内容正文:
第七章
复 数
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充要条件.
难点:理解复数的概念、表示法.
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_________,满足i2=-1.其中a叫做复数的_____,b叫做复数的_____.
(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:_________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.
虚数单位
实部
虚部
全体复数
z
a=c
b=d
b=0
b≠0
a=0
(2)集合表示:
[典例] (多选)下列说法中错误的是 ( )
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.
复数分类问题的求解方法与步骤
(1)化标准式:解题时一定要先看复数是否为a+bi(a,b∈R)的形式,以确定实部和虚部.
(2)定条件:复数的分类问题可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部和虚部满足的方程(不等式)即可.
(3)下结论:设所给复数为z=a+bi(a,b∈R),
①z为实数⇔b=0;
②z为虚数⇔b≠0;
③z为纯虚数⇔a=0且b≠0.
[对点训练]
已知m∈R,复数z=lg m+(m2-1)i,当m为何值时,
(1)z为实数;(2)z为虚数;(3)z为纯虚数?
复数相等问题的解题技巧
(1)必须是复数的代数形式才可以根据实部与实部相等,虚部与虚部相等列方程组求解.
(2)根据复数相等的条件,将复数问题转化为实数问题,为应用方程思想提供了条件,同时这也是复数问题实数化思想的体现.
[对点训练]
1.已知关于x的方程x2+(1-2i)x+(3m-i)=0有实数根,则实数m的值为________.
2. 已知M={1,(m2-2m)+(m2+m-2)i},P={-1,1,4i},若M∪P=P,求实数m的值.
发展理性思维
1.若复数(a2-a-2)+(|a-1|-1)i(a∈R)不是纯虚数,则a的取值范围为 ( )
A.a≠-1或a≠2 B.a≠-1且a≠2
C.a≠-1 D.a≠2
解析:当复数(a2-a-2)+(|a-1|-1)i是纯虚数时,a2-a-2=0且|a-1|-1≠0,解得a=-1,∴复数(a2-a-2)+(|a-1|-1)i(a∈R)不是纯虚数时,a≠-1.
答案:C
2.已知复数z1=4-m2+(m-2)i,z2=λ+2sin θ+(cos θ-2)i(其中i是虚数单位,m,λ,θ∈R).若z1为纯虚数,则实数m的值为________;若z1=z2,则实数λ的取值范围为________.
答案:-2 [2,6]
5.已知i是虚数单位,若m为实数,z1=m2+1+(m3+3m2+2m)i,z2=4m+2+(m3-5m2+4m)i,那么使z1>z2的m值的集合是什么?使z1<z2的m值的集合又是什么?
解:已知m为实数,z1=m2+1+(m3+3m2+2m)i,z2=4m+2+(m3-5m2+4m)i,
∵z1>z2,∴z1,z2为实数.
当z1为实数时,m3+3m2+2m=0,
解得m=0或m=-1或m=-2,
∴z1=1或z1=2或z1=5.
当z2为实数时,m3-5m2+4m=0,解得m=0或m=1或m=4,
∴z2=2或z2=6或z2=18.
上面m的公共值为m=0,此时z1,z2同时为实数,即z1=1,z2=2,∴使z1>z2的m值的集合是空集,使z1<z2的m值的集合是{0}.
“四翼”检测评价”见 “四翼”检测评价(十四)
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(1)z=a+bi(a,b∈R)的虚部是b,不是bi.
(2