内容正文:
复 数
3.1 复数的概念(教学方式:基本概念课——逐点理清式教学)
[课时目标]
1.在问题情境中了解数系的扩充过程,通过方程的解认识复数.
2.理解复数的代数表示,理解两个复数相等的条件.
3.掌握复数的分类及复数相等的充要条件.
逐点清(一) 复数的概念
[多维理解]
复数的定义及代数形式
定义
把形如a+bi(其中a,b∈R)的数称为复数,其中a称为复数a+bi的实部,b称为复数a+bi的虚部,i称为虚数单位,i2=-1
代数
形式
复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R).我们一般将复数z的实部记作Re z,虚部记作Im z
|微|点|助|解|
(1)虚数单位i性质的关注点
i2=-1的理解:并没有规定i=±还是i=或i=-,在今后的学习中,我们将知道=±i,但不能说i=±.
(2)复数概念的两个关注点
①复数的代数形式:若z=a+bi,只有当a,b∈R时,a才是z的实部,b才是z的虚部,且注意虚部不是bi,而是b.
②不要将复数与虚数的概念混淆,实数也是复数,实数和虚数是复数的两大构成部分.
[微点练明]
1.若复数z满足z=6i+2i2,则z的虚部是 ( )
A.-2i B.6i
C.1 D.6
解析:选D z=6i+2i2=-2+6i,则z的虚部是6.
2.若复数2-bi(b∈R)的实部与虚部之和为0,则b的值为 ( )
A.2 B.
C.- D.-2
解析:选A 由复数2-bi(b∈R)的实部与虚部之和为0,得2-b=0,即b=2.
3.以-+7i的虚部为实部,以i+5i2的实部为虚部的复数是 ( )
A.7-5i B.-+i
C.5+i D.+i
解析:选A 设所求复数为z=a+bi(a,b∈R),由题意知复数-+7i的虚部为7,所以a=7.复数i+5i2=-5+i的实部为-5,所以b=-5.故z=7-5i.
4.已知复数z=a2+(2a+3)i(a∈R)的实部大于虚部,则a的取值范围为 .
解析:由已知可得a2>2a+3,即a2-2a-3>0,解得a>3或a<-1.因此a的取值范围是(-∞,-1)∪(3,+∞).
答案:(-∞,-1)∪(3,+∞)
逐点清(二) 复数的分类
[多维理解]
1.复数集
习惯上用C表示全体复数组成的集合,称为复数集,于是C={a+bi|a,b∈R}.
2.复数的分类
复数z=a+bi(a,b∈R)的分类:
(1)当且仅当b=0时,z是实数a;
(2)当b≠0时,z称为虚数;
(3)当b≠0且a=0时,z=bi称为纯虚数.
|微|点|助|解|
(1)a=0是z=a+bi(a,b∈R)为纯虚数的必要不充分条件.
(2)复数集C是目前中学阶段接触到的最大数集,由此可知N+NZQRC.
(3)设所给复数为z=a+bi(a,b∈R),
①z为实数⇔b=0;②z为虚数⇔b≠0;③z为纯虚数⇔a=0且b≠0.
[微点练明]
1.若复数(a2-3a+2)+(a-1)i是纯虚数,则实数a的值为 ( )
A.1 B.2
C.-1或-2 D.1或2
解析:选B 由得a=2,故选B.
2.已知z1=-4a+1+(2a2+3a)i,z2=2a+(a2+a)i,其中a∈R,z1>z2,则a的值为 .
解析:由z1>z2,得
即解得a=0.
答案:0
3.实数x分别取什么值时,复数z=+(x2-2x-15)i是①实数?②虚数?③纯虚数?
解:①当x满足即x=5时,是实数.
②当x满足
即x≠-3且x≠5时,是虚数.
③当x满足
即x=-2或x=3时,是纯虚数.
逐点清(三) 两个复数相等
[多维理解]
若两个复数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R)的实部与虚部分别相等,则称这两个复数相等,即a+bi=c+di⇔a=c且b=d.特别地,a+bi=0⇔a=0且b=0.
|微|点|助|解|
(1)应用复数相等的充要条件时要注意:应先将复数化为z=a+bi(a,b∈R)的形式,再应用复数相等的充要条件列方程组求解.
(2)a+bi=0,a,b∈R⇔a=0,b=0.
[微点练明]
1.若a,b∈R,i是虚数单位,a+2 025i=2-bi,则a2+bi等于 ( )
A.2 025+2i B.2 025+4i
C.2+2 025i D.4-2 025i
解析:选D 因为a+2 025i=2-bi,所以a=2,-b=2 025,即a=2,b=-2 025.所以a2+bi=4-2 025i.
2.已知关于x的方程(x2+mx)+2xi=-2-2i(m∈R)有实数根n,且z=m+ni,则复数z等于 ( )
A.3+i B.3-i
C.-3-i D.-3+i
解析:选B 由题意知(n2+mn)+2ni=-2-2i,即解得∴z=3-i.
3.方程(2x2-3x-2)+(x2-5x+6)i=0的实数解x= .
解析:易得解得x=2.
答案:2
4.已知M={1,(m2-2m)+(m2+m-2)i},P={-1,1,4i},若M∪P=P,求实数m的值.
解:∵M∪P=P,∴M⊆P.
由(m2-2m)+(m2+m-2)i=-1,
得解得m=1;
由(m2-2m)+(m2+m-2)i=4i,
得解得m=2.综上可知,m=1或m=2.
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