内容正文:
第七章 复 数
7.1.1 数系的扩充和复数的概念
明学习目标
知结构体系
课标要求
1.在问题情境中了解数系的扩充过程,通过方程的解认识复数.
2.理解复数的代数表示,掌握两个复数相等的充要条件及应用.
重点难点
重点:掌握复数的分类及复数相等的含义.
难点:理解复数的概念、表示法.
(对应学生用书P)
(一)复数的概念及复数集
1.复数的定义及表示方法
(1)定义:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满足i2=-1.其中a叫做复数的实部,b叫做复数的虚部.
(2)表示方法:复数通常用字母表示,即z=a+bi.
2.复数集
(1)定义:全体复数所构成的集合C={a+bi|a,b∈R}叫做复数集.
(2)表示:通常用大写字母C表示.
(1)z=a+bi(a,b∈R)的虚部是b,不是bi.
(2)虚数单位i性质的关注点
i2=-1的理解:并没有规定i=±还是i=或i=-,在今后的学习中,我们将知道=±i但不能说i=±.
1.下列说法正确的是( )
A.如果两个复数的实部的差和虚部的差都等于0,那么这两个复数相等
B.ai是纯虚数(a∈R)
C.如果复数x+yi(x,y∈R)是实数,那么x=0,y=0
D.复数a+bi(a,b∈R)不是实数
解析:选A 两个复数的实部的差和虚部的差都等于0,则它们的实部、虚部分别相等,故A正确;B中,当a=0时,ai=0是实数,故B错误;要使复数x+yi(x,y∈R)是实数,只需y=0,所以C错误;D中,当b=0时,复数a+bi是实数,故D错误.
2.复数i-1的虚部是( )
A.i B.-2 C.1 D.2
解析:选C i-1=-1+i,因此虚部是1.
(二)复数相等及复数的分类
1.复数相等
在复数集C={a+bi|a,b∈R}中任取两个数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),我们规定:a+bi与c+di相等当且仅当a=c且b=d.
2.复数的分类
(1)复数a+bi
(a,b∈R)
(2)集合表示:
(1)两个复数不一定能比较大小,当两个复数都是实数时,可以比较大小;两个虚数、或一个虚数与一个实数不能比较大小,即两个复数除去都是实数外,没有大小关系.
(2)a=0是z=a+bi(a,b∈R)为纯虚数的必要不充分条件.
1.复数(m2-5m+6)+(m2-3m)i是纯虚数,其中i是虚数单位,则实数m的值是________.
解析:因为复数(m2-5m+6)+(m2-3m)i是纯虚数,所以m2-5m+6=0,m2-3m≠0,解得m=2.
答案:2
2.若y为纯虚数,x为实数,且满足1+y=2x-1+2i,则x=________,y=________.
解析:设y=ai(a是不为0的实数),则1+ai=2x-1+2i,所以解得所以x=1,y=2i.
答案:1 2i
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复数的概念
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[典例] (多选)下列说法错误的是( )
A.复数2+3i的虚部是3
B.形如a+bi(b∈R)的数一定是虚数
C.若a∈R,a≠0,则(a+3)i是纯虚数
D.若两个复数能够比较大小,则它们都是实数
[解析] 复数2+3i的虚部是3,A正确;形如a+bi(b∈R)的数不一定是虚数,B错误;只有当a∈R,a+3≠0时,(a+3)i是纯虚数,C错误;若两个复数能够比较大小,则它们都是实数,D正确.故选B、C.
[答案] BC
判断与复数有关的命题是否正确的方法
(1)举反例:判断一个命题为假命题,只要举一个反例即可,所以解答这种类型的题时,可按照“先特殊,后一般;先否定,后肯定”的方法进行解答.
(2)化代数形式:对于复数实部、虚部的确定,不但要把复数化为a+bi的形式,更要注意这里a,b均为实数时,才能确定复数的实、虚部.
[对点训练]
(多选)下列命题正确的是( )
A.以2i-的虚部为实部,以i-2的实部为虚部的新复数是2-2i
B.若a,b∈R,且a>b,则a+i>b+i
C.若(x2-4)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x=±2
D.实数集是复数集的真子集
解析:选AD 对于A,2i-的虚部为2,i-2的实部为-2,故所求复数为2-2i,故A正确;对于B,两个虚数不能比较大小,故B错误;对于C,若x=-2,则x2-4=0,x2+3x+2=0,此时(x2-4)+(x2+3x+2)i=0,不是纯虚数,故C错误;显然,D正确.
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复数的分类
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