z 位于直线y =x 上得a 2+a -2=a 2-3a +2,解得a =1.
故满足条件的实数a 的值为1.
10.已知复数z 满足z +|z |=2+8i ,求复数z .
解析:设z =a +b i(a ,b ∈R),
则|z |=a 2+b 2,
代入方程得,a +b i +
a 2+
b 2=2+8i , ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +a 2+b 2=2,b =8,
解得⎩⎪⎨⎪⎧
a =-15,
b =8. ∴z =-15+8i.
[B 组 能力提升]
1.设(1+i)x =1+y i ,其中x ,y 是实数,则|x +y i|=( )
A .1 B. 2 C. 3
D .2 解析:∵(1+i)x =1+y i ,
∴x +x i =1+y i.
又∵x ,y ∈R ,∴x =1,y =1.
∴|x +y i|=|1+i|=2,故选B.
答案:B
2.已知复数z 对应的向量为OZ →(O 为坐标原点),OZ →与实轴正向的夹角为120°,
且复数z 的模为2,则复数z 为( )
A .1+3i
B .2
C .(-1,3)
D .-1+3i
解析:∵|OZ →|=|z |=2,及OZ →与实轴正方向夹角为120°.
设z =x +y i(x ,y ∈R)
则x =|z |·cos 120°=2cos 120°=-1,y =|z |sin 120°= 3.
∴复数z =-1+3i.
答案:D
3.已知z -|z |=-1+i ,则复数z =________.
解析:法一:设z =x +y i(x ,y ∈R),
由题意,得x +y i -x 2+y 2=-1+i ,
即(x -x 2+y 2)+y i =-1+i.
根据复数相等的条件,得⎩⎨⎧ x -x 2+y 2=-1,y =1.
解得⎩⎨⎧
x =0,y =1.
∴z =i. 法二:由已知可得z =(|z |-1)+i ,
等式两边取模,得|z |=(|z |-1)2+12.
两边平方,得|z |2=|z |2-2|z |+1+1⇒|z |=1.
把|z |=1代入原方程,可得z =i.
答案:i
4.已知z 1=2(1-i),且|z |=1,则|z -z 1|的最大值为________.
解析:|z |=1,即|OZ |=1,∴满足|z |=1的点Z 的集合是以(0,0)为圆心,以1为半径的圆,又复数z 1=2(1-i)在坐标系内对应的点为(2,-2).
故|z -z 1|的最大值为点Z 1(2,-2)到圆上的点的最大距离,即|z -z 1|的最大值为22+1.
答案:22+1
5.已知z 1=cos θ+isin 2θ,z 2=3sin θ+icos θ,当θ为何值时,z 1和z 2满足下列条件?
(1)z 1=z 2;
(2)z 1,z 2对应点关于x 轴对称;
(3)|z 2|< 2.
解析:(1)z 1=z 2⇔⎩⎪⎨⎪⎧
cos θ=3sin θ,sin 2θ=cos θ ⇒⎩⎨⎧ tan θ=33,2sin θcos θ=cos θ⇒θ=2k π+π6(k ∈Z).
(2)z 1与z 2对应点关于x 轴对称
⇒⎩⎪⎨⎪⎧
cos θ=3sin θ,sin 2θ=-cos θ ⇒⎩⎨⎧ θ=k π+π
6(k ∈Z ),2sin θcos θ=-cos θ
⇒θ=2k π+76π(k ∈Z).
(3)|z 2|<2⇒ (3sin θ)2+cos 2θ< 2
⇒3sin2θ+cos2θ<2⇒sin2θ<1 2
⇒kπ-π
4<θ<kπ+
π
4(k∈Z).。

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