内容正文:
7.1.2 复数的几何意义
学习目标
1.了解复平面的概念.(重点) 2.理解复数、复平面内的点、复平面内的向量之间的对应关系.(重点、难点) 3.掌握复数模的概念,会求复数的模.(重点)
知识点一 复数的几何意义
1.复平面
(1)复平面:建立了平面直角坐标系来表示复数的平面叫复平面;
(2)实轴:坐标系中的x轴叫实轴,在它上面的点都表示实数;
(3)虚轴:坐标系中的y轴叫虚轴,除去原点外,在它上面的点都表示纯虚数.
2.复数的几何意义
(1)复数与复平面内的点一一对应:
复数z=a+bi(a,b∈R) 复平面内的点Z(a,b).
(2)复数与复平面内以原点为起点的向量一一对应:
复数z=a+bi(a,b∈R) 平面向量.
(1)虚轴上的点都对应着唯一的纯虚数吗?
提示:不是.除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
(2)象限内的点与复数有何对应关系?
提示:第一象限的复数特点:实部为正,且虚部为正;
第二象限的复数特点:实部为负,且虚部为正;
第三象限的复数特点:实部为负,且虚部为负;
第四象限的复数特点:实部为正,且虚部为负.
知识点二 复数的模
向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|z|或|a+bi|.如果b=0,那么z=a+bi是一个实数a,它的模等于|a|(就是a的绝对值).由模的定义可知,|z|=|a+bi|= (a,b∈R).
[微练1] 若复数z=2+2i,则|z|=________.
解析:z=2+2i,则|z|==2.
答案:2
知识点三 共轭复数
1.定义
一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.
通常记复数z的共轭复数为,若z=a+bi,则=a-bi.特别地,实数a的共轭复数仍是a本身.
2.性质
(1)||=|z|.
(2)实数的共轭复数是它本身,即z=⇔z∈R.
[微练2] 如图,在复平面内点A表示复数z,则图中表示z的共轭复数的点是( )
A.A B.B
C.C D.D
解析:B 因为x+yi(x,y∈R)的共轭复数是x-yi,所以由复数的几何意义知,z与其共轭复数所对应的点关于实轴对称.故选B.
题型一 复数与平面内点的对应
1.(2023·云南弥勒一中月考)设x+xi=1+yi,其中x,y∈R,i为虚数单位,则x-yi在复平面内对应的点所在象限为( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:D 因为x+xi=1+yi,所以x=y=1,所以x-yi=1-i,所以复数1-i在复平面内对应的点在第四象限.故选D.
2.在复平面内,若复数-1-(a2-2a)i(i为虚数单位)对应的点位于第二象限,则实数a的取值范围是( )
A.(0,2)
B.(-∞,0)∪(2,+∞)
C.[0,2]
D.(-∞,0]∪[2,+∞)
解析:A ∵复数-1-(a2-2a)i(i为虚数单位)在复平面内对应的点位于第二象限,∴-(a2-2a)>0,∴0<a<2.故选A.
3.(多选题)若θ∈(π,2π),则复数cos θ+isin θ在复平面内对应的点不可能在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:AB 因为θ∈(π,2π),所以-1<cos θ<1,-1≤sin θ<0,所以复数cos θ+isin θ在复平面内对应的点不可能在第一和第二象限.故选AB.
利用复数与点的对应解题的步骤
(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数z=a+bi(a,b∈R)可以用复平面内的点Z(a,b)来表示,是解决此类问题的根据.
(2)列出方程(组)或不等式(组):此类问题可寻求复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程(组)或不等式(组)求解.
题型二 复数与向量的对应关系
(1)向量对应的复数是5-4i,向量对应的复数是-5+4i,则+对应的复数是( )
A.-10+8i B.10-8i
C.0 D.10+8i
解析:C 由复数的几何意义,可得=(5,-4),=(-5,4),
所以+=(5,-4)+(-5,4)=(0,0),所以+对应的复数为0.
(2)设O是原点,向量,对应的复数分别为2-3i,-3+2i,那么向量对应的复数是( )
A.-5+5i B.-5-5i
C.5+5i D.5-5i
解析:D 由复数的几何意义,得=(2,-3),=(-3,2),=-=(2,-3)-(-3,2)=(5,-5).所以对应的复数是5-5i.
[发散思维] 1.(变条件)若在本例(2)中对应的复数是z,则=________.
解析:由本例(2)的解析可知对应的复数是5-5i,即z=5-5i,所以=5+5i.
答案:5+5i
2.(变设问)在本例(2)中,若点A关于实轴的