人教B版 (2019)必修 第四册10.1.2 复数的几何意义授课课件ppt
展开10.1 复数及其几何意义
10.1.2 复数的几何意义
1.理解掌握复数的几何意义.2.会运用复数的几何意义进行计算.
我们知道,实数与数轴上的点一一对应,也就是说,数轴可以看成实数的一个几何模型.那么,能否为复数找一个几何模型呢?怎样建立起复数与几何模型中点的一一对应关系?
一方面,根据复数相等的定义,复数 z=a+bi (a,b∈R)被它的实部与虚部唯一确定,即复数z被有序实数对(a,b)唯一确定;另一方面,有序实数对(a,b) 在平面直角坐标系中对应着唯一的点 Z(a,b). 因此不难发现,可以在复数集与平面直角坐标系的点集之间建立一一对应关系,即
例如,复数1+2i对应的点为 A(1,2),复数3对应的点为 B(3,0),而点 C(0,-1)对应的复数为1 ,如图 10-1-1 所示.
建立了直角坐标系来表示复数的平面也称为复平面。在复平面内,x 轴上的点对应的都是实数因此z 轴称为实轴;y轴上的点除了原点外,对应的都是纯虚数,为了方便起见,称y轴为虚轴.
设 3+i与3-i在复平面内对应的点分别为A与B,则A,B 两点位置关系是怎样的?一般地,当a,b∈R时,复数a+bi与a-bi在复平面内对应的点有什么位置关系?
一般地,如果两个复数的实部相等,而虚部互为相反数,则称这两个复数互为共轭复数.复数z的共轭复数用 表示,因此,当z=a +bi (a,b∈R)时,有
显然,在复平面内,表示两个共扼复数的点关于实轴对称;反之,如果表示两个复数的点在复平面内关于实轴对称,则这两个复数互为共轭复数.
可以看出,当b=0时,
这说明复数的模是实数绝对值概念的推广.
设复数z₁= 3 +4i 在复平面内对应的点为 Z ₁ ,对应的向量为 ;复数 z₂在复平面内对应的点为 Z₂,对应的向量为 . 已知 Z ₁与 Z₂ 关于虚轴对称,求z₂ ,并判断 与 的大小关系.
由题意可知 Z ₁(3,4),又因为Z ₁与 Z₂关于虚轴对称,所以Z₂(-3,4),从而有z₂ =-3+4i,因此
所以4 。
设复数z在复平面内对应的点为Z,说明当z分别满足下列条件时,点 Z 组成的集合是什么图形,并作图表示.(1) |z|=2; (2)1<|z|<3.
(1) 由 -2可知向量 的长度等于 2,即点 Z 到原点的距离始终等于 2,因此点 Z 组成的集合是圆心在原点、半径为 2 的圆.如图10-1-3(1)所示。
(2)不等式1<3等价于不等式组又因为满足丨z丨<3 的点Z 的集合,是圆心在原点、半径为3 的圆及其内部,而满足丨z丨>1的点 Z 的集合,是圆心在原点、半径为5 的圆的外部,
所以满足条件的点 Z 组成的集合是一个圆环 (包括外边界但不包括内边界).如图 10-1-3(2)所示.
1.分别写出下列复数在复平面内对应的点的坐标.(1)2+5i; (2)-3+2i; (3)3-2i; (4)-2i-4;(5) 3; (6)-3i; (7) 4i; (8)-2.2.判断下列命题的真假.在复平面内,实轴上的点都表示实数;在复平面内,实轴与虚轴的交点对应复数 0.
3.已知2=-1-i,求 与 .4.写出“复数z的共轭复数是它本身”的一个充要条件.
1.设复数z=a+bi (a,b∈R)在复平面内对应的点为 Z(a,b),分别写出a,b必须满足的条件,使得点 Z 位于实轴上; (2) 虚轴上;(3) 上半平面 (不包括实轴); (4) 右半平面 (不包括虚轴).2.求下列各式的值.
5.设复数z在复平面内对应的点为Z,说明当 Z分别满足下列条件时,点Z 组成的集合是什么图形,并作图表示。(1)丨z丨=1; (2)丨z丨<<1; (3)丨z丨>1; (4)1<丨z丨<2.
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