内容正文:
3.1 数系的扩充
课堂导学
三点剖析
各个击破
一、复数的有关概念
【例1】设复数z=lg(m2-2m-2)+(m2+3m+2)i,m∈R,当m为何值时:
(1)z是实数;(2)z是纯虚数;(3)z对应的点在第二象限?
解:(1)要使z∈R,则m=-1或m=-2,
所以当m=-1或m=-2时,z为实数.
(2)要使z为纯虚数,则需
即
∴
∴m=3.∴m=3时,z为纯虚数.
(3)要使z对应的点位于复平面内的第二象限,则需
即
-1<m<1-或1+<m<3.
∴当m∈(-1,1-)∪(1+,3)时,z对应的点在第二象限.
温馨提示
注意此类题目的答题方式,如(1)是寻求z为实数的充分条件,不能叙述为“因为z是实数,所以……”.
根据复数有关概念的定义,把此复数的实部与虚部分开,转化为实部与虚部分别满足定义的条件这一实数问题去求解.
类题演练 1
实数m取何值时,复数z=(m2-5m+6)+(m2-3m)i是(1)零?(2)虚数?(3)纯虚数?
解:(1)复数z为零的充要条件为
解得m=3.
(2)依题意得
m2-3m≠0,
解得m≠0且m≠3.
(3)解得m=2.
变式提升 1
实数k为何值时,复数(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i).分别是(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数;(4)零 ?
解:由z=(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)=(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i.
(1)当k2-5k-6=0时,z∈R,即k=6或k=-1.
(2)当k2-5k-6≠0时,z是虚数,即k≠6且k≠-1.
(3)当时,z是纯虚数,解得k=4.
(4)当时,z=0,解得k=-1.
故当k=6或k=-1时,z∈R;当k≠6且k≠-1时,z是虚数;当k=4时,z是纯虚数;当k=-1时,z=0.
二、复数相等的充要条件的应用
【例2】已知x是实数,y是纯虚数,且满足(2x-1)+i=y-(3-y)i,求x与y.
解:设y=bi(b∈R且b≠0),代入已知条件并整理得
(2x-1)+i=-b+(b-3)i.
由复数相等的条件得:
解得
∴x=-,y=4i.
温馨提示
一般根据复数相等的充要条件,可由一个复数等式得到两个实数等式组成的方程组,从而可确定两个独立参数,本题就是利用这一重要思想,化复数问题为实数问题得以解决,在解此题时,学生易忽视y是纯虚数这一条