内容正文:
7.1.2 复数的几何意义
数缺形时少直观,
形少数时难入微,
数形结合百般好,
隔离分家万事非.
情景引入
1. 复数z=a+bi (a、bR)中a叫z的 、b叫z的 ,虚数单位i:
实部
虚部
2. 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)
3. 复数相等
复习回顾
i2=-1
G. 波利亚
“类比就是一种相似,相似的对象在某个方面彼此一致,类比是一个伟大的领路人.”
情景引入
问题2 类比实数的几何表示,同学们想一想,复数是否也存在一个点与它对应?
问题1 实数的几何表示是什么?
数轴上的点
实数
数轴上的点
(形)
(数)
一一对应
新知探究
复数z=a+bi(a,b∈R)
有序实数对(a,b)
一一对应
一一对应
一一对应
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.
复数的几何表示
Z(a,b)
a
b
Z:a+bi
平面直角坐标系中的点
Z(a,b)
你能联想到什么?
新知探究
这样建立的直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面
1. 复平面
x轴—实轴
y轴—虚轴
Z(a,b)
a
b
Z:a+bi
实轴
虚轴
复平面内点(-2,3)
复数-2+3i
复平面内点(0,2)
复数 2i
复平面内点(-2,0)
复平面内点(1,-5)
实数-2
复数 1-5i
口答:
新知探究
2. 复数的几何意义(一)
一一对应
Z(a,b)
a
b
Z:a+bi
复平面内的点Z(a,b)
复数z=a+bi(a,b∈R)
新知探究
教材P73
(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
1. 已知在复平面内,描出表示下列复数的点.
当堂检测
课本P73练习第2题
教材P73
O
x
y
A
B
C
D
E
F
G
H
2. 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.
当堂检测
课本P73练习第1题
2. 复数的几何意义(一)
Z(a,b)
a
b
Z:a+bi
注:实轴上的点都表示实数;
除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
判断:实轴上的点表示实数,虚轴上的点表示纯数.( )
✕
新知探究
能力提升
(3) 在实轴下方(不包括实轴);
课本P73习题7.1第6题
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
2. 复数的几何意义(二)
平面向量
注意:复数与向量的对应:复数z=a+bi(a,b∈R)的对应向量是以原点O为起点的向量,否则就谈不上一一对应,因为复平面上与 相等的向量有无数个.
Z(a,b)
a
b
Z:a+bi
新知探究
3. 复数的模
定义:向量 的模叫做复数z=a+bi (a,b∈R)的模或绝对值,记作 |z|或|a+bi|.
如果b=0,那么z=a+bi是一个实数,它的模就等于|a|.
练习:复数z=1-3i的模等于( )
a
b
Z:a+bi
Z(a,b)
复数的模其实是实数绝对值概念的推广
新知探究
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)
课本P73练习第3题
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)
观察:复数z1,z2,你会发现有什么特点?
实部相等,虚部互为相反数
共轭复数
例题讲解
Z1(a,b)
Z2(a,-b)
3. 共轭复数
定义: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.
表示方法:复数 的共轭复数用 表示,即
虚部不等于0的两个共轭复数也叫共轭虚数.
a
-b
b
练一练
写出复数z1=-1-2i,z2=3,z3=5i的共轭复数。
新知探究
例3 设z∈C ,复数z在复平面内对应的点为Z,那么满足下列条件的点Z的集合是什么图形?
(1) (2)
解:(1)由| z| =1得,向量 的模等于1,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.如图所示:
例题讲解
例3 设z∈C ,复数z在复平面内对应的点为Z,那么满足下列条件的点Z的集合是什么图形?
(1) (2)
(2)不等式1<| z |<2可化为不等式组
不等式| z |<2的解集是圆| z |=2的内部所有的点组成的集合,不等式| z |>1的解集是圆| z |=1外部所有的点组成的集合,这两个集合的交集,就是上述不等式组的解集,也就是满足条件1<| z |<2的点 Z 的集合,容易看出,所求的集合是以原点O为圆心,以1及2为半径的两个圆所夹的圆环,但不包括圆环的边界.如右图所示:
例题讲解
1.在复平面内,复数z=i+2i2对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.设O为原点,复数2+3i,-3-2i在复平面内对应的点分别为A、B,那么向量 对应的复数为( ) A.-l+i B.1-i C.-5-5i D.5+5i
3.已知复数z=(m-3)+(m-1)i的模等于 ,
(1)求m的值; (2)求
4.若复数z=(m-2)+(m+1)i为纯虚数(i为虚数单位),其中m∈R,则 =
B
D
2
-1-i
3
课堂巩固
实数的几何意义的
复数的几何意义的
复数的模
共轭复数
类比
通过这节课的学习,你有哪些收获?
课堂小结
课本73页 习题7.1 4、5、7、8、10
课后探究:
课后作业
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