内容正文:
7.1 复数的概念
7.1.2 复数的几何意义
学习目标
1.通过实例了解复平面的点与复数一一对应关系.
2.通过复平面,把复数与向量建立起紧密的联系.
3.通过向量的模表示复数的模.
4.理解共轭复数的概念.
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复习旧知
数系扩充的基本规则
复数的基本概念
两个复数相等的含义
复数的分类
形如 (a,b∈R)的数叫做复数,其中 叫做虚数单位.
其中a叫做复数的实部,b叫做复数的虚部.
=
,
复数
z=
复习回顾
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新知引入
实数
数轴上的点
一一对应
几何表示与意义
任何一个复数都可以由一个有序实数对唯一确定,而有序数对与平面直角坐标系中的点是一一对应的.
思考
回顾定义,如何确定一个复数?由此你能想到复数的几何表示方法吗?
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新知讲解
如图,在平面直角坐标系中,点的横坐标是纵坐标是,那么复数就可用点表示.
复平面
轴:实轴
轴:虚轴
问:在复平面内,实轴和虚轴上的点都表示什么数?
实轴上的点都表示实数;
除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
表示?
表示?
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知识梳理
1.建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做 ,y轴叫做 ,实轴上的点都表示 ;除了 外,虚轴上的点都表示 .
2.复数集C和复平面内所有的点组成的集合是 的,即复数z=a+bi 复平面内的点Z(a,b),这是复数的一种几何意义.
实轴
虚轴
实数
原点
纯虚数
一一对应
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典例分析
例1
(1)请完成以下表格.
复平面内的点 (0,0) (-2,0) (0,1) (-2,2)
复数 -2
分类 实数
0
i
-2+2i
实数
纯虚数
虚数
(2)在复平面内,若复数z=(m2-2m-8)+(m2+3m-10)i对应的点:①在虚轴上;②在第二象限内;③在y=x的图象上,分别求实数m的取值范围.
①由题意得m2-2m-8=0,解得m=-2或m=4.
②由题意得解得2<m<4.
③由已知得m2-2m-8=m2+3m-10,故m=.
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跟踪训练1 当实数m为何值时,复数z=(m2-8m+15)+(m2+3m-28)i在复平面内的对应点:
(1)位于第四象限内;
巩固提升
(1)要使点位于第四象限内,
则
∴
∴-7<m<3.
(2)位于x轴负半轴上;
(3)在上半平面(含实轴)?
(2)要使点位于x轴负半轴上,
则
∴∴m=4.
(3)要使点位于上半平面(含实轴),
则 m2+3m-28≥0,解得m≥4或m≤-7.
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新知探究
平面向量可以用有序数对来表示,借助有序数对能建立复数与平面向量的联系吗?
问题
复数 复平面内的点
一一对应
平面向量
一一对应
复数的几何意义
复数
方便起见,我们常把复数 说成点或向量.
复平面
向量的模叫做复数的模或绝对值,记作或即
其中
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知识梳理
1.复数与平面向量:如图所示,设复平面内的点Z表示复数z=a+bi,连接OZ,显然向量_____由点Z唯一确定;反过来,点Z也可以由向量 确定.
因此,复数集C中的数与复平面内以原点为起点的向量建立了_________
关系(实数0与零向量对应),即复数z=a+bi 平面向量.这是复数的另一种几何意义.
为方便起见,我们常把复数z=a+bi说成点Z或说成向量,并且规定,相等的向量表示 复数.
同一个
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知识梳理
2.复数的模
(1)定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
(2)记法:复数z=a+bi的模记作 .
(3)公式:|z|=|a+bi|=___________.
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典例分析
例2 (1)设复数z1=-4+3i,z2=-4-3i.
①在复平面内画出复数z1,z2对应的点和向量;
②求复数z1,z2的模,并比较它们的模的大小.
(2)在复平面内,复数z对应的点(,b)在第四象限内,若|z|=3,求复数z.
如图,复数z1,z2对应的点分别为Z1,Z2,对应的向量分别为.
|z1|=|-4+3i|==5,
|z2|=|-4-3i|==5,
则|z1|=|z2|.
z=-2i.
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下列命题中,假命题是
A.复数的模是非负实数
B.复数等于零的充要条件是它的模等于零
C.两个复数的模相等是这两个复数相等的必要条件
D.复数z1>z2的充要条件是|z1|>|z2|
√
巩固提升
跟踪训练2
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学习新知
【思考】
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复数z=3-4i的共轭复数在复平面内对应的点在
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
例 3
√
z=3-4i的共轭复数为=3+4i,可知其在复平面内对应的点在第一象限.
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(多选)下列说法正确的是
A.复数和其共轭复数都是成对出现的
B.实数不存在共轭复数
C.互为共轭复数的两个复数在复平面内对应的点关于虚轴对称
D.复数和其共轭复数的模相等
跟踪训练 3
√
√
由共轭复数的相关知识可知,AD正确.
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学习新知
例4:
O
x
y
1
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学习新知
例4:
O
x
y
1
2
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设复数z1,z2在复平面内对应的点分别为Z1,Z2,|z1|=2,z2=3i,则Z1,Z2两点之间距离的最大值为
A.1 B.3 C.5 D.7
跟踪训练 4
√
因为|z1|=2,说明复数z1在复平面内对应的点Z1到原点的距离为2,这样的点Z1的集合是以原点O为圆心,2为半径的圆.z2在复平面内对应的点Z2为(0,3),则最大值为点Z2(0,3)到圆心O的距离加上半径,即3+2=5.
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课堂小结
1.知识清单:
(1)复数与复平面内的点、向量之间的对应关系.
(2)复数的模及几何意义.
(3)共轭复数.
2.方法归纳:待定系数法、数形结合.
3.常见误区:虚数不能比较大小,虚数的模可以比较大小.
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1
2
3
4
1.(2024·新课标全国Ⅱ)已知z=-1-i,则|z|等于
A.0 B.1 C. D.2
√
若z=-1-i,
则|z|==.
随堂演练
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2.已知z=m+(3m+2)i在复平面内对应的点在直线y=2x上,则实数m的值是
A.-2 B.- C.0 D.2
1
2
3
4
√
∵z=m+(3m+2)i在复平面内对应的点在直线y=2x上,∴3m+2=2m,解得m=-2.
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3.向量a=(3,1),设向量a对应的复数为z,则z的共轭复数= ,||= .
1
2
3
4
3-i
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4.写出一个同时满足下列条件的复数z= .
①|z|=2;②复数z在复平面内对应的点在第二象限.
1
2
3
4
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课后作业
韩语班:教材73页习题7.1
4班、5班:课后作业20 1-14必做,15、16选做
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本节内容结束
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