7.1.2 复数的几何意义(导学案)-2025-2026学年高一下学期数学人教A版必修第二册
- 理解复平面的定义,掌握复数与复平面内的点、平面向量的一一对应关系.
- 掌握复数模的概念、计算公式及几何意义.
- 建立数与形的关联,提升直观想象、抽象概括、逻辑推理、数学运算能力,能运用几何意义解决简单复数问题.
- 复数与复平面内的点、向量的对应关系.
- 复数的模(绝对值)的定义与计算公式:
(
).
- 共轭复数的概念及其几何意义.
- 理解复数模的几何意义是表示点到原点的距离.
- 利用复数的几何意义求解复数对应点的轨迹问题.
- 问题引入:
我们知道,实数可以用数轴上的点来表示.那么复数 (
)能否也用平面上的点来表示?
建立一个平面直角坐标系,横轴( 轴)称为实轴,纵轴(
轴)称为虚轴,这样的平面叫做复平面.
复数 与复平面上的点
一一对应.
例如: 对应点
;
对应点
.
- 例题:
在复平面内,画出下列复数对应的点:,
,
,
,
.
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解:点分别为 ,
,
,
,
.
- 思考:
(1) 实轴上的点表示什么数?虚轴上的点表示什么数?
(实轴上的点表示实数,虚轴上的点(除原点)表示纯虚数.)
(2) 原点表示什么复数?
- 复平面:以实轴为
轴、虚轴为
轴的直角坐标系.
- 对应关系:复数
点
.
- 点的特征:实数对应点在实轴上,纯虚数对应点在虚轴上(原点除外).
- 从点到向量:
复平面上的点 可以看作以原点
为起点、点
为终点的向量
.
因此,复数 也与向量
一一对应.
- 复数的模:
向量 的长度称为复数
的模(或绝对值),记作
或
,
几何意义:点 到原点的距离.
例如:.
- 例题:
已知复数 ,求
,并指出对应点与原点距离.
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解:.
- 思考:
(1) 两个复数的模相等,它们的对应点有什么关系?
(在复平面上,它们位于以原点为圆心的同一个圆上.)
(2) 若 ,则
对应的点构成什么图形?
(单位圆.)
- 复数与向量:
向量
.
- 模的定义:
.
- 模的几何意义:点
到原点的距离.
- 模的性质:
,
(三角形不等式).
- 共轭复数的定义:
若复数 (
),则它的共轭复数为
.
实部相等,虚部互为相反数.
例如: 的共轭复数为
;
的共轭复数为
;实数
的共轭复数是它本身.
- 几何意义:
在复平面内,互为共轭的两个复数对应的点关于实轴对称.
- 模的关系:
.
- 例题:
已知 ,求
,并在复平面内标出
和
对应的点,观察它们的对称性.
解:,点
与
关于实轴对称.
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