内容正文:
第13讲 复数的几何意义
知识点1:复平面
建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面
①轴——实轴
②轴——虚轴
③实轴上的点都表示实数;除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数
知识点2:复数的几何意义
(1)复数的几何意义——与点对应
复数的几何意义1:复数复平面内的点
(2)复数的几何意义——与向量对应
复数的几何意义2:复数 平面向量
知识点3:复数的模
向量的模叫做复数)的模,记为或
公式:,其中
复数模的几何意义:复数在复平面上对应的点到原点的距离;
特别的,时,复数是一个实数,它的模就等于(的绝对值).
考点1:复数与复平面内的点的关系
【例1】在复平面内,描出表示下列复数的点:
(1);(2);(3);(4);(5)5;(6).
【答案】答案见解析
【分析】
(1)实部为横坐标,虚部为纵坐标,得点,在坐标系画出;
(2)实部为横坐标,虚部为纵坐标,得点,在坐标系画出;
(3)实部为横坐标,虚部为纵坐标,得点,在坐标系画出;
(4)实部为横坐标,虚部为纵坐标,得点,在坐标系画出;
(5)实部为横坐标,虚部为纵坐标,得点,在坐标系画出;
(6)实部为横坐标,虚部为纵坐标,得点,在坐标系画出;
(1)对应点为,
(2)对应点为(-3,2),
(3)对应点,
(4)对应点
(5)对应点,
(6)对应点,
【例2】当时,复数在复平面上对应的点位于( ).
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【详解】
∵,
∴,,
∴复数在复平面上对应的点位于第四象限.
故选:D.
利用复数与点的对应解题的步骤
1首先确定复数的实部与虚部,从而确定复数对应点的横、纵坐标.
2根据已知条件,确定实部与虚部满足的关系.
1.在复平面上,与点相对应的的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】在复平面上,点相对应的的复数为.
故选:D.
2.在复平面内,若复数对应的点的坐标为,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【详解】复数对应的点的坐标为
由题干得到
故选:D.
3.已知复数,则在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【详解】解:复数在复平面对应的点的坐标为:,位于第四象限.
故选:D.
4.实数取什么值时,复平面内表示复数的点:
(1)位于第三象限;(2)位于第四象限;(3)位于直线上.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】
依题意表示出复数在复平面内点的坐标,
(1)位于第三象限即横、纵坐标均小于零,得到不等式组,解得即可;
(2)位于第四象限即横坐标大于零,纵坐标小于零,得到不等式组,解得即可;
(3)将坐标代入直线,求出未知数即可;
【详解】
解:因为是实数,所以,也是实数.复数在复平面内的点坐标为
(1)当实数满足即时,点位于第三象限.
(2)当实数满足即时,点位于第四象限.
(3)当实数满足,即,时,
点位于直线上.
考点2:复数与复平面内向量的对应
【例3】 复数在复平面上对应的向量的坐标为__________.
【答案】
【分析】
利用复数的几何意义求解.
【详解】
由复数的几何意义知:复数在复平面上对应的向量的坐标为,
故答案为:
【例4】 在复平面内,点A,B,C对应的复数分别为,,2,O为复平面的坐标原点.
(1)求向量和对应的复数;
(2)求平行四边形的顶点D对应的复数.
【答案】(1)对应的复数为,对应的复数为(2)
【分析】
(1)由复数写出对应点的坐标,从而得相应向量的坐标,由向量运算的坐标表示计算出向量,然后再由坐标得出对应的复数;
(2)可利用与互相平分,结合中点坐标公式求出点坐标,然后可得对应复数.
【详解】
(1)由已知得所对应的复数分别为,,2,
则,,,
因此,,
故对应的复数为,对应的复数为.
(2)由已知得点A,B,C的坐标分别为,则的中点为,由平行四边形的性质知的中点也,若设,则有,
解得,故.所以D对应的复数为.
复数与向量的对应和转化
对应:复数z与向量是一一对应关系.
转化:复数的有关问题转化为向量问题求解.
解决复数问题的主要思想方法有:(1)转化思想:复数问题实数化;(2)数形结合思想:利用复数的几何意义数形结合解决;(3)整体化思想:利用复数的特征整体处理.
【变式训练】
1.复数对应的点关于原点的对称点为,则对应的向量为( )
A.﹣3﹣4i