第4讲 算法初步、复数、推理与证明 考点1 复数 1.复数的除法 复数的除法一般是将分母实数化,即分子、分母同乘以分母的共轭复数再进一步化简. 2.复数运算中常见的结论 1+i1-i2(1)(1±i)=±2i,=i,=-i; 1-i1+i(2)-b+ai=i(a+bi); (3)i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i; (4)i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0. -[例1] (1)[2019·全国卷Ⅱ]设z=-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 (2)[2019·全国卷Ⅰ]设复数z满足|z-i|=1,z在复平面内对应的点为(x,y),则( ) A.(x+1)2+y2=1 B.(x-1)2+y2=1 C.x2+(y-1)2=1 D.x2+(y+1)2=1 【解析】 (1)本题主要考查共轭复数及复数的几何意义,意在考查考生的运算求解能力,考查的核心素养是数学运算. -由题意,得z=-3-2i,其在复平面内对应的点为(-3,-2),位于第三象限,故选C. (2)本题主要考查复数的模的概念和复数的几何意义,考查考生的化归与转化能力、数形结合能力、运算求解能力,考查的核心素养是逻辑推理、数学运算. 通解 ∵z在复平面内对应的点为(x,y),∴z=x+yi(x,y∈R).∵|z-i|=1,∴|x+(y-1)i|=1,∴x2+(y-1)2=1.故选C. 优解一 ∵|z-i|=1表示复数z在复平面内对应的点(x,y)到点(0,1)的距离为1,∴x2+(y-1)2=1.故选C. 优解二 在复平面内,点(1,1)所对应的复数z=1+i满足 |z-i|=1,但点(1,1)不在选项A,D的圆上,∴排除A,D;在复平面内,点(0,2)所对应的复数z=2i满足|z-i|=1,但点(0,2)不在选项B的圆上,∴排除B.故选C. 【答案】 (1)C (2)C
复数运算问题的解题思路 (1)与复数的相关概念和复数的几何意义有关的问题,一般是先变形分离出实部和虚部,把复数的非代数形式化为代数形式,然后再根据条件,列方程(组)求解. (2)与复数z的模|z| 和共轭复数有关的问题,一般都要先设出复数z的代数形式z=a+bi(a,b∈R),代入条件,用待定系数法解决. 『对接训练』 1.[2019·河南郑州一测]若复数z满足(3+4i)z=25i,其中i为虚数单位,则z的虚部是( ) A.3i B.-3i C.3 D.-3 解析:设z=a+bi(a,b∈R),则(3+4i)z=(3+4i)(a+bi)=3a-4b+(3b+4a)i,由复数相等的充要条件得到3a-4b=0,3b+4a=25,解得b=3,故选C. 答案:C 2.[2019·吉林长春外国语学校测评]设i为虚数单位,若复数z满?1-i?2足z=,则z=( ) 1+iA.1+i B.1-i C.-1+i D.-1-i ?1-i?2-2i?1-i?-2-2i解析:由题意,得z===2=-1-i. 1+i?1+i??1-i?答案:D 考点2 程序框图 算法的三种基本逻辑结构需注意: 循环结构分为当型和直到型两种,当型循环在每次执行循环体前对控制循环的条件进行判断,当条件满足时执行循环体,不满足时则停止;直到型循环在执行了一次循环体后,对控制循环的条件进行判断,当条件不满足时执行循 环体,满足则停止.两种循环只是实现循环的不同方法,它们是可以相互转化的.
[例2] (1)[2019·全国卷Ⅰ]如图是求1的程序框图,图中空2+12+21白框中应填入( )
11A.A= B.A=2+A 2+A11C.A= D.A=1+2A 1+2A(2)[2019·全国卷Ⅲ]执行下边的程序框图,如果输入的ε为0.01,则输出s的值等于( ) 11A.2-24 B.2-25 11C.2-26 D.2-27 【解析】 (1)本题主要考查含有当型循环结构的程序框图,考查考生的推理论证能力,考查的核心素养是逻辑推理.
11A=2,k=1,1≤2成立,执行循环体;A=1,k=2,2≤2成立,2+21执行循环体;A=1,k=3,3≤2不成立,结束循环,输出A.故空2+12+21白框中应填入A=.故选A. 2+A(2)本题主要考查程序框图,考查考生的逻辑推理能力、运算求解能力,考查的核心素养是逻辑推理、数学运算. 11执行程序框图,x=1,s=0,s=0+1=1,x=2,不满足x<ε=100, 1111所以s=1+2=2-21,x=4,不满足x<ε=100, 11111所以s=1+2+4=2-22,x=8,不满足x<ε=100, 111111所以s=1+2+4+8=2-23,x=16,不满足x<ε=100, 1111111所以s=1+2+4+8+16=2-24,x=32,不满足x<ε=100,所以11111111s=1+2+4+8+16+32=2-25,x=64,不满足x<ε=100,所以s=111111111+2+4+8+…+64=2-26,x=128,满足x<ε=100,输出s=2-26,选C. 【答案】 (1)A (2)C (1)求输出结果的题目,要认清输出变量是什么,有的是求函数值,有的是求和、差、积、商的运算结果,有的是计数变量等. (2)求循环条件 首先看懂每个图形符号的意义和作用,其次“试走几步”循环体,体会循环体的内容和功能,最后利用判断框中的条件确定循环的次数. 『对接训练』 3.[2019·北京卷]执行如图所示的程序框图,输出的s值为( )