内容正文:
5.1 复数的概念及意义
高教出版社 拓展模块一
情景问题
依照引入负数,使方程x+1=0有解的方法,是否可以引入一个数使方程x²+1=0有解呢?
探究新知
引入一个新的数i,称为虚数单位,满足
形如a+bi(a、b∈R)的数称为复数,复数通常用小写英文字母z、w……表示,如z=a+bi.其中a称为复数的实部, b称为复数的虚部.
实部
虚部
何时两个复数相等呢?
探究新知
如果两个复数a+bi与c+di的实部与虚部分别相等,就称这两个复数相等,记作
a+bi=c+di.
即,如果a、b、c、d都是实数,那么
a+bi=c+di⇔ a=c且b=d.
特别地, a+bi=0 ⇔ a=0且b=0.
从两个复数相等的定义可知,复数a+bi与有序实数对(a,b)之间是一一对应的.
探究新知
当b=0时
实数
当b0时
虚数
当=0且b0时
= 纯虚数
探究新知
N:全体自然数构成的集合
Z:全体整数构成的集合
Q:全体有理数构成的集合
R:全体实数构成的集合
???:全体复数构成的集合
C={z|z= a+bi,a,b∈R}.
全体虚数构成的集合称为虚数集,全体纯虚数构成的集合称为纯虚数集,它们与实数集、复数集之间具有怎样的关系?
探究新知
复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系可以用下图表示.
例题精剖
指出下列复数的实部和虚部,并判断这些复数是实数还是虚数.若是虚数,判断其是否为纯虚数.
(1)2;(2)3-i;(3)5i;
(1)复数2的实部是2,虚部是0,它是实数;
(2)复数 3-i的实部是3,虚部是-1,它是虚数,不是纯虚数;
(3)复数5i 的实部是 0,虚部是5,它是虚数,而且是纯虚数.
例题精剖
求满足下列条件的实数a和b.
(1)(a+2b)-i=6a+(a-b)i;
(1)根据复数相等的定义,可得方程组
例题精剖
求满足下列条件的实数a和b.
(2)(a+b+1)+(a-b+2)i=0.
(2)根据复数相等的定义,可得方程组
巩固练习
1. 写出下列复数的实部和虚部.
巩固练习
复数的几何意义
探究新知
用来表示复数的平面称为复平面
实轴
虚轴
复平面内的原点O(0,0)表示实数O,点A(1,0)表示?,点B(0,-1)表示?,点D(1,-1 )表示?
共轭复数用 表示,即如果z=a+bi,那么 =a-bi.
探究新知
一般地,向量 的长度称为复数z=a+bi的模,记作|z|或|a+bi|,即
复数z=a+bi既可以用点Z(a,b)表示,也可以用向量 表示
一般地,如果两个复数的实部相等,虚部互为相反数,那么这两个复数互为共轭复数.
共轭复数用 表示,即如果z=a+bi,那么 =a-bi.
例题精剖
在复平面内,画出表示复数 3-i、4、2i 的点和向量.
如图所示表示复数 3-i的点为 A(3,-1),向量为
例题精剖
(1)如图所示,复数z1、z2对应的点分别为Z1、Z2,对应的向量分别为
例题精剖
设复数z在复平面内对应的点为 Z,问满足下列条件的点Z的集合是什么图形?
(1)|z|=3;
例题精剖
设复数z在复平面内对应的点为 Z,问满足下列条件的点Z的集合是什么图形?
(2)2≤|z|≤3.
巩固练习
巩固练习
归纳小结
作业:课后练习
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