内容正文:
创 新 方 案 系 列 丛 书
第3章
课堂互动区
考点一
预习导引区
考点二
训练提能区
3.1
数系的扩充
考点三
知识点一
知识点二
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复数的概念及代数表示法
问题1:方程2x2-3x+1=0.试求方程的整数解?方程的实数解?
提示:方程的整数解为1,方程的实数解为1和eq \f(1,2).
问题2:方程x2+1=0在实数范围内有解吗?
提示:没有解.
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问题3:若有一个新数i满足i2=-1,试想方程x2+1=0有解吗?
提示:有解,x=i.
问题4:实数a与实数b和i相乘的结果相加,结果记作a+bi,这一新数集形式如何表示?
提示:C={a+bi|a,b∈R}.
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1.虚数单位i
我们引入一个新数i,叫做 ,并规定:
(1)i2= .
(2) 可以与i进行四则运算,进行四则运算时,原有的加法、乘法运算律仍然成立.
2.复数的概念
形如 的数叫做复数. 所组成的集合叫做复数集,记作C.
虚数单位
-1
实数
全体复数
3.复数的代数形式
复数通常用字母z表示,即z= ,其中a与b分别叫做复数z的 与 .
实部
虚部
a+bi(a,b∈R)
a+bi(a,b∈R)
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复数的分类
问题1:复数z=a+bi(a,b∈R),当b=0时,z是什么数?
提示:当b=0时,z=a为实数.
问题2:复数z=a+bi(a,b∈R),当a=0时,z是什么数?
提示:当a=b=0时,z=0为实数;当a=0,b≠0,z=bi为纯虚数.
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1.复数z=a+bieq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(实数 ,,虚数 ,当 时为纯虚数.))
2.两个复数相等的充要条件是它们的 和 分别相等.
b=0
b≠0
a=0
实部
虚部
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1.注意复数的代数形式z=a+bi中a,b∈R这一条件,否则a,b就不一定是复数的实部与虚部.
2.复数集是实数集的扩充,两个实数可以比较大小,但若两个复数不全为实数,则不能比较大小.在复数集里, 一般没有大小之分,但却有相等与不相等之分.
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复数的概念
[例1] 实数m为何值时,复数z=eq \f(mm+2,m-1)+(m2+2m-3)i是(1)实数?(2)虚数?(3)纯虚数?
[思路点拨] 分清复数的分类,根据实部与虚部的取值情况进行判断.
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[精解详析] (1)要使z是实数,m需满足m2+2m-3=0,且eq \f(mm+2,m-1)有意义,即m-1≠0,解得m=-3.
(2)要使z是虚数,m需满足m2+2m-3≠0,且eq \f(mm+2,m-1)有意义,即m-1≠0,解得m≠1且m≠-3.
(3)要使z是纯虚数,m需满足eq \f(mm+2,m-1)=0,且m2+2m-3≠0,解得m=0或m=-2.
[一点通] z=a+bi(a,b∈R)是复数的基本定义,由a,b的取值来确定z是实数、虚数、纯虚数还是零.在解题时,关键是确定复数的实部和虚部.
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1.若复数z=(x2-1)+(x-1)i为纯虚数,则实数x的值为________.
解析:∵z=(x2-1)+(x-1)i是纯虚数,
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x2-1=0,,x-1≠0.))∴x=-1.
答案:-1
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答案:2
2.已知复数2+eq \r(7),eq \f(2,7)i,0i,5i+8,i(1-eq \r(3)),i2,其中纯虚数的个数为________.
解析:∵0i=0,i2=-1,
∴纯虚数有eq \f(2,7)i,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\r(3)))i.
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3.当实数m为何值时,复数z=eq \f(m2+m-6,m)+(m2-2m)i为
(1)实数?(2)虚数?(3)纯虚数?
解:(1)当eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m2-2m=0,,m≠0.))
即m=2时,复数z是实数;
(2)当m2-2m≠0,即m≠0.
且m≠2时,复数z是虚数;
(3)当eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(m2+m-6,m)=0,,m2-2m≠0.))
即m=-3时,复