必修 第二册第五章 复数1 复数的概念及其几何意义本节综合与测试教学演示ppt课件
展开1.掌握复数的有关概念,如虚数单位、实部、 虚部、虚数、纯虚数;正确对复数进行分类, 掌握数集之间的从属关系;(重点)2.理解复平面的实轴、虚轴、复数的模、共轭复 数的概念;(重点)3.掌握复数的代数表示及其几何意义.(难点)
形如a+bi(其中a,b∈R)的数叫作复数,通常用字母z表示,即z=a+bi (a,b∈R),其a称为复数z的实部,记作Re z,b称为复数z的虚部,记作Im z. 对于复数a+bi ,当且仅当b=0时,它是实数;当且仅当a=b=0时,它是实数0;当b≠0时,叫作虚数;当a=0且b≠0叫作纯虚数.
例如,3+4i是复数,实部是3,虚部是4;虚数-0.5i的实部是0,虚部是-0.5;3可以看作实部是3,虚部是0的复数.
根据复数中a,b 的取值不同,复数可以有以下的分类:
复数a+bi (a,b∈R)
实数(b=0);虚数(b≠0).(当a=0时为 纯虚数)
全体复数构成的集合称为复数集,记作C,显然R C.
写出自然数集N、整数集Z、有理数集Q、实数集R和复数集C的关系,并用Venn图表示.
解: (1)1-i的实部与虚部分别是1和-1,它是 虚数,但不是纯虚数;
解: (3) -7的实部与虚部分别是-7和0, 它是实数.
两个复数a+bi 与c+di (a,b,c , d∈R)相等定义为:它们的实部相等且虚部相等,即
a+bi= c+di当且仅当a=c且b=d.
应当注意,两个实数可以比较大小,但是两个复数,如果不全是实数,它们之间就不能比较大小,只能说相等或不相等.例如,2+i和3+i之间无大小可言.
例2:设x,y∈R,(x+2)-2xi=-3y+(y-1)i,求x,y的值.
解: 由复数相等的定义,得
x+2=-3y-2x=y-1
问题提出 我们知道,实数与数轴上的点一一对应,可以用数轴上的点来表示实数.复数z=a+bi(a,b∈R)由实部a和虚部b两个实数确定,复数有什么几何意义呢?
分析理解 任何一个复数z=a+bi(a,b∈R),都可以由一个有序实数对(a,b)唯一确定.因为有序实数对(a,b)与平面直角坐标系中的点(a,b)一一对应,所以复数集与平面直角坐标系中的点集是一一对应的.
分析理解 如图,点Z的横坐标是a,纵坐标是b,复数z=a+bi(a,b∈ R)可以用点Z(a,b)表示.这个通过建立平面直角坐标系来表示复数的平面称为复平面,x轴称为实轴,y轴称为虚轴.
分析理解 显然,实轴的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
分析理解 因此,复数z=a+bi与复平面内的点Z(a,b)是一一对应的,即
复数z=a+bi 复平面内的点Z(a,b)
这是复数的一种几何意义.
例如,复平面内的原点(0,0)表示复数0,实轴上的点(3,0)表示复数3,虚轴上的(0,-1)表示复数-i,点(-3,2)表示复数-3+2i等.
在平面直角坐标系中,平面向量与有序实数对一一对应,而有序实数对与复数也是一一对应的.于是,还可以用平面向量来表示复数.
这是复数的另一种几何意义.
虽然两个复数一般不能比较大小,但它们的模是非负实数,可以比较大小.
例3:在复平面内,表示下列复数的点Z的集合是什么图形?(1)|z|=2; (2) 2≤|z|≤3.
解: (2)不等式2≤|z|≤3可以化为不等式组
|z|≤3,|z|≥2.
解: (2)满足|z|≤3的点Z的集合是以原点O为圆心、以3为半径的圆及其内部所有的点构成的集合;满足|z|≥2的点Z的集合是以原点O为圆心、以2为半径的圆及其外部所有的点构成的集合.
解: (2)因此,满足2≤|z|≤3的点Z的集合是这两个集合的交集,即以原点O为圆心,以2和3为半径的两圆所夹的圆环,并包括圆环的边界.
解: (2) 如图(2).
若复数z=(m+1)+(2-m)i(m∈R)是纯虚数,则m=________.
解:复数z=(m+1)+(2-m)i(m∈R) 是纯虚数, 则m+1=0, 解得m=-1. 故答案为:-1.
已知z=1-i,则z的共轭复数________.
解:z=1-i,则z的共轭复数:1+i. 故答案为:1+i.
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