内容正文:
第七章 复 数
7.1 复数的概念
7.1.2 复数的几何意义
复习引入
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
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)
4. 复数相等
思考1 复数z= a +bi里面含有几个实数?
5. 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. 那么,复数能否像实数一样,也用点来表示呢?如何构建一个对应关系,使得复数和点一一对应?
思考2 复数z= a +bi里的实数a,b可以与什么图形对应?
两个
点
实数
数轴上的点
(形)
(数)
一一对应
思考3 复数z= a +bi还可以和是什么图形对应?
向量
教材导学
阅读教材:
1.复平面、实轴、虚轴的含义是什么?
2.如何理解复数可以与点、与向量一一对应?(几何意义)
3.复数的模或绝对值是什么?
4.什么是共轭复数?
用复平面内的点表示复数
如图示, 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.
Z:a+bi
a
b
这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面.
x轴—实轴
y轴—虚轴
实轴
虚轴
如:复平面内点(-2,3)
复数
-2+3i
原点(0,0)
0
(-2,0)
-2
(0,-5)
-5i
实数
纯虚数
注:实轴上的点都表示 ;除原点外,虚轴上的点都表示 .
实数
纯虚数
1.复平面、实轴、虚轴的含义是什么?
问题1.1 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)
实部
虚部
由一个有序实数对(a,b)唯一确定
问题1.2 根据复数相等的定义,任何一个复数z=a+bi都可以由一个有序实数对(a,b)唯一确定;反之也对.由此你能想到复数的几何表示方法吗?
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)
所以,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.
2.如何理解复数可以与点、与向量一一对应?(几何意义)
复数的几何意义1
复数z=a+bi 复平面内的点Z(a,b)
一一对应
按照这种表示方法,每一个复数,有复平面内唯一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有唯一的复数和它对应. 由此可知,复数集C中的数与复平面内的点按照如下方式建立了一一对应关系.
问题2 在平面直角坐标系中,每一个平面向量都可以用一个有序实数对来表示,而有序实数对与复平面是一一对应的.你能用平面向量来表示复数吗?
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)
定义: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|.
3.复数的模或绝对值是什么?
4.什么是共轭复数?
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:
复数z的共轭复数用 表示,即
问题3 若z1,z2是共轭复数,那么在复平面内它们所对应的点有怎样的关系?
关于实轴对称
练习:复数z1=-1-2i,z2=3,z3=5i的共轭复数分别为什么?
特别地,实数的共轭复数就是它自己本身。
模长相等
共轭复数有哪些性质?
①∣z∣= ∣ ∣
②
③=
④z=
为实数
=
拓展探究
巩固应用
O
x
y
A
B
C
D
E
F
G
H
课本P73
1. 说出图中复平面内各点所表示的复数(每个小方格的边长为1).
解:点A表示的复数是4+3i;
点B表示的复数是3-3i;
点C表示的复数是-3+2i;
点D表示的复数是-3-3i;
点E表示的复数是5;
点F表示的复数是-2;
点G表示的复数是5i;
点H表示的复数是-5i.
(1) 2+5i;
(2)-3+2i;
(3)2-4i;
(4)-3-5i;
(5) 5;
(6) -3i;
y
O
x
A
B
C
D
E
F
课本P73
2. 已知在复平面内,描出表示下列复数的点.
例2 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) 复数z1,z2对应的点和向量如图示.
(2)
反思 点 Z1,Z2 有怎样的关系?复数z1,z2有怎样的关系?
课本P71
例3 设z∈C,在复平面内z对应的点为Z,那么满足下列条件的点Z的集合是什么图形.
(1) |z|=1 ; (2) 1<|z|<2.
所以满足条件 |z|=1 的点 Z 的集合是以原点 O 为圆心,以 1 为半径的圆.
解:(1)由 |z|=1 得,向量 的模等于 1,
(2)不等式 1<|z|<2 可化为不等式
不等式的解集是以原点为圆心,1为半径和2为半径的两个圆所夹的圆环,不包括圆环的边界.
课本P72
课本P73
解:(1) 这些复数对应的向量如图示.
3. 已知复数2+i, -2+4i , -2i, 4,
(1) 在复平面内画出这些复数对应的向量;
(2) 求这些复数的模.
A(2,1)
B(-2,4)
C(0,-2)
D(4,0)
(2)
6. 当实数m取什么值时,复平面内表示复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i的点分别满足下列条件?
(1)位于第四象限
(2)位于第一象限或第三象限;
(3)位于直线y=x上.
课本P73—习题7.1
小结
1、知识要点:复平面,实轴,虚轴,复数的模或绝对值,
复数的两种几何意义,共轭复数;
2、思想方法:转化的思想方法;
3、易错点:含复数的模的不等式的计算以及其几何意义的理解.
作业
7.1.2 复数的几何意义
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