内容正文:
7.1.1数系的扩充与复数的概念
引言:在人和社会的发展过程中,常常需要立足今天,回顾昨天,展望明天。符合客观发展规律的要发扬和完善,不符合的要否定和抛弃。那么,在实数集向复数集发展的过程中,我们应该如何发扬和完善,否定和抛弃呢?
*
情境引入
在有理数集下解方程:x 2 =2
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第二级
第三级
第四级
第五级
*
数系的扩充
计数的需要
自然数(正整数与零)
表示相反意义的量
解方程x+3=1
整数
测量、分配中的等分
解方程3 x=5
有理数
度量的需要
解方程x2=2
实数
解方程x2=-1
?
N
Z
Q
R
*
问题解决
x2=2
x2=-1
规定:
规定:i2=-1
可以与其它数进行四则运算,在进行四则运算时,原有的加法与乘法的运算律(包括交换律、结合律和分配律)仍然成立.
i可以与实数进行四则运算,在进行四则运算时,原有的加法与乘法的运算律(包括交换律、结合律和分配律)仍然成立.
*
复数的概念
1、定义:形如a+bi(a∈R,b∈R)的数叫复数,其中i叫虚数单位。
2、把数集{a+bi|a,b∈R},称为复数集,
用字母C表示,即C= {a+bi|a,b∈R}.
a + b i
实部
虚部
都是
实数
b=0时,
b≠0时,
为实数
为虚数
且a=0,则为纯虚数
6
下列结论是否正确?为什么?
(1)复数的实部是实数,虚部是虚数;
(2)z=-1-i的实部和虚部是相等的;
(3)实部为零的复数是纯虚数;
(4)z=-2-i的实部与虚部的积是2.
1.判断
巩固概念
*
i
5i+4
2、请指出下列复数的实部与虚部。
0
其中哪些是实数、哪些是虚数、
哪些是纯虚数?
3.试用韦恩图表示
复数集、实数集、
虚数集、纯虚数集
的关系.
复数集
实数集
虚数集
纯虚数集
巩固概念
例1 实数m取什么值时,复数 是
(1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?
解: (1)当 ,即 时,复数z 是实数.
(2)当 ,即 时,复数z 是虚数.
(3)当 ,且 ,即 时,复数z 是
纯虚数.
*
已知
3.复数的相等
则
不全是实数的两个复数不能比较大小
若两个复数能比较大小,
则它们都是实数
例2: 已知 ,
其中 求
解:根据复数相等的定义,得方程组
得
解题思考:
复数相等的问题
转化
求方程组的解的问题
一种重要的数学思想:转化思想
已知 ,
其中 求
解:根据复数相等的定义,得方程组
得
变式
练一练:若(2x2-3x-2)+(x2-5x+6) =0, 求x的值.
x=2
ï
î
ï
í
ì
î
í
ì
非纯虚数
纯虚数
虚数
实数
4. 复数的分类:
(a=0且b≠0)
(b=0)
(b≠0)
(a ≠ 0且b≠0)
复数集
C
实数集
R
虚数集
纯虚数集
注意:虚数不能比较大小,只有实数才可以比较大小.
复数集,虚数集,实数集,纯虚数集之间的关系?
思 考?
复数集
虚数集
实数集
纯虚数集
5i -2
0
2、判断下列命题是否正确:
(1)若a、b为实数,则z=a+bi 为虚数;
(2)若b为实数,则z=bi 必为纯虚数;
(3)若a为实数,则z=a 一定不是虚数.
练一练:1、说出下列复数中哪些是实数,哪些是虚数,哪些是纯虚数?
√
×
×
当堂小测
小结:
1、虚数单位i的引入;
2、复数有关概念:
复数的代数形式:
复数的实部 、虚部
复数相等
虚数、纯虚数
3、解题时一定要注意把复数问题实数化。
在实数集下解方程:
$
7.1.1数系的扩充与复数的概念随堂练习
一、单选题
1.已知复数 的实部和虚部分别为 和 4, 则实数 和 的值分别是 ( )
A. B. C. D.
2.“复数为纯虚数”是“”的( )
A.必要非充分条件 B.充分非必要条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
3.已知复数是虚数,则实数m的取值范围是( )
A.R B. C. D.
4.已知复数z满足,若z为纯虚数,则( )
A.-3 B. C.3 D.0
5.复数的虚部是( )
A. B. C. D