内容正文:
12.1 复数的概念
课程标准
学习目标
(1)通过方程的解体会引人复数的必要性,能类比自然数系扩充到实数系的过程,归纳出数系扩充的基本思想;能用自己的语言说明虚数单位i的意义,体会现实需求与数学内部的矛盾在促进数系扩充过程中所起的作用.
(2)能说明复数代数表示的基本结构并能运用Venn图对复数进行分类;能说出复数相等的含义,并会用于解决简单的实际问题.
(3)能类比实数的几何意义,用自己的语言解释复数的几何意义,从数与形两个角度,理解复数相等的条件.
(1)通过方程的解,认识复数.
(2)理解复数的代数表示及其几何意义,理解两个复数相等的含义.
知识点01 复数的基本概念
1、虚数单位
数叫倣虚数单位,它的平方等于,即.
知䢔点诠释:
(1)是的一个平方根,即方程的一个根,方程的另一个根是;
(2)可与实数进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立.
2、复数的摡念
形如的数叫复数,记作:;
其中:叫复数的实部,叫复数的虚部,是虚数单位.全体复数所成的集合叫做复数集,用字母表示.
知识点诠释:
复数定义中,容易忽视,但却是列方程求复数的重要依据.
3、复数的分类
对于复数
若,则为实数,若,则为虚数,若且,则为纯虚数.
分类如下:
()
用集合表示如下图:
4、复数集与其它数集之间的关系
(其中为自然数集,为整数集,为有理数集,为实数集,C为复数集.)
【即学即练1】(2024·高一·全国·课后作业)下列四种说法正确的是( )
A.如果实数,那么是纯虚数.
B.实数是复数.
C.如果,那么是纯虚数.
D.任何数的偶数次幂都不小于零.
知识点02 复数相等的充要条件
两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.即:
如果,那么
特别地:.
知识点诠释:
(1)一个复数一旦实部、虚部确定,那么这个复数就唯一确定;反之一样.
根据复数与相等的定义,可知在两式中,只要有一个不成立,那么就有(,).
(2)一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小如果两个复数都是实数,就可以比较大小;也只有当两个复数全是实数时才能比较大小.
【即学即练2】(2024·高一·全国·课时练习)方程的实数解 .
题型一:复数的概念
【典例1-1】(2024·高一·全国·课后作业)设集合{复数},{实数},{纯虚数},若全集,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例1-2】(2024·高一·湖南长沙·阶段练习)已知为虚数单位,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.实部为零的复数是纯虚数
C.可能是实数 D.复数的虚部是
【变式1-1】(2024·高一·全国·课时练习)复数i的虚部为( )
A.2 B.
C. D.0
【变式1-2】(2024·辽宁·模拟预测)已知z1,z2为复数.若命题p:z1·z2>0,命题q:z1>z2,则p是q成立的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式1-3】(2024·高二·上海徐汇·期末)下列命题中,正确的是( )
A.任意两个复数都能比较大小 B.任意两个复数都不能比较大小
C.设,如果,那么 D.设,如果,那么
【方法技巧与总结】
复数中,实数a和b分别叫做复数的实部和虚部.特别注意,b为复数的虚部而不是虚部的系数,b连同它的符号叫做复数的虚部.
题型二:复数的分类
【典例2-1】(22·23高一·全国·课堂例题)实数m取什么值时,复数是:
(1)实数?
(2)虚数?
(3)纯虚数?
【典例2-2】(21·22高一·全国·课时练习)符合下列条件的复数一定存在吗?若存在,请举出例子;若不存在,请说明理由.
(1)实部为的虚数;
(2)虚部为的虚数;
(3)虚部为的纯虚数;
(4)实部为的纯虚数.
【变式2-1】(2024·高一·安徽池州·阶段练习)已知复数.
(1)若复数是虚数,求实数的值;
(2)若复数是纯虚数,求实数的值.
【变式2-2】(2024·高一·上海·课时练习)若为实数,求出复数,并判断复数是实数还是虚数,若是虚数,是纯虚数吗?
【变式2-3】(2024·高二·吉林辽源·期末)已知复数.
(1)取什么值时,为实数;
(2)取什么值时,为纯虚数.
【变式2-4】(2024·高二·河南周口·期中)已知,复数,当m为何值时,
(1)z为实数?
(2)z为虚数?
(3)z为纯虚数?
(4)z在复平面内对应的点在第四象限?
【变式2-5】(2024·高二·上海浦东新·期末)已知复数(是虚数单位)
(1)复数是实数,求实数的值;
(2)复数是虚数,求实数的取值范围;
(3)复数是纯虚数,求实数的值.
【方法技巧与总结】
解决复数分类问