■河南省平頂山市第一高級中學(xué) 王 瑋
作為高考必考內(nèi)容,復(fù)數(shù)在歷年的高考中一般都是以選擇題或者填空題的形式出現(xiàn),涉及的知識點(diǎn)較多,比如與實數(shù)、向量及其他數(shù)學(xué)分支的綜合考查。2020年的高考結(jié)束后,筆者注意到全國卷對復(fù)數(shù)的考查相對往年有所變化,比如全國Ⅱ卷理科第15題對復(fù)數(shù)的考查就突破了往年既定模式,增強(qiáng)了同學(xué)們的思考反射弧,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)遷移的思想。而且課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)對復(fù)數(shù)也做了一些調(diào)整,增加了復(fù)數(shù)的三角表示,這些新的變化給新一輪的復(fù)習(xí)備考提供了新方向。讓大家再次清晰地認(rèn)識到,在學(xué)習(xí)復(fù)數(shù)時要更加注重概念理解的深刻性和運(yùn)算的準(zhǔn)確性,要在夯實基礎(chǔ)的同時,注重能力的提升。
(1)兩個實數(shù)可以比較大小,而不全是實數(shù)的兩個復(fù)數(shù)不能比較大小;
(2)若z∈R,則z2≥0;若z∈C,則z2≥0不一定成立,如z=i時i2=-1<0。
(3)若z∈R,則|z|2=z2;若z∈C,則|z|2=z2不一定成立。
(4)若z1,z2,z3∈C,由 (z1-z2)2+(z2-z3)2=0不一定能推出z1=z2=z3。
(5)若z1,z2∈R,則|z1-z2|=,但若z1,z2∈C,則上式不一定成立。
題型1:考查共軛復(fù)數(shù)及復(fù)數(shù)的運(yùn)算
例 1若z=i+1,則復(fù)數(shù)對應(yīng)的點(diǎn)在( )。
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
錯解:從而對應(yīng)的點(diǎn)在第二象限。故選B。
分析:上述解題過程中,共軛復(fù)數(shù)z=1-i,應(yīng)該先將z=i+1改寫為z=1+i的形式,再進(jìn)行運(yùn)算,否則容易出錯。
正解:從而對應(yīng)的點(diǎn)在第一象限。故選A。
評注:復(fù)數(shù)z=a+bi的共軛復(fù)數(shù)=a-bi,一定要注意復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的特點(diǎn)。
題型2:考查復(fù)數(shù)相等問題
若兩個復(fù)數(shù)相等,則兩個復(fù)數(shù)的實部與實部相等,虛部與虛部相等。在解題過程中,很多同學(xué)不能同時考慮兩個條件,往往只考慮實部相等或虛部相等,從而造成錯解。
例 2已知x是實數(shù),y是純虛數(shù),且滿足(2x+1)+i=y+(y-1)i,求x與y的值。
錯解:根據(jù)復(fù)數(shù)相等的充要條件可得,
分析:上述解法顯然誤把等式兩邊看成復(fù)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的代數(shù)形式加以求解,從而導(dǎo)致解題錯誤。
正解:由題可設(shè)y=bi(b∈R,b≠0),則原式可變?yōu)椋?x+1)+i=-b+(b-1)i,根據(jù)復(fù)數(shù)相等的充要條件可得,
評注:若a+bi=c+di(a,b,c,d∈R),則有a=b,c=d。在一些復(fù)雜的式子中,必須先將式子化為a+bi的標(biāo)準(zhǔn)形式,再根據(jù)復(fù)數(shù)相等的條件求解。
題型3:考查隱含條件問題
對任何數(shù)學(xué)式子,都要強(qiáng)調(diào)式子有意義的條件,復(fù)數(shù)也不例外。例 3實數(shù)a取什么值時,復(fù)數(shù)z=是純虛數(shù)?
錯解:因為復(fù)數(shù)z=a2-a-6+為純虛數(shù),所以a2-a-6=0,解得a=-2或a=3。
分析:復(fù)數(shù)為純虛數(shù)的條件是實部為零,虛部不為零,但同時要考慮定義域,上述解法正是忽視了這些條件,從而造成錯解。
正解:復(fù)數(shù)為純虛數(shù),除了要滿足a2-a-6=0,還要滿足a2-4a+3≠0和a+2>0,綜上可知,滿足條件的實數(shù)a不存在。
評注:要正確求解本題,不僅要準(zhǔn)確了解復(fù)數(shù)的性質(zhì)和運(yùn)算法則,還要了解復(fù)數(shù)中實數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù)成立的條件,在出現(xiàn)分式、根式等情況時,一定要注意式子有意義的條件。
題型4:利用軌跡法解決復(fù)數(shù)問題
四川長江職業(yè)學(xué)院學(xué)院于2017年7月獲得四川省教育廳批準(zhǔn)建設(shè)移動性生產(chǎn)性實訓(xùn)基地項目,該項目建設(shè)周期為2年,主要面向通信技術(shù)、移動通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動互聯(lián)應(yīng)用技術(shù)4個專業(yè)。學(xué)院依托通信行業(yè)知名企業(yè)在原有實訓(xùn)室的基礎(chǔ)上,學(xué)院與企業(yè)共建“移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中心”一個,可容納100人同時進(jìn)行實訓(xùn)。經(jīng)過一年多的建設(shè),基地已基本形成企業(yè)真實工作環(huán)境與職業(yè)環(huán)境。
復(fù)數(shù)集與平面坐標(biāo)系中的點(diǎn)集之間可以建立一一對應(yīng)的關(guān)系,任何一個復(fù)數(shù)a+bi都可以由一個有序?qū)崝?shù)對(a,b)唯一確定。建立起這種對應(yīng)關(guān)系后,很多復(fù)數(shù)問題就可以運(yùn)用復(fù)數(shù)的幾何意義去求解,很多同學(xué)由于對復(fù)數(shù)的幾何意義理解不透,在求軌跡相關(guān)問題中不能正確得出復(fù)數(shù)表示的曲線而造成錯解。
例 4若復(fù)數(shù)z滿足條件|2z-i|+則復(fù)數(shù)z在平面內(nèi)所對應(yīng)的點(diǎn)的軌跡是( )。
A.橢圓 B.直線 C.線段 D.圓
錯解:先將的兩邊同除以2,得到此時如果把看作動點(diǎn)z到定點(diǎn)看作動點(diǎn)z到定點(diǎn)的距離,則表示z到兩個定點(diǎn)的距離之和為的點(diǎn)的軌跡,即橢圓。故選A。
分析:上述解法得到了動點(diǎn)的軌跡符合橢圓的定義,但是沒有注意橢圓定義中的條件,即兩定點(diǎn)間的距離小于定常數(shù)。
評注:要正確求解與復(fù)數(shù)相關(guān)的軌跡問題,必須加強(qiáng)對概念的理解,把握復(fù)數(shù)的幾何意義,認(rèn)真審題。
題型5:考查判別式的使用
例 5求使方程x2+(m+4i)x+1+2mi=0至少有一個實根時實數(shù)m的值。
錯解:因為方程至少有一個實根,所以Δ=(m+4i)2-4(1+2mi)=m2-20≥0,則。
正解:設(shè)a是方程的實數(shù)根,則a2+(m+4i)a+1+2mi=0,即a2+ma+1+(4a+2m)i=0,由于a,m都是實數(shù),所以解得m=±2。
評注:實數(shù)集合是復(fù)數(shù)集合的真子集,所以在實數(shù)范圍內(nèi)成立的公式、定理,在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)不一定成立,必須經(jīng)過嚴(yán)格推廣后方可使用。一元二次方程根的判別式是對實系數(shù)一元二次方程而言的,而此題盲目地把它推廣到復(fù)系數(shù)一元二次方程中,造成解題錯誤。
要想在高考的考場里快而準(zhǔn)確地解答復(fù)數(shù)題,必須要注意細(xì)節(jié),夯實基礎(chǔ),還要注重思維的發(fā)散,關(guān)注復(fù)數(shù)與其他知識的結(jié)合,盡量使用合理的方法解決。相信如果每位同學(xué)在學(xué)習(xí)的過程中能做到細(xì)致入微,那么在高考的考場里就能得心應(yīng)手。常言道:功夫不負(fù)有心人!今日的歸納與整理,就是為了明日的展翅飛翔!