内容正文:
学习目标 1.了解引进虚数单位i的必要性,了解数集的扩充过程. 2.理解在数系的扩充中由实数集扩展到复数集出现的一些基本概念.3.掌握复数代数形式的表示方法,理解复数相等的充要条件.
知识点一 复数的概念及代数表示
思考1 方程x2+1=0在实数范围内有解吗?
思考2 若有一个新数i满足i2=-1,试想方程x2+1=0有解吗?
1.复数的定义
形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做______________,满足i2=________.全体复数所组成的集合叫做__________,记作C.
2.复数的表示
复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R),这一表示形式叫做复数的____________,a与b分别叫做复数z的________与________.
知识点二 复数的分类
思考1 复数z=a+bi在什么情况下表示实数?
思考2 实数集R和复数集C有怎样的关系?
1.复数a+bi(a,b∈R)
2.集合表示:
知识点三 复数相等的充要条件
在复数集C={a+bi|a,b∈R}中任取两个复数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),规定a+bi与c+di相等的充要条件是________________.
类型一 复数的基本概念
例1 下列命题中,正确命题的个数是________.
①若x,y∈C,则x+yi=1+i的充要条件是x=y=1;
②若a,b∈R且a>b,则a+i>b+i;
③若x2+y2=0,则x=y=0;
④一个复数为纯虚数的充要条件是这个复数的实部等于零;
⑤-1没有平方根.
反思与感悟 (1)正确理解复数的有关概念是解答复数概念题的关键,另外在判断命题的真假性时,需通过逻辑推理加以证明,但否定一个命题的真假性时,只需举一个反例即可,所以在解答这类题型时,可按照“先特殊,后一般”、“先否定,后肯定”的方法进行解答.
(2)复数的实部与虚部的确定方法
首先将所给的复数化简为复数的代数形式,然后根据实部与虚部的概念确定实部、虚部.
跟踪训练1 若复数z=3+bi>0(b∈R),则b的值是________.
类型二 复数的分类
例2 实数m为何值时,复数z=+(m2+2m-3)i是:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.
反思与感悟 利用复数的概念对复数分类时,主要依据实部、虚部满足的条件,可列方程或不等式求参数.
跟踪训练2 把例2中的“z”换成“z=lg m+(m-1)i”,分别求相应问题.
类型三 复数相等
例3 已知集合M={1,2,(m2-3m-1)+(m2-5m-6)i},集合P={-1,3},若M∩P={3},求实数m的值.
反思与感悟 两个复数相等,首先要分清两复数的实部与虚部,然后利用两个复数相等的充要条件可得到两个方程,从而可以确定两个独立参数.
跟踪训练3 已知=(x2-2x-3)i(x∈R),求x的值.
1.在2+,i,0,8+5i,(1-)i,0.618这几个数中,纯虚数的个数为________.
2.以2i-的虚部为实部,以i+2i2的实部为虚部的新复数是____________.
3.若xi-i2=y+2i,x,y∈R,则复数x+yi=__________.
4.下列命题:
①若a∈R,则(a+1)i是纯虚数;②若(x2-1)+(x2+3x+2)i(x∈R)是纯虚数,则x=±1;③两个虚数不能比较大小.其中正确命题的序号是________.
5.已知复数z=+(a2-5a-6)i(a∈R),试求实数a分别取什么值时,z分别为:
(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.
1.对于复数z=a+bi(a,b∈R),可以限制a,b的值得到复数z的不同情况.
2.两个复数相等,要先确定两个复数的实、虚部,再利用两个复数相等的充要条件进行判断.
答案精析
问题导学
知识点一
思考1 没有.
思考2 有解,但不在实数范围内.
1.虚数单位 -1 复数集
2.代数形式 实部 虚部
知识点二
思考1 b=0.
思考2 RC.
1.实数 虚数
知识点三
a=c且b=d
题型探究
例1 0
解析 ①由于x,y∈C,所以x+yi不一定是复数的代数形式,不符合复数相等的充要条件,所以①是假命题.
②由于两个虚数不能比较大小,所以②是假命题.
③当x=1,y=i时,x2+y2=0也成立,所以③是假命题.
④当一个复数实部等于零,虚部也等于零时,复数为0,所以④是假命题.
⑤-1的平方根为±i,所以⑤是假命题.
跟踪训练1 0
解析 只有实数才可比较大小,既然有z=3+bi>0,则说明z=3+bi是实数,故b=0.
例2 解 (1)要使z是实数,m需满足m2