数系的扩充和复数的概念

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数系的扩充和复数的概念1.复数的有关概念(1)复数①定义:形如a+bi的数叫做复数,其中a、b是____,i叫做________,a叫做复数的____,b叫做复数的____.②表示方法:复数通常用z表示,即z=a+bi(a、b∈R).(2)复数集①定义:由________所构成的集合叫做复数集.②表示:通常用大写字母__表示.实数虚数单位实部虚部全体复数C实数虚数2.复数的分类及包含关系复数可以分类如下:(,)zabiabR________(0)________(0)__________(0)___________(0)bzabiaba纯虚数非纯虚数3.复数相等的充要条件设a、b、c、d都是实数,则a+bi=c+di⇔___________;a+bi=0⇔________.a=c,b=da=b=0问题探究1.复数m+ni的实部是m,虚部是n吗?提示:不一定,只有当m、n∈R时,m才是实部,n才是虚部.2.复数就是虚数吗?提示:复数与虚数不是同一个概念,现在所见的所有数都是复数,它包括实数和虚数两大部分.3.两个复数能否比较大小?提示:对于复数z=a+bi(a、b∈R),当b=0时能比较大小,当b≠0时,不能比较大小.即两个不全是实数的复数不能比较大小.规定i与实数可以进行四则运算,在进行运算时,原有的加、乘运算律仍然成立,即与原数集不矛盾.复数的概念和性质题型一判断下列说法是否正确.(1)当z∈C时,z2≥0.(2)若a∈R,则(a+1)i是纯虚数.(3)若ab,则a+ib+i.(4)若x,y∈C,则x+yi=1+i的充要条件是x=y=1.例1【思路点拨】根据复数的概念可以判定.【解】(1)错误.当且仅当z∈R时,z2≥0成立.若z=i,则z2=-10.(2)错误.当a=-1时,(a+1)i=(-1+1)i=0·i=0∈R.(3)错误.两个虚数不能比较大小.(4)错误.当且仅当x,y∈R时,x,y才是x+yi的实部和虚部.此时x+yi=1+i的充要条件才是x=y=1.【思维总结】数集从实数集扩充到复数集后,某些结论不再成立.如:两数大小的比较,某数的平方是非负数等.变式训练1下列命题:①若(x2-1)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则x=±1;②若实数a与ai对应,则实数集与纯虚数集一一对应;③纯虚数集相对复数集的补集是虚数集.其中真命题的个数是________.分析:在①中,若x=-1,则不成立;②若a=0,则ai不是纯虚数.③由纯虚数集、虚数集、复数集之间的关系知:所求补集应是非纯虚数集与实数集的并集.答案:0复数z=a+bi(a、b∈R),根据a,b的取值可分为实数、虚数及纯虚数.复数的分类题型二当实数m为何值时,复数z=m2+m-6m+(m2-2m)i为(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.例2【解】(1)当m2-2m=0m≠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m2+m-6m=0m2-2m≠0,即m=-3时,复数z是纯虚数.【思维总结】利用复数的代数形式进行分类时,主要依据是实部、虚部应满足的条件,求参数时,可据此列出方程组求解.互动探究2将本例改成:是否存在实数m,使z=(m2-2m)+m2+m-6mi是纯虚数?解:由z=(m2-2m)+m2+m-6mi是纯虚数,得m2-2m=0m2+m-6m≠0,解得:m∈∅.即不存在实数m,使z=(m2-2m)+m2+m-6mi是纯虚数.已知x,y均是实数,且满足(2x-1)+i=-y-(3-y)i,求x与y.例3复数相等及应用题型三【解】由复数相等的充要条件得2x-1=-y,1=y-3.解得x=-32,y=4.∴x=-32,y=4.互动探究3若本例条件变为x、y∈R,且满足(2x-t)+i=-y-(t+y)i.求点(x,y)满足的轨迹.解:由题意可得2x-t=-y①-t-y=1②.①-②得2x+y=-y-1,即2x+2y+1=0.∴点(x,y)的轨迹为直线2x+2y+1=0.1.利用复数的代数形式对复数分类时,关键是根据分类标准列出实部、虚部应满足的关系式(等式或不等式(组)),求解参数时,注意考虑问题要全面.方法感悟2.两复数相等的充要条件是实部与虚部分别对应相等.要先确定是否为代数形式,确定实部、虚部后再应用.3.把“复数相等”这一条件转化为两个实数等式,为应用方程思想提供了条件,同时这也是复数问题实数化思想的体现,这一思想在解决复数问题中非常重要.失误防范1.一般地,两个复数只能相等或不相等,不能比较大小.2.确定复数的实部和虚部时,不要只根据复数的形式:x+yi,还要看x、y是否为实数,同时还要使x、y有意义.小结1.复数的概念及其性质2.复数的分类3.复数相等的条件及其应用

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