内容正文:
7.1.2复数的几何意义
复习回顾
2. 复数z=a+bi (a、bR)中a叫z的 、b叫z的 .
实部
虚部
1. 虚数单位i:i2= .
-1
3. 复数的分类
4. 复数相等
复数
实数(b=0)
虚数(b≠0)
纯虚数
(a=0, b≠0)
非纯虚数
(a≠0, b≠0)
a + bi = c + di ⇔ a = c且b = d.
情境引入
我们知道,实数与数轴上的点一一对应,因此实数可以用数轴上的点来表示.
实数a
数轴上的点A
(形)
(数)
一一对应
能否类比实数的几何意义推理出复数的几何意义呢?
问题探究
探究1 根据复数的代数形式,一个复数由什么唯一确定?
z=a+bi (a,b∈R)
a叫做复数的实部
b叫做复数的虚部
任一复数z=a+bi都可由一个有序实数对(a,b)唯一确定.
根据复数相等的定义,反之也对.
问题探究
复数z=a+bi(a,b∈R)
有序实数对(a,b)
平面直角坐标系中的点
一一对应
一一对应
一一对应
(数)
(形)
探究2 复数的几何意义是什么?
复数集与平面直角坐标系中的点集之间可以建立一一对应关系,因此可以用点表示复数.
新知讲授
复平面
Z:a+bi
a
b
实轴
虚轴
除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
如图,点Z的横坐标是a,纵坐标是b,复数z=a+bi可用点Z(a,b)表示.
这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴.
实轴上的点都表示实数.
新知讲授
复数的几何意义——与点对应
每一个复数,有复平面内唯一的一个点和它对应;
复数 复平面内的点.
一一对应
反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应.
由此,复数集中的数与复平面内的点按如下方式建立了一一对应关系
新知应用
例1 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)第二象限;(3)在直线y=x上. 分别求实数m的值或范围.
《三维设计》P33例1
问题探究
探究3 在平面直角坐标系中,每一个向量都可以用一个有序实数对表示,而有序实数对与复数一一对应,能否用平面向量来表示复数呢?
a
b
Z:a+bi
复数z=a+bi(a,b∈R)
复平面内的点Z(a,b)
一一对应
一一对应
一一对应
平面向量
复数的几何意义2
规定: 相等的向量表示同一个复数.
方便起见,常把复数z=a+bi说成点Z或说成向量
Z(a,b)
新知应用
例2 在复平面内的长方形ABCD的四个顶点中,点A,B,C对应的复数分别是2+3i,3+2i,-2-3i,求点D对应的复数.
解:记O为复平面的原点,
由题意得 =(2,3), =(3,2), =(-2,-3).
设 =(x,y),则 =(x-2,y-3), =(-5,-5).
由题意知, = ,所以 即
故点D对应的复数为-3-2i.
《三维设计》P34例2
新知讲授
复数的模
a
b
Z:a+bi
Z(a,b)
向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,
记作|z|或|a+bi|.
几何意义:复数z=a+bi在复平面上对应的点Z(a,b)到原点的距离.
如果b=0,那么z=a+bi是一个实数,它的模就等于|a|.
新知应用
例3 已知复数z1= -i,z2=- + i.
(1)求|z1|,|z2|的值并比较大小;
(2)设z∈C,且z在复平面内对应的点为Z,则满足|z2|≤|z|≤z1|的点Z组成的集合是什么图形?并作图表示.
《三维设计》P34例3
新知应用
例4 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,并比较它们的模大小.
Z1(4,3)
Z2(4,-3)
解:(1) 如图,复数z1,z2对应的点分别为Z1,Z2.
(2) |z1|=|4+3i|=5,|z2|=|4-3i|=5
思考 点 Z1,Z2 有怎样的关系?复数z1,z2有怎样的关系?
对应的向量分别为,.
|z1|=|z2|.
新知讲授
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.
共轭复数
表示:复数z的共轭复数用表示.
若z1,z2是共轭复数,那么在复平面内它们所对应的点关于实轴对称.
特别地,实数的共轭复数就是它自己本身.
如果z=a+bi,那么 =a-bi.
新知应用
例5 (多选)已知复数z=4-3i,则下列命题中正确的为( )
A. ||=5 B. =4+3i
C. 的虚部为-3i D. 在复平面上对应的点在第二象限
《三维设计》P35例4
AB
新知应用
例6 已知a,b∈R,i是虚数单位,若复数a+i与-1+bi互为共轭复
数,则( )
A. a=-1,b=1 B. a=-1,b=-1
C. a=1,b=1 D. a=1,b=-1
《三维设计》P35训练4
B
课堂总结
$