第一篇:2016-2017年集合复数三角与数列复习2017.5
2016-2017年考点复习
(一)2017.5
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题
1.已知全集A={x|x≤9,x∈N}集合B={x|0<x<7},则A∩B=()A.{x|0<x<7} B.{x|1≤x≤6} C.{1,2,3,4,5,6} D.{7,8,9} 2.已知集合A={x|A.{1,2}
*x2≤0},B={0,1,2,3},则A∩B=()xB.{0,1,2} C.{1} D.{1,2,3} 3.已知集合A={x||x|<3},B={x|x﹣2≤0},则A∪B等()A.(﹣∞,3] B.(﹣∞,3)
C.[2,3)
x
D.(﹣3,2] 4.已知集合A={﹣1,0,1,2},B={x|1≤2<4},则A∩B=()A.{﹣1,0,1} B.{0,1,2} C.{0,1}
D.{1,2} 5.已知i是虚数单位,且复数z1=3﹣bi,z2=1﹣2i,若()
A.6 B.﹣6 C.0 D.
6.设复数z满足z(2+i)=5i,则|z﹣1|=()A.1 B.2 C.3 D.5
是实数,则实数b的值为7.在复平面内,复数(是虚数单位)的共轭复数对应的点位于()
A.第四象限 B.第三象限 C.第二象限 D.第一象限 8.已知i是虚数单位,复数A.2+i B.2﹣i 9.已知复数z满足
=()
D.﹣1﹣i C.﹣1+i =1+4i,则复数z的虚部为()
A.﹣3 B.11 C.11i D.﹣11
二、解答题
1.设函数f(x)=(sinx+cosx)2﹣3cos2x.
(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求f(x)在[0,]上的最大值,以及取得最大值时对应x的值. 21
2.(2017•四川模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足(2a+b)cosC+ccosB=0(Ⅰ)求角C的大小.
(Ⅱ)若c=6,求△ABC面积的最大值.
3.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,an+1=Sn+2.(1)求数列{an}的通项公式;(2)已知bn=log2an,求数列{
4.在等差数列{an}中,a2=6,a3+a6=27.(1)求数列{an}的通项公式;(2)若数列{bn}的通项公式为,求数列{an•bn}的前n项的和Tn.
1}的前n项和Tn.
bnbn12 2016-2017年考点复习
(二)2017.5
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题
1.已知集合A={﹣3,﹣2,﹣1},B={x∈Z|﹣2≤x≤1},则A∪B=()A.{﹣1} B.{﹣2,﹣1} C.{﹣3,﹣2,﹣1,0}
D.{﹣3,﹣2,﹣1,0,1} 2.已知R是实数集,A.(1,2)B.[0,2]
C.∅ D.[1,2],则N∩∁RM=()
3.设函数f(x)=lg(1﹣x),集合A为函数f(x)的定义域,集合B=(﹣∞,0]则图中阴影部分表示的集合为()
A.[﹣1,0] B.(﹣1,0)
C.(﹣∞,﹣1)∪[0,1)D.(﹣∞,﹣1]∪(0,1)
4.若复数z满足z+zi=3+2i,则在复平面内z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 5.复数z满足:(3﹣4i)z=1+2i,则z=()A. B.
C.
D.
26.若复数(a∈R)为纯虚数,其中i为虚数单位,则a=()
A.﹣3 B.﹣2 C.2 D.3 7.复数A.的共轭复数的虚部是()
B. C.﹣1 D.1
二、解答题
1.已知函数f(x)=2cosx•cos(x﹣(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;
(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若f(C)=且△ABC的面积为2,求△ABC的周长.,c=
2,)﹣ 2.(2017•河北二模)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2acosC﹣c=2b.
(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)若c=
3.(2017•四川模拟)已知公差不为零的等差数列{an}中,a1=1,且a1,a2,a5成等比数列(1)求数列{an}的通项公式;(2)若bn=
4.(2017•深圳一模)设Sn为数列{an}的前n项和,且Sn=2an﹣n+1(n∈N),bn=an+1.(1)求数列{bn}的通项公式;(2)求数列{nbn}的前n项和Tn.
5.用部分自然构造如图的数表:用aij(i≥j)表示第i行第j个数(i,j∈N+),使得ai1=aii=i.每行中的其他各数分别等于其“肩膀”上的两个数之和.设第n(n∈N+)行的第二个数为bn(n≥2).(1)写出bn+1与bn的关系,并求bn(n≥2);(2)设数列{cn}前n项和为Tn,且满足求证:Tn<3.,*,角B的平分线BD=,求a.,求数列{bn}的前n项和Tn.
试卷答案
1.C 2.A 3.B 4.C 5.A 6.B 7.D 8.A 9.A 1.D 2.B 3.D 4.D 5.A 6.B 7.C
1.解:(Ⅰ)函数f(x)=(sinx+cosx)2﹣=sin2x+2sinxcosx+cos2x﹣=sin2x﹣cos2x+1)+1,=π; cos2x
cos2x =2sin(2x﹣∴f(x)的最小正周期为T=(Ⅱ)当x∈[0,2x﹣∈[﹣,]时,],1]; sin(2x﹣∴当x=)∈[﹣时,f(x)=2sin(2×﹣)+1=3取得最大值.
2.解:(Ⅰ)根据(2a+b)cosC+ccosB=0,由正弦定理可得:2sinAcosC+sinBcosC+sinCcosB=0. 即2sinAcosC=﹣sinA,∵0<A<π,sinA≠0,∴cosC=﹣ ∵0<C<π∴C=(Ⅱ)∵c=6,C=由余弦定理:可得即36=a2+b2+ab,∵a2+b2≥2ab(当且仅当a=b时取等号)∴3ab≤36,即ab≤12. 故得△ABC面积S=absinC即△ABC面积的最大值为
.
. . . 3.解:(1)∵an+1=Sn+2,∴当n≥2时,an=Sn﹣1+2,两式相减得,an+1﹣an=Sn﹣Sn﹣1=an,则an+1=2an,所以(n≥2),∵a1=2,∴a2=S1+2=4,满足,∴数列{an}是以2为公比、首项的等比数列,n﹣1n则an=2•2=2;
n(2)由(1)得,bn=log2an=log22=n,∴==,)+()+…+()∴Tn=(1﹣)+(=1=.
4.解:(1)设等差数列{an}的公差为d,则an=a1+(n﹣1)•d. 由a2=6,a3+a6=27,可得从而,an=3n.
(2)由(1)可知an=3n,∴.
②
①﹣②,得:
①
解得
.
故.
1.解:(Ⅰ)根据题意,f(x)=2cosx•cos(x﹣=2cosx﹣(cosx+=sinx)﹣),则其周期T=)﹣
sin2x+cos2x=sin(2x+=π;(Ⅱ)根据题意,若f(C)=,即sin(2C+又由<2C++,则2C+,=)=,,即C=又由△ABC的面积为2即S=absinC=222,变形可得ab=8,①
22又由余弦定理c=a+b﹣2abcosC可得a+b﹣ab=12,又由①可得:a+b=20,② 联立①、②可得:a+b=6,又由c=2,故△ABC的周长为6+2
. 222.解:(Ⅰ)由2acosC﹣c=2b及正弦定理得,2sinAcosC﹣sinC=2sinB,„(2分)
2sinAcosC﹣sinC=2sin(A+C)=2sinAcosC+2cosAsinC,∴﹣sinC=2cosAsinC,∵sinC≠0,∴cosA=又A∈(0,π),∴A=(Ⅱ)在△ABD中,c=由正弦定理得,;„(6分),角B的平分线BD=,∴sin∠ADB===,„(8分)
由A=∴∠ACB=得∠ADB=,∴∠ABC=2(=,AC=AB=)=,由余弦定理得,a2=BC2═AB2+AC2﹣2AB•AC•cosA=2+2﹣2×∴a=
3.解:(1)设公差d不为零的等差数列{an},a1=1,且a1,a2,a5成等比数列,可得a22=a1a5,即为(1+d)2=1×(1+4d),解得d=2,„(12分)
=6,则数列{an}的通项公式为an=a1+(n﹣1)d=1+2(n﹣1)=2n﹣1(n为正整数);(2)bn===(﹣),即有前n项和Tn=b1+b2+„+bn =(1﹣+﹣+„+=(1﹣)=
﹣)
(n为正整数).
4.解:(1)当n=1时,a1=S1=2a1﹣1+1,易得a1=0,b1=1; 当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2an﹣n+1﹣[2an﹣1﹣n+1+1],整理得an=2an﹣1+1,∴bn=an+1=2(an﹣1+1)=2bn﹣1,∴数列{bn}构成以首项为b1=1,公比为2等比数列,∴数列{bn}的通项公式bn=2n﹣1,n∈N•;(2)由(1)知bn=2n﹣1,则nbn=n•2
n﹣1,则Tn=1×20+2×21+3×22+„+n•2n﹣1,① ∴2Tn=1×2+2×22+3×23+„+n×2n,② 由①﹣②得:﹣Tn=2+2+2+2+„+2∴Tn=(n﹣1)2+1.
5.解:(1)由已知得b2=2,bn+1=bn+n,n≥2,当n≥2时,b3﹣b2=2,b4﹣b3=3,„,bn﹣bn﹣1=n﹣1,累加得bn﹣b2=2+3+„+n﹣1=(n﹣2)(n+1),则bn=1+n(n﹣1)(n≥2);(2)证明:由由(1)可得n≥2时,cn=
=2(,﹣),﹣)n01
n﹣1
﹣n•2=
n
=2﹣1﹣n•2,nn前n项和为Tn=1+2(1﹣+﹣+„+=1+2(1﹣)=3﹣<3.
第二篇:复数复习
1.若复数(a2-4a+3)+(a-1)i是纯虚数,则实数a的值是.
2.已知M={1,2,(a-1)+(b-5)i},N={-1,3},M∩N={3},实数a与b的值分别是.
z2-2z3.已知复数z=1-i. z-
14.已知结论:“在正三角形ABC中,若D是边BC的中点,G是三角形ABC
AG的重心,则=2”.若把该结论推广到空间,则有结论:“在棱长都相等的GD
四面体ABCD中,若△BCD的中心为M,四面体内部一点O到四面体各面
AO的距离都相等”,则=. OM
5.给出下面类比推理命题(其中Q为有理数集,R为实数集,C为复数集):
①“若a,b∈R,则a-b=0⇒a=b”类比推出“若a,b∈C,则a-b=0⇒a=b”;
②“若a,b,c,d∈R,则复数a+bi=c+di⇒a=c,b=d”类比推出“若a,b,c,d∈Q,则a+2=c+d2⇒a=c,b=d”;
③“若a,b∈R,则a-b>0”类比推出“若a,b∈C,则a-b>0⇒a>b”. 其中类比得到的结论正确的序号为.
6.已知复数z1=4+2i,z2=k+i,且z1·z2是实数,则实数k=________.
7.=6
8.复数z1=
数a的值.
119.在△ABC中,三个内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若+a+bb+c
=3,试问A、B、C是否成等差数列,若不成等差数列,请说明理由.若a+b+c32(10-a2)i,z2=+(2a-5)i,若z1+z2是实数,求实a+51-a2+23,33+=84+4815,…,若156+b(a,b均为实数),则猜测a=________,b=________. b
成等差数列,请给出证明.
解答:
1.a=
3a=42. b=5
z2-2z-222i3.==2i z-1-ii-
14.①②
6,此时易知3
13点O即为正四面体内切球的球心,设其半径为r,利用等积法有r3
41366666=⇒r=,故AO=AM-MO=-=,故AO∶OM=343123124
=3.4125.【解析】 如图设正四面体的棱长为1,则易知其高AM
6.k=
27. 6 3
58.【解析】 z1+z2=32+(a2-10)i++(2a-5)i a+51-a
32=a+51-a+[(a2-10)+(2a-5)]i
=a-13(a2+2a-15)i.(a+5)(a-1)
∵z1+z2是实数,∴a2+2a-15=0.解得a=-5或a=3.∵分母a+5≠0,∴a≠-5,故a=3.9.【证明】 A、B、C成等差数列,下面用综合法给出证明:
113∵= a+bb+ca+b+c
a+b+ca+b+c∴3,a+bb+c
ca∴=1,a+bb+c
∴c(b+c)+a(a+b)=(a+b)(b+c),∴b2=a2+c2-ac.在△ABC中,由余弦定理,得
a2+c2-b2ac1cos B=,2ac2ac
2∵0°<B<180° ∴B=60°.∴A+C=2B=120°,∴A、B、C成等差数列.
第三篇:数列复习
一、等差数列的判定
1、利用定义法进行判定:数列复习若数列an满足:anan1d,n2,nNan1and,nN*a为等差数列 nn*a为等差数列 例题
1、在数列{an}中,a1=-3,an=2an-1+2n+3(n≥2,且n∈N*).
(1)求a2,a3的值;
an+3(2)设bn=(n∈N*),证明:{bn}是等差数列.
2例题
2、设数列an的前n项和为Sn,a11,an
(1)、求证:数列 an为等差数列;
(2)、求数列an 的通项公式an和前n项和Sn.Sn2n1,nN*, n
第四篇:复数的三角形式及乘除运算
复数的三角形式及乘除运算
一、主要内容:
复数的三角形式,模与辐角的概念及几何意义,用三角形式进行复数乘除运算及几何意义.二、学习要求:
1.熟练进行复数的代数形式与三角形式的互化,会求复数的模、辐角及辐角主值.2.深刻理解复数三角形式的结构特征,熟练运用有关三角公式化复数为三角形式.3.能够利用复数模及辐角主值的几何意义求它们的范围(最值).4.利用复数三角形式熟练进行复数乘除运算,并能根据乘除运算的几何意义解决相关问题.5.注意多种解题方法的灵活运用,体会数形结合、分类讨论等数学思想方法.三、重点:
复数的代数形式向三角形式的转换,复数模及复数乘除运算几何意义的综合运用.四、学习建议:
1.复数的三角形式是彻底解决复数乘、除、乘方和开方问题的桥梁,相比之下,代数形式在这些方面显得有点力不从心,因此,做好代数形式向三角形式的转化是非常有必要的.前面已经学习过了复数的另两种表示.一是代数表示,即Z=a+bi(a,b∈R).二是几何表示,复数Z既可以用复平面上的点Z(a,b)表示,也可以用复平面上的向量
来表示.现在需要学习复数的三角表示.既用复数Z的模和辐角来表示,设其模为r,辐角为θ,则Z=r(cosθ+isinθ)(r≥0).既然这三种方式都可以表示同一个复数,它们之间一定有内在的联系并能够进行互化.代数形式r=三角形式
Z=a+bi(a,b∈R)Z=r(cosθ+isinθ)(r≥0)
复数三角形式的结构特征是:模非负,角相同,余弦前,加号连.否则不是三角形式.三角形式中θ应是复数Z的一个辐角,不一定是辐角主值.五、基础知识
1)复数的三角形式 ①定义:复数z=a(a,b∈R)表示成r(cosθ+ isinθ)的形式叫复数z的三角形式。即z=r(cos θ+ isinθ)
其中zr
θ为复数z的辐角。②非零复数z辐角θ的多值性。
以ox轴正半轴为因此复数z的辐
③辐角主值
表示法;用arg
定义:适合[0,始边,向量oz所在的射线为终边的角θ叫复数z=a+bi的辐角 角是θ+2k(k∈z)
z 表示复数z的辐角主值。
2)的角θ叫辐角主值 0argz2
唯一性:复数z的辐角主值是确定的,唯一的。
④不等于零的复数的模zr是唯一的。
⑤z=0时,其辐角是任意的。
⑥复数三角形式中辐角、辐角主值的确定。(求法)
这是复数计算中必定要解决的问题,物别是复数三角形式的乘法、除法、乘方、开方等运算,尤其是逮美佛定理定理只有对复数三角形式时才能使用。因此复数化三角式是复数运算中极为重要的内容(也是解题术)复数在化三角式的过程中其模的求法是比较容易的。辐角的求法,辐角主值的确定是难点,也是关键存在,这个专题只简单归纳复数辐角及辐角主值的求法。
2)复数的向量表示
在复平面内与复数z1、z2对应的点分别为z1、z2(如图)
何量oz1对应于z1
何量oz2对应于z2
何量z1z2对应于z2z1z
显然oz∥z1z2
则argz1=∠xoz1=θargz2=∠xoz2=θ1
与复数z2-z1对应的向量为oz
argz(z2-z1)=arg z=∠xoz=θ
3)复数运算的几何意义
主要是三角式乘法、除法等运算中辐角的变化
如z1=r1(cosθ1+isinθ1)
z2=r2(cosθ2+isinθ2)
①乘法:z=z1· z2=r1·r2 [cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]
如图:其对应的向量分别为oz1oz2oz
显然积对应的辐角是θ1+θ2
< 1 > 若θ2 > 0 则由oz1逆时针旋转θ2角模变为oz1的r
2倍所得向量便是积z1·z2=z的向量oz。
< 2 >若θ2< 0 则由向量oz1顺时针旋转2角模变为r1·r2所得向量便是积z1·z2=z的向量oz。
为此,若已知复数z1的辐角为α,z2的辐角为β求α+β时便可求出z1·z2=za
z
对应的辐角就是α+β这样便可将求“角”的问题转化为求“复数的积”的运算。②除法 zz1z2z1z2r1r2[cos(12)isin(12)]
(其中 z2≠0)
除法对于辐角主要是“相减”(被除数的辐角一除数的辐角)依向量旋转同乘法简述如下:
< 1 >20时oz1顺时针旋转2角。
< 2 >20时oz1逆时针旋转2角。
例1.下列各式是否是三角形式,若不是,化为三角形式:
(1)Z1=-2(cosθ+isinθ)
(2)Z2=cosθ-isinθ
(3)Z3=-sinθ+icosθ
(4)Z4=-sinθ-icosθ
(5)Z5=cos60°+isin30°
分析:由三角形式的结构特征,确定判断的依据和变形的方向.变形时,可按照如下步骤进行:首先确定复数Z对应点所在象限(此处可假定θ为锐角),其次判断是否要变换三角函数名称,最后确定辐角.此步骤可简称为“定点→定名→定角”.这样,使变形的方向更具操作性,能有效提高解决此类问题的正确率.解:(1)由“模非负”知,不是三角形式,需做变换:Z1=Z(-cosθ-isinθ)
复平面上Z1(-2cosθ,-2sinθ)在第三象限(假定θ为锐角),余弦“-cosθ”已在前,不需再变换三角函数名称,因此可用诱导公式“π+θ”将θ变换到第三象限.∴Z1=Z(-cosθ-isinθ)=2[cos(π+θ)+isin(π+θ)]
(2)由“加号连”知,不是三角形式
复平面上点Z2(cosθ,-sinθ)在第四象限(假定θ为锐角),不需改变三角函数名称,可用诱导公式 “2π-θ”或“-θ”将θ变换到第四象限.∴ Z2=cosθ-isinθ=cos(-θ)+isin(-θ)或Z2=cosθ-isinθ=cos(2π-θ)+isin(2π-θ)
考虑到复数辐角的不唯一性,复数的三角形式也不唯一.(3)由“余弦前”知,不是三角形式
复平面上点Z3(-sinθ,cosθ)在第二象限(假定θ为锐角),需改变三角函数名称,可用诱导公式
“ +θ”将θ变换到第二象限.∴Z3(-sinθ,cosθ)=cos(+θ)+isin(+θ)
同理(4)Z4=-sinθ-icosθ=cos(π-θ)+isin(π-θ)
(5)Z5=cos60°+isin30°=+i=(1+i)=·(cos+isin)=(cos+isin)
小结:对这类与三角形式很相似的式子,如何将之变换为三角形式,对于初学者来讲是个难点.有了“定点→定名→定角”这样一个可操作的步骤,应能够很好地解决此类问题.例2.求复数Z=1+cosθ+isinθ(π<θ<2π)的模与辐角主值.分析:式子中多3个“1”,只有将“1”消去,才能更接近三角形式,因此可利用三角公式消“1”.解:Z=1+cosθ+isinθ=1+(2cos2
-1)+2i·sincos=2cos(cos+isin)........(1)
∵ π<θ<2π ∴ <<π, ∴cos<0
∴(1)式右端=-2cos(-cos-isin)=-2cos[cos(π+)]+isin(π+)] 3
∴ r=-2cos, ArgZ=π++2kπ(k∈Z)
∵ <<π
∴ π<π+<2π,∴argZ=π+.小结:(1)式右端从形式上看似乎就是三角形式.不少同学认为r=2cos, argZ=或ArgZ=
错误之处在于他们没有去考虑θ角范围,因此一定要用“模非负,角相同,余弦前,加号连”来判断是否为三角形式.看了这道例题,你一定能解决如Z1=1-cosθ+isinθ(π<θ<2π),Z2=1+cosθ-isinθ(π<θ<2π)等类似问题.例3.将Z=(π<θ<3π)化为三角形式,并求其辐角主值.分析:三角形中只有正余弦,因此首先想到“化切为弦”.下一步当然是要分母实数化,再向三角形式转化.解:====cos2θ+isin2θ
∵ π<θ<3π, ∴<2θ<6π,∴π<2θ-4π<2π,∴ argZ=2θ-4π
小结:掌握三角变形是解决这类问题的根本.但在此之前的解题方向一定要明确,即要分析式子结构.比较其与三角形式的异同,从而决定变形的方向,采用正确的方法.要求学生做好每道例题后的反思,并能由此及彼,举一反三,达到熟练解决一类问题的目的,如1-itgθ, tgθ+i, i-ctgθ等.2.复数Z的模|Z|的几何意义是:复平面上点Z到原点距离,复数模|Z1-Z2|的几何意义是:复平面上两点Z1,Z2之间距离.辐角几何意义是:以x轴正半轴为角始边,以向量内的辐角称辐角主值,记为argZ.要求学生不仅要理解以上所说各几何意义,还要运用几何意义去解决相关问题.例4.若Z∈c,|Z-2|≤1,求|Z|的最大,最小值和argZ范围.解:法一,数形结合
由|Z-2|≤1,知Z的轨迹为复平面上以(2,0)为圆心,1为半径的圆面(包括圆周),|Z|表示圆面上任一点到原点的距离.显然1≤|Z|≤3, ∴|Z|max=3, |Z|min=1,另设圆的两条切线为OA,OB,A,B为切点,由|CA|=1,|OC|=2知
所在射线为终边的角记为ArgZ.在[0,2π)范围
∠AOC=∠BOC=,∴argZ∈[0,]∪[π,2π)
法二:用代数形式求解|Z|的最大,最小值,设Z=x+yi(x,y∈R)
则由|Z-2|≤1得(x-2)2+y2≤1,∴ |Z|=22≤2
=,∵(x-2)+y≤1, ∴(x-2)≤1, ∴-1≤x-2≤1, ∴1≤x≤3,∴ 1≤4x-3≤9, ∴1≤|Z|≤3.小结:在一题多解的基础上,分析比较各种方法的异同,如何做好方法的选择.各种方法的本质和优势,通过分析与比较都一目了然.例5.复数Z满足arg(Z+3)=π,求|z+6|+|z-3i|最小值.分析:由两个复数模的和取最小值,联想到一个点到两个定点距离和的最小值,将之转化为几何问题来解决应比较简便.解法一:由arg(Z+3)=π,知Z+3的轨迹是一条射线OA,∠xOA=π,而
|Z+6|+|Z-3i|=|(z+3)-(-3)|+|(Z+3)-(3+3i)|
将B(-3,0)与C(3,3)连结,BC连线与OA交点为D,取Z+3为D点,表示复数时,|Z+6|+|Z-3i|=|BD|+|DC|=|BC|=
3, ∴ 所求
最小值=3
.法二:由arg(Z+3)=π, 知Z+3的轨迹是射线OA,则Z轨迹应是平行于OA,且过点(-3,0)的射线BM,∴ |Z+6|+|Z-3i|就表示射线BM上点到点结PQ与射线BM交于点N,取E为N点表示复数时,|Z+6|+|Z-3i|=|PN|+|NQ|=|PQ|=3
∴所求最小值=3.,P(-6,0)和点Q(0,3)距离之和,连
小结:两种方法的本质相同,都是将数学式子利用其几何意义转化成几何问题进行解决.如果纯粹用代数方法求解,难度会很大.对有关最值问题,尤其是模(距离)和辐角主值最值问题,用数形结合方法显然较为简便.例6.已知|Z-2i|≤1,求arg(Z-4i)最大值.解:∵|Z-2i|≤1,∴点Z轨迹是以(0,2)为圆心,1为半径的圆面,在其上任取一点Z,连Z与点(0,4)得一以(0,4)为起点,Z为终点的向量,将起点平移到原点,则θ为其对应的辐角主值,显然arg(Z-4i)最大值为π.3.两个复数相乘,积的模等于模的积,辐角为两辐角之和,其几何意义是模的伸缩及对应向量的旋转.两个复数相除,商的模等于模的商(除数不为零),辐角为两辐角之差,其几何意义同乘法.由复数三角形式乘除运算的几何意义,可解决向量或图形的旋转问题,如等腰、等边三角形、直角三角形,平行四边形顶点间的几何何关系利用复数的乘除运算来表示.复数三角形式较之代数形式,在乘除运算中非常方便,可顺利解决多项相乘(乘方),相除及乘除混合运算.例7.若 与分别表示复数Z1=1+2i, Z2=7+
i, 求∠Z2OZ1并判断ΔOZ1Z2的形状.解:欲求∠Z2OZ1,可计算
====
∴∠Z2OZ1=
且=,由余弦定理,设|OZ1|=k, |OZ2|=2k(k>0)|Z1Z2|2=k2+(2k)2-2k·2k·cos
∴ |Z1Z2|=
而k2+(k,=3k2
k)2=(2k)2,∴ΔOZ1Z2为有一锐角为60°的直角三角形.小结:此题中利用除法几何意义来解决三角形中角的大小问题,十分方便.例8.已知直线l过坐标原点,抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴正半轴上,若点A(-1,0)和B(0,8)关于l的对称点都在C上,求直线l与抛物线C的方程.解:如图,建立复平面x0y,设向量
x1+y1i, x2+y2i.由对称性,|OA'|=|OA|=1, |OB'|=|OB|=8,∴ x2+y2i=(x1+y1i)8i=-8y1+8x1i、对应复数分别为
∴
设抛物线方程为y2=2px(p>0)则有y12=2px1, y22=2px2,∴ x1= , y1=p, 又|OA'|=1,2
2∴()2+p2=1, ∴p=或-(舍)
∴抛物线方程为y=2x,直线方程为:y=x.小结:对于解析几何的许多问题,若能借助于复数的向量来表示,常常有意想不到的功效.尤其涉及到特殊位置,特殊关系的图形时,尤显其效.五、易错点
1.并不是每一个复数都有唯一确定的辐角主值.如复数零的模为0,辐角主值不确定.2.注意ArgZ与argZ的区别.ArgZ表示复数Z的辐角,而argZ表示复数Z的辐角主值.ArgZ=argZ+2kπ(k∈Z),argZ∈[0,2π), 辐角主值是[0,2π)内的辐角,但辐角不一定是辐角主值.3.复数三角形式的四个要求:模非负,角相同,余弦前,加号连,缺一不可.任何一个不满足,就不是三角形式.4.注意复数三角形式的乘除运算中,向量旋转的方向.六、练习
1.写出下列复数的三角形式
(1)ai(a∈R)
(2)tgθ+i(2.设Z=(-3+3<θ<π)
(3)-(sinθ-icosθ)
i)n, n∈N,当Z∈R时,n为何值?
3.在复平面上A,B表示复数为α,β(α≠0),且β=(1+i)α,判断ΔAOB形状,并证明SΔAOB=
参考答案:
|d|2.1.(1)ai=
(2)tgθ+i(<θ<π)=-[cos(π-θ)+isin(π-θ)]
(3)-(sinθ-icosθ)=[cos(+θ)+isin(+θ)]
2.n为4的正整数倍
3.法一:∵α≠0,β=(1+i)α
∴
∵=1+i=(cos+isin), ∴∠AOB=,分别表示复数α,β-α,由β-α=αi,得=i=cos+isin,∴∠OAB=90°, ∴ΔAOB为等腰直角三角形.法二:∵|
又||=|α|, ||=|β-α|=|αi|=|α|, ∴||α|,|
|+|
|=|
|
2|=|β|=|(1+i)α|=|=|α|+|α|=2|α|=||
∴ΔAOB为等腰直角三角形,∴SΔAOB=||·||=|α|.2
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选择题
1.若复数z=(a+i)2的辐角是 A、1 B、-1,则实数a的值是()C、-
D、-
2.已知关于x的实系数方程x2+x+p=0的两虚根a,b满足|a-b|=3,则p的值是()
A、-2 B、-
C、D、1
3.设π<θ<,则复数的辐角主值为()
A、2π-3θ B、3θ-2π
C、3θ
D、3θ-π
4.复数cos+isin经过n次乘方后,所得的幂等于它的共轭复数,则n的值等于(A、3 B、12
C、6k-1(k∈Z)
D、6k+1(k∈Z)
5.z为复数,()|z-3|=()|z+3|
()-
1的图形是()
A、直线 B、半实轴长为1的双曲线
C、焦点在x轴,半实轴长为的双曲线右支
D、不能确定
答案与解析
答案:
1、B
2、C
3、B
4、C
5、C
解析:
1.∵z=(a+i)2=(a2-1)+2ai,argz=,∴,∴a=-1,本题选B.2.求根a,b=(Δ=1-4p<0)∵|a-b|=||=3,∴ 4p-1=9,p=,故本题应选C.3.==cos3θ+isin3θ.∵ π<θ<,∴3π<3θ<,∴π<3θ-2π<,故本题应选B.)
4.由题意,得(cos+isin)n=cos+isin=cos-isin
由复数相等的定义,得
解得=2kπ-,(k∈Z),∴n=6k-1.故本题应选C.5.依题意,有 |z-3|=|z+3|-1,∴ |z+3|-|z-3|=1.由双曲线定义,此方程表示焦点(±3,0),2a=1,a=的双曲线右支,故本题应选C.复数三角形式的运算·疑难问题解析
1.复数的模与辐角:
(1)复数模的性质:|z1·z2|=|z1|·|z2|
(2)辐角的性质:积的辐角等于各因数辐角的和.
商的辐角等于被除数的辐角减去除数的辐角所得的差.
一个复数n次幂(n∈N)的辐角等于这个复数辐角的n倍.
注意:(1)辐角与辐角主值的区别,特别是解题过程中的不同点.如下面两个问题:
若arg(2-i)=α,arg(3-i)=β,求α+β的值.(α+β∈(3π,4π))
若arg(2-i)=α,arg(3-i)=β,求arg[(2-i)(3-i)]的值.
(2)两个复数乘积的辐角主值不一定等于两辐角主值的和,商的辐角主值不一定等于辐角主值的差.2.关于数的开方
(1)复数的开方法则:r(cosθ+isinθ)的n次方根是
几何意义:
设
对应于复平面上的点,则有:
所以,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.
(2)复数平方根的求法.
求-3-4i的平方根.
解法一 利用复数代数形式.设-3-4i的平方根为x+yi(x,y∈R),则有
(x+yi)2=-3-4i, 即(x2-y2)+2xyi=-3-4i,由复数相等条件,得
∴-3-4i的平方根是±(1-2i).
法二 利用复数的三角形式.
3.复数集中的方程.
关于实系数的一元二次方程的解法:设ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c∈R,x1,x2为它的两个根)
(1)当△=b2-4ac≥0时,方程有两个实数根
当△=b2-4ac<0时,方程有一对共轭虚根
2(4)二次三项式的因式分解:ax+bx+c=a(x-x1)(x-x2)
关于复系数的一元二次方程的解法:设ax2+bx+c=0(a≠0,a、b、c∈C,且至少有一个虚数,x1x2为它的两个根)
(4)二次三项式的因式分解ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2)仍然适用.
关于二项方程的解法
形如anxn+a0=0(a0,an∈C且an≠0)的方程叫做二项方程,任何一个二项方程都可以化成xn=b(b∈C)的形式,因此都可以通过复数开方来求根.
可以充分利用复数z的整体性质,复数z的三种表示方法及其转换来解方程.
已知方程x2-4x+p=0两虚数根为α、β,且|α-β|=2求实数p的值.
解法1 ∵实系数一元二次方程虚根共轭设α=a+bi,β=a-bi,(a,b∈R)∴α+β=2a=4,∴a=2
又∵|α-β|=2, ∴|2bi|=2得b=±1
即两根为2+i,2-i由韦达定理得:p=(2+i)(2-i)=5
法2 由韦达定理可得:α+β=4,αβ=p
于是|α-β|2=|(α-β)2|=|(α+β)2-4αβ|=|42-4p|=4,即|4-p|=1 又∵△=42-4p<0
p>4,∴p-4=1,得p=5
说明 注意实系数一元二次方程有两个实根与有两个虚根的区别.
一等式成立.若有两个虚根则
上述等式不成立.因为|α-β|≠(α-β).因此在解题时要重视复数与实数知识点之间的区别与联系,要避免出现混淆与干扰.
已知方程2x2+3ax+a2-a=0有模为1的根,求实数a的值.
分析 已知方程有模为1的根,此根可能是实数,也可能是虚数,故求实数a要注意分域讨论.
解(1)若所给方程有实根则△=(3a)-4×2(a-a)=a+8a>0,即a<-8或a>0
由条件得根必为1或-1,①将x=1代入原方程可得a2+2a+2=0a无实数解.
(2)若所给方程有虚根则△=a+8<0,即-8<a<0 2
即a2-a-2=0,∴a=-1或a=2(舍)
已知方程x2-(2i-1)x+3m-i=0有实数根,求实数m.
分析 求实数m的范围,若用判别式来判断是错误的,因为此方程的系数是复数.
利用求根公式或用韦达定理或选用复数相等,解方程组来求实数m均可以.现仅介绍一种方法.
解 ∵x,m∈R,方程变形可得,(x2+x+3m)-(2x+1)i=0
复数例题讲解与分析
例1.已知x, y互为共轭复数,且(x+y)2-3xyi=4-6i,求x, y.[思路1]:确定一个复数即分别确定它的实部、虚部或模与一个辐角,设z=a+bi或三角形式,化虚为实。
2[解法1]:设x=a+bi(a,b∈R), 则y=a-bi, 代入原等式得:(2a)-3(a+b)i=4-6i.或 或 或,∴
或 或 或。
[思路2]:“x, y互为共轭”含义?→x+y∈R, xy∈R,则(x+y)-3xyi=4-6i
2.[解法2]:∵x=,∴x+y∈R, xy∈R, ∴由两复数相等可得:
∴由韦达定理可知:x,y同是方程:z2+2z+2=0或z2-2z+2=0的两根,分别解两个一元二次方程则得x,y……(略)。
,例2.已知z∈C,|z|=1且z≠-1,则复数2
()
A、必为纯虚数
B、是虚数但不一定是纯虚数
C、必为实数
D、可能是实数也可能是虚数
[思路分析]:选择题,从结论的一般性考虑,若z=±1,显然A、B选项不成立,分析C、D选项,显然穷举验证不能得出一般结论只能推演
解:[法1] 设z=a+bi, a,b∈R, a2+b2=1,a≠0.则===∈R,故,应选C。
[法2] 设z=cosθ+isinθ(θ∈R,且θ≠kπ+),则===∈R。
[法3] ∵z·=|z|2, ∴当|z|=1时有z·=1,∴===∈R.[法4] ∵当|z|=1时有z·=1,∴ ==∈R.[法5] ∵复数z为实数的充要条件是z=,而()=, 又∵|z|=1时,=,∴ ==,∴∈R。
[评注]:复习中,概念一定要结合意义落实到位,一方面深化理解(比如复数定义:“形如a+bi(a,b∈R)的数叫复数”深入理解就有凡是复数都能写成这样,求一个复数,使用一个复数都可通过这一形式将问题化虚为实;……。)
同时对一些概念的等价表达式要熟知。(比如:z=a+bi∈R z=a+bi是纯虚数 a=0且b≠0(a,b∈R)
z+=0(z≠0)
b=0(a,b∈R)z= z≥0;
z2<0;…….)
在面对具体问题时要有简捷意识(比如该例方法1,有同学可能会在算到化简分母又直接按两复数相除的运算法则进行),多方理解挖掘题目立意。
例3.求使关于x的方程x2+(m+2i)x+2+mi=0至少有一个实根的实数m.时不注意及时
[思路分析]:根的判别式只适用实系数的一元二次方程,虚系数有实根用两复数相等,化虚为实。
解:设x0为方程的一个实根,则有
x0+mx0+2+(2x0+m)i=0 2,解得:m=±2。
例4.设 z∈C,arg(z+2)=, arg(z-2)=, 求z。
[思路分析]:常规思路,设z=a+bi, 由已知列关于a,b的方程求解;数形结合思想,由题设可知z+2对应的点A在射线OA上,∠AOX=,z-2对应的点B应在射线OB上,∠BOX=,z对应的点Z应在AB中点上,|AB|=4,AB//Ox轴,∠AOB=i.,故而易得:z=-1+
解:(略)
例5.设x,y∈R, z1=2-x+xi, z2=y-1+(-y)i,已知|z1|=|z2|,argk∈Z}中元素的个数。=,(1)求()
=?(2)设z=, 求集合A={x|x=z+z,2k-2k
[思路分析]:理解已知,|z1|=|z2|,arg=含义?→=i, 即z1=z2i→两复数相等→x, y.(1)解:∵|z1|=|z2|, ∴| |=1,又arg=, ∴ =||(cos+isin)=i, 即z1=z2i,∴ 2-x+xi=[y-1+(-y)i]i
即,解得 x=y=+,∴(0)100=(+i)100=(-+i)=
=--i.[简评] 1 本题的解法体现了等价转化和整体的思想方法,如果把两个已知条件割裂开来去考虑,则需要解关于x, y的二元二次方程组,其运算肯定很麻烦; 在计算题中对1的立方根之一:w=-1++0
+i的特性要熟知即 w=
=1, ==w,1+w+w=0,22=0, 关于此点设计问题是命题经常参考的着眼点。
(2)[思路分析]:由(1)知 z=可怎么理解呢?(z)+(z), z+2k2-k2k+
2k
i,z的特性:z3=-1=, ……
3, |z|=1, =; z=cos+isin, z2=w, ……,z2k+z-2k
解[法1]:令w=-+i,则z2k+z-2k=wk+w-k,∵w3=1,而k∈z, ∴k=
当k=3m时,z2k+z-2k=(w3)m+(w3)-m=2,当k=3m+1时,z2k+z-2k=w3m·w+w-3m·w-1=w+w-1=w+
综上可知,集合A中有2个元素。
=-1,当k=3m+2时,z2k+z-2k=w3m·w2+w-3m·w-2=w2+w-2=w3·w-1+w-3·w=w-1+w=-1,[法2]:∵|z|=1, ∴ =,∴z2k+z-2k=z2k+2k=cos+isin+cos-isin=2cos
=
由此可判定集合A中有2个元素。
例6.设复数z=cosθ+isinθ(0<θ<π), w=
[思路分析]:欲用已知,需化简w, , 并且|w|=, argw<,求θ。(93年全国理)
解:w=
=tg2θ(sin4θ+icos4θ)
==
∴ |w|=|tg2θ| 由|w|= 得 tg2θ=±.∵ 0<θ<π, 故有(i)当tg2θ=时,得θ=或θ=.此时 w=(cos+isin),∴argw=<,适合题意。
(ii)当 tg2θ=-时,得θ=π或θ=π,此时,w=(cosπ+isinπ).∴argw= π>, 不合题意,舍去,故综合(i),(ii)知,θ=或θ=.[简评] 10 复数与三角的综合题目是命题的一个方向,其中应用三角公式“1±cosa的升幂式”及“诱导公式”化复数代数形式为标准三角形式应用频率较高。此题在w的化简中亦可利用 |z|=1, z·=|z|来化简: 0
w=变换。=5==……以下略,这样可省去较为繁锁的三角
例7.已知|z|=1,且z+z=1, 求z。
[思路分析1]:已知含未知数的等式求未知数,方程问题,设元化虚为实,解:[法1]设z=cosθ+isinθ,则由z5+z=1可得:
由(1)+(2)得:cos4θ=-
……(以下略)。
[思路分析2]:复数的概念,运算都有几何意义,由z5+z=1,若设z5, z,1对应点为A,B,C则四边形OACB为平行四边形。
★[法2]:设z5,z,1在复平面上对应点分别为A,B,C,则由z5+z=1,可知,四边形OACB为平行四边形,又∵ |z|=|z|=1=|z| 55
∴ OACB为边长为1的菱形且∠AOB=120°,∴ 易求得:z=+i或 z=-i。
可以验证当z=±i时,z5=
i符合题意。
[简评]:10 数形结合思想方法应是处理复数有关问题的习惯思路,因复数中的概念,运算都有一定的几何含义,这源于z=a+bi本身就表示一个点,当a,b确定,z表示定点,当a,b不定则z就能表示一个动点轨迹,如 z=x+i就可表示双曲线。故在解题时变换角度从几何意义去分析,往往会事半功倍。此题还可这样联系,由z5+z=1得 z-1=-z5,两边取模|z-1|=|-z|5=|z|5=1,从而知z应是圆|z|=1与 |z-1|=1的交点。
第五篇:数列复习4-5
数列复习(4)
主要内容:等比数列的定义、通项公式、性质、前n项和公式
一、等比数列的通项公式
例
1、(1)已知数列{an}中,a3=2,a2+a4=20/3/求an
(2)a2+a5=18,a3+a6=9,an=1,求n
二、等比数列的判断与证明
例
2、已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn1(an1)(nN),求证数列{an}是等比数列。3
三、等比中项问题
例
3、等比数列{an}的前三项和为168,a2-a5=42,求a5、a7的等比中项
四、等比数列的性质
例
4、(1)在等比数列{an}中,若a9=-2,则此数列前17项之积为;
(1)在等比数列{an}中,若a2=2,a6=162,则a10;
(3)在等比数列{an}中,a3a4a5=3, a6a7a8=24,则a9a10a1
1五、等比数列中的基本运算
例
5、在等比数列{an}中,(1)已知sn=189,q=2,an=96,求a1和n;
(2)若a3a110,a4a65,求a4和s5(3)若q=2,s4=1,求s8 4
六、等比比数列前n项和的性质应用
例
6、已知等比数列{an}中,前10项和sn=10,前20项和s20=30,求s30.七、等比数列的综合问题
例
7、数列{an}是等比数列,项数是偶数,各项均为正,它所有项的和等于偶数项和的4倍,且第二项与第四项的积是第三项与第四项和的9倍,则数列{lgan}的前多少项和最大? 练习:
1、是否存在一个等比数列{an},使其满足下列三个条件:①a1+a6=11,且a3a4=③至少存在一个m(m∈N+,m>4),使32;②an+1>an;924am1,a2m,am1依次成等差数列。若存在,请写出39
数列的通项公式;若不存在,请说明理由。
2、已知数列{an}是等比数列,其中a1=1,且a4,a5+1,a6成等差数列。
(1)求数列{an}的通项公式;(2)前n项和记为sn,证明:sn<128