内容正文:
§10.1.2 复数的几何意义
学业标准
学科素养
1.理解复平面、实轴、虚轴等概念.
2.掌握复数的几何意义,并能适当应用.(重点、难点)
3.掌握复数模的定义及求模公式.(重点)
1.通过学习复数的几何意义,培养直观想象核心素养.
2.借助于复数的模和共轭复数的计算,培养数学运算核心素养.
[教材梳理]
◇导学1 复平面
[问题1] 实数与数轴上的点有什么对应关系?
[提示] 一一对应.
[问题2] 有序实数对与直角坐标平面内的点有怎样的对应关系?
[提示] 一一对应.[来源:学科网]
[问题3] 复数z=a+bi(a,b∈R)与有序实数对(a,b)有怎样的对应关系?
[提示] 一一对应.[来源:学#科#网]
[问题4] 复数集与平面直角坐标系中的点集之间能一一对应吗?
[提示] 能一一对应.
◎结论形成
复平面:建立了直角坐标系来表示复数的平面称为复平面.在复平面内,x轴称为实轴,y轴称为虚轴.
◇导学2 复数的几何意义
[问题1] 平面直角坐标系中的点Z与向量有怎样的对应关系?
[提示] 一一对应.
[问题2] 复数集与平面直角坐标系中以原点为起点的向量集合能一一对应吗?
[提示] 能一一对应.
◎结论形成
复数的几何意义
复数z=a+bi向量=(a,b)点Z(a,b).
◇导学3 共轭复数与复数的模
[问题1] 向量=(a,b)的模如何计算?
[提示] ||=.
[问题2] 设复数z=a+bi在复平面内对应的点为z1,则点z1关于实轴的对称点z2所对应的复数是什么?
[提示] a-bi.
◎结论形成
1.共轭复数
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,即当z=a+bi时,有=a-bi,任一实数的共轭复数仍是它本身.
2.复数的模
(1)定义
向量=(a,b)的长度称为复数z=a+bi的模(或绝对值),记作|z|,且|z|=|a+bi|=.
(2)共轭复数的模
两个共轭复数的模相等,即|z|=||.
[基础自测]
1.在复平面内,复数z=1-i对应的点的坐标为
A.(1,i) B.(1,-i)
C.(1,1) D.(1,-1)
解析 复数z=1-i的实部为1,虚部为-1,
故其对应的坐标为(1,-1).
答案 D
2.已知z=(m+3)+(m-1)i在复平面内对应的点在第四象限.则实数m的取值范围是
A.(-3,1) B.(-1,3)
C.(1,+∞) D.(-∞,3)
解析 由已知可得⇒⇒-3<m<1.
故选A.
答案 A
3.已知复数z=3+2i,则=________;|z|=________.
解析 ∵z=3+2i,∴=3-2i,|z|==.
答案 3-2i [来源:Z。xx。k.Com]
4.如图所示,在复平面内,点A对应的复数为z,则|z|=________.
解析 由图可知对应的复数z=2-i,
故|z|==.
答案
题型一 复数与点的对应
[例1] 当k为何实数时,复数z=k2-3k-4+(k2-5k-6)i对应的点位于:(1)x轴正半轴上;(2)y轴负半轴上;(3)第四象限的角平分线上.
[自主解答] ∵k∈R,∴k2-3k-4,k2-5k-6都是实数,
∴复数z=k2-3k-4+(k2-5k-6)i对应的点的坐标为(k2-3k-4,k2-5k-6).
(1)由题意得解得k=6.
∴k=6时,复数z对应的点在x轴的正半轴上.
(2)由题意得解得k=4.
∴k=4时,复数z对应的点位于y轴的负半轴上.
(3)由题意得解得k=5.
∴k=5时,复数z对应的点位于第四象限的角平分线上.
[规律方法]
求解此类问题,应根据点的位置,确定复数的实部和虚部满足的条件,然后列方程(组)或不等式(组)求解.
[触类旁通]
1.求实数a分别取何值时,复数z=+(a2-2a-15)i(a∈R)对应的点Z满足下列条件:
(1)在复平面的第二象限内;
(2)在复平面内的x轴上方.
解析 (1)点Z在复平面的第二象限内,
则解得a<-3.
(2)点Z在x轴上方,
则即(a+3)(a-5)>0,
解得a>5或a<-3.
题型二 复数与向量的对应
[例2] 在复平面内,复数6+5i与-3+4i对应的向量分别是与,其中O是原点,求向量,所对应的复数.
[自主解答] 由已知条件可知向量的坐标为(6,5),向量的坐标为(-3,4),
所以向量=-=(-3,4)-(6,5)=(-9,-1),
即向量的坐标为(-9,-1),
所以向量对应的复数为-9-i.
因为向量=-=-(-9,-1)=(9,1).
所以向量的坐标为(9,1),
因此向量对应的复数为9+i.
[方法归纳]
(1)解决复数与平面向量一一对应的题目时,一般以复数与复平面内的点一一对应为