第一篇:復(fù)數(shù)·復(fù)數(shù)的乘法及其幾何意義
復(fù)數(shù)·復(fù)數(shù)的乘法及其幾何意義·教案
教學(xué)目標(biāo)
1.掌握用復(fù)數(shù)的三角形式進(jìn)行乘法運(yùn)算的法則及其推導(dǎo)過程. 2.掌握復(fù)數(shù)乘法的幾何意義.
3.讓學(xué)生領(lǐng)悟到“轉(zhuǎn)化”這一重要數(shù)學(xué)思想方法. 4.培養(yǎng)學(xué)生探索問題、分析問題、解決問題的能力. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):復(fù)數(shù)的三角形式是本節(jié)內(nèi)容的出發(fā)點(diǎn),復(fù)數(shù)的乘法運(yùn)算. 難點(diǎn):復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的幾何意義,不易為學(xué)生掌握. 教學(xué)過程設(shè)計(jì)
師:前面我們學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的運(yùn)算和復(fù)數(shù)的三角形式,請(qǐng)大家用5分鐘的時(shí)間,完成以下兩道題的演算.(利用投影儀出示)
1.(1-2i)(2+i)(4+3i);
想出算法后,請(qǐng)大家在筆記本上演算,允許同學(xué)之間交換意見.
(教師在教室里巡視,稍過幾分鐘,請(qǐng)一位已經(jīng)做完的同學(xué)在黑板上寫出推導(dǎo)過程)學(xué)生板演:
z1·z2=r1(cosθ1+isinθ1)·r2(cosθ2+isinθ2)=(r1cosθ1+ir1sinθ1)·(r2cosθ2+ir2sinθ2)
=(r1r2cosθ1cosθ2-r1r2sinθ1sinθ2)+i(r1r2sinθ1cosθ2+r1r2cosθ1sinθ2)=r1r2[(cosθ1cosθ2-sinθ1sinθ2)+i(sinθ1cosθ2+cosθ1sinθ2] =r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]. 師:很好,你是怎樣想出來的?為什么這樣想?
生:我們已經(jīng)學(xué)過復(fù)數(shù)的代數(shù)形式運(yùn)算,因此把三角形式化為代數(shù)形式,按著代數(shù)形式的乘法運(yùn)算法則就可以完成運(yùn)算.根據(jù)數(shù)學(xué)求簡(jiǎn)的原則,運(yùn)用三角公式把結(jié)果化簡(jiǎn). 在已知的基礎(chǔ)上發(fā)展和探索未知的東西,解題時(shí),把未知轉(zhuǎn)化成已知,這是重要的思想方法.我是根據(jù)這個(gè)思想才想出來的.
師:觀察這個(gè)問題的已知和結(jié)論,同學(xué)們能發(fā)現(xiàn)有什么規(guī)律嗎?
生:兩個(gè)復(fù)數(shù)相乘,積的模等于各復(fù)數(shù)模的積,積的復(fù)角等于各復(fù)數(shù)的輻角的和. 師:利用這個(gè)結(jié)論,請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算:
這就是復(fù)數(shù)的三角形式乘法運(yùn)算公式.
三角形式是由模和輻角兩個(gè)量確定的,進(jìn)行乘法運(yùn)算時(shí)要清楚模怎樣算?輻角怎樣算? 使用復(fù)數(shù)的三角形式進(jìn)行運(yùn)算的條件是復(fù)數(shù)必須是三角形式的標(biāo)準(zhǔn)式,輻角不要求一定是主值.
同學(xué)們已經(jīng)了解,復(fù)數(shù)通過幾何表示,把復(fù)數(shù)與復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)或從原點(diǎn)出發(fā)的向量建立起一一對(duì)應(yīng)后,復(fù)數(shù)不僅取得了實(shí)際的解釋,而且確實(shí)逐步展示了它的廣泛應(yīng)用.我們已經(jīng)研究了復(fù)數(shù)加、減法的幾何意義,并感覺到了它的用途,請(qǐng)大家討論一下,學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)的三角形式運(yùn)算對(duì)復(fù)數(shù)乘法的幾何意義有什么啟發(fā)呢?
(同學(xué)分組討論,請(qǐng)小組代表發(fā)言.如果條件允許,在學(xué)生發(fā)言同時(shí),用多媒體輔助教學(xué),演示模伸縮情況,輻角終邊的旋轉(zhuǎn))
生:復(fù)數(shù)的乘法對(duì)應(yīng)的向量,就是由對(duì)應(yīng)于被乘數(shù)所對(duì)應(yīng)的向量按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)角θ2(θ2>0,如果θ2<0,按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)角|θ2|,再把其模變?yōu)樵瓉淼膔2倍(r2>1,應(yīng)伸長(zhǎng);0<r2<1,應(yīng)縮短;r2=1,模長(zhǎng)不變),所得的向量就表示積z1·z2.這是復(fù)數(shù)乘法的幾何意義.
師:解此題復(fù)數(shù)是否一定化成三角形式?
生:復(fù)數(shù)與從原點(diǎn)出發(fā)的向量建立了一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,無論是代數(shù)形式還是三角形式都表示同一個(gè)復(fù)數(shù)和向量,運(yùn)算結(jié)果是一個(gè)數(shù),因此不一定化成三角形式,應(yīng)根據(jù)需要來選擇.
師:說得好,請(qǐng)同學(xué)們寫一下解題過程.(找一名同學(xué)到黑板板演)
解:所求的復(fù)數(shù)就是-1+i乘以一個(gè)復(fù)數(shù)z0的積,這個(gè)復(fù)數(shù)z0的模是1,輻角的主值是120°.所求的復(fù)數(shù)是:(-1+i)·1·(cos 120°+isin 120°)
師:為什么?
生丙:乘數(shù)sin30°+icos 30°不是復(fù)數(shù)三角形式的標(biāo)準(zhǔn)式,應(yīng)化為cos 60°+isin 60°,這樣才能應(yīng)用復(fù)數(shù)乘法的幾何意義來解題.
師:同學(xué)們應(yīng)注意到旋轉(zhuǎn)的角度是輻角來確定的,而輻角的大小又是由復(fù)數(shù)的三角形式的標(biāo)準(zhǔn)式來確定.
同學(xué)們開始討論解決:
生庚:復(fù)數(shù)運(yùn)算的幾何意義是在復(fù)平面內(nèi)實(shí)施的,因此要建立直角坐標(biāo)系. 師:你分析得正確,如圖8-13,建立坐標(biāo)系.取正方形的邊長(zhǎng)為單位長(zhǎng)1.
生辛:∠B1Ox=∠1,∠B2Ox=∠2,∠B3Ox=∠3,這樣,∠1+∠2+∠3=∠B1Ox+∠B2Ox+∠B3Ox.而∠B1Ox,∠B2Ox,∠B3Ox可以分別看作B1,B2,B3三個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)復(fù)數(shù)的輻角主值,下面應(yīng)考慮B1,B2,B3對(duì)應(yīng)復(fù)數(shù)是什么?
按著老師規(guī)定的單位長(zhǎng),B1,B2,B3三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)分別為1+i,2+i,3+i. 師:好,你先談到這里,如果單位長(zhǎng)度有新的規(guī)定,例如邊長(zhǎng)為2,則三點(diǎn)對(duì)應(yīng)復(fù)數(shù)分別為2+2i,4+2i,6+2i,并未影響復(fù)數(shù)的輻角主值的大小,不過計(jì)算要繁一些.同學(xué)們繼續(xù)討論.
生壬:2+i,3+i的輻角主值都不是特殊角,只能查表求近似值再相加,誤差較大.根據(jù)復(fù)數(shù)乘法的幾何意義,積的輻角等于兩個(gè)乘數(shù)輻角之和,可以先作乘法,看乘積是什么?假若其輻角主值也不是特殊角,但只取一次近似值. 師:你分析得很好,請(qǐng)你計(jì)算一下:
師:今天這節(jié)課,從知識(shí)上要掌握用復(fù)數(shù)的三角形式進(jìn)行乘法運(yùn)算的法則和乘法的幾何意義及其推導(dǎo)過程.從思考方法上要善于從未知與已知、數(shù)與形以及復(fù)數(shù)的各種形式互相轉(zhuǎn)換角度上考慮問題.現(xiàn)在布置作業(yè):
第二篇:復(fù)數(shù)·復(fù)數(shù)的減法及其幾何意義
復(fù)數(shù)·復(fù)數(shù)的減法及其幾何意義·教案
教學(xué)目標(biāo)
1.理解并掌握復(fù)數(shù)減法法則和它的幾何意義.
2.滲透轉(zhuǎn)化,數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想和方法,提高分析、解決問題能力. 3.培養(yǎng)學(xué)生良好思維品質(zhì)(思維的嚴(yán)謹(jǐn)性,深刻性,靈活性等). 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn):復(fù)數(shù)減法法則.
難點(diǎn):對(duì)復(fù)數(shù)減法幾何意義理解和應(yīng)用. 教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(一)引入新課
師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)加法法則及其幾何意義,今天我們研究的課題是復(fù)數(shù)減法及其幾何意義.
(板書課題:復(fù)數(shù)減法及其幾何意義)
(二)復(fù)數(shù)減法
師:首先規(guī)定,復(fù)數(shù)減法是加法逆運(yùn)算,那么復(fù)數(shù)減法法則為(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i,(板書)1.復(fù)數(shù)減法法則
(1)規(guī)定:復(fù)數(shù)減法是加法逆運(yùn)算;
(2)法則:(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i(a,b,c,d∈R). 如何推導(dǎo)這個(gè)法則呢?
生:把(a+bi)-(c+di)看成(a+bi)+(-1)(c+di).(學(xué)生口述,教師板書)
(a+bi)-(c+di)=(a+bi)+(-1)(c+di)=(a+bi)+(-c-di)=(a-c)+(b-d)i. 師:說一下這樣推導(dǎo)的想法和依據(jù)是什么?
生:把減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算,利用乘法分配律和復(fù)數(shù)加法法則.
師:轉(zhuǎn)化的想法很好.但復(fù)數(shù)和乘法分配律在這里作為依據(jù)不合適,因?yàn)閺?fù)數(shù)乘法還沒有學(xué),邏輯上出現(xiàn)一些問題. 生:我覺得可以利用復(fù)數(shù)減法是加法逆運(yùn)算的規(guī)定來推導(dǎo).(學(xué)生口述,教師板書)
推導(dǎo):設(shè)(a+bi)-(c+di)=x+yi(x,y∈R).即復(fù)數(shù)x+yi為復(fù)數(shù)a+bi減去復(fù)數(shù)c+di的差.由規(guī)定,得(x+yi)+(c+di)=a+bi,依據(jù)加法法則,得(x+c)+(y+d)i=a+bi,依據(jù)復(fù)數(shù)相等定義,得
故(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i. 師:這樣推導(dǎo)每一步都有合理依據(jù).
我們得到了復(fù)數(shù)減法法則,那么兩個(gè)復(fù)數(shù)的差是什么數(shù)? 生:仍是復(fù)數(shù).
師:兩個(gè)復(fù)數(shù)相減所得差的結(jié)果會(huì)不會(huì)是不同的復(fù)數(shù)? 生:不會(huì). 師:這說明什么?
生:兩個(gè)復(fù)數(shù)的差是唯一確定的復(fù)數(shù).
師:復(fù)數(shù)的加(減)法與多項(xiàng)式加(減)法是類似的.就是把復(fù)數(shù)的實(shí)部與實(shí)部,虛部與虛部分別相加(減),即(a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i.
(三)復(fù)數(shù)減法幾何意義
師:我們有了做復(fù)數(shù)減法的依據(jù)——復(fù)數(shù)減法法則,那么復(fù)數(shù)減法的幾何意義是什么?(板書:2.復(fù)數(shù)減法幾何意義)生:用向量表示兩個(gè)做減法的復(fù)數(shù).(學(xué)生口述,教師板書)設(shè)z=a+bi(a,b∈R),z1=c+di(c,d∈R),對(duì)應(yīng)向量分別
師:我們應(yīng)該如何認(rèn)識(shí)這個(gè)方程?(學(xué)生困惑,教師引導(dǎo))
師:我們先看方程左式,右式分別表示什么?
生:方程左式可以看成|z-(1+i)|,是復(fù)數(shù)Z與復(fù)數(shù)1+i差的模. 師:有什么幾何意義嗎?
生:是動(dòng)點(diǎn)Z與定點(diǎn)(1,1)間的距離.(學(xué)生活躍起來,紛紛舉手回答)
生:方程右式也可以寫成|z-(-2-i)|,是復(fù)數(shù)z與復(fù)數(shù)-2-i差的模,也就是動(dòng)點(diǎn)Z與定點(diǎn)(-2,-1)間距離.這個(gè)方程表示的是到兩點(diǎn)(+1,1),(-2,-1)距離相等的點(diǎn)的軌跡方程,這個(gè)動(dòng)點(diǎn)軌跡是以點(diǎn)(+1,1),(-2,-1)為端點(diǎn)的線段的垂直平分線.(2)|z+i|+|z-i|=4;(學(xué)生議論后,舉手回答)
生:方程可以看成|z-(-i)|+|z-i|=4,表示的是到兩個(gè)定點(diǎn)(0,-1)和(0,1)距離和等于4的動(dòng)點(diǎn)軌跡.
師:這個(gè)動(dòng)點(diǎn)軌跡是什么曲線呢?(學(xué)生稍有遲疑,有些同學(xué)小聲議論)生:是橢圓吧.
師:似乎回答的不夠肯定,不妨回憶一下橢圓的定義.
(學(xué)生在教師的提示下一起回答)生:在平面內(nèi),與兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2距離的和等于常數(shù)(大于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫橢圓. 師:滿足這個(gè)方程的動(dòng)點(diǎn)軌跡是不是橢圓呢?
生:是.因?yàn)辄c(diǎn)Z到兩個(gè)定點(diǎn)的距離和是常數(shù)4,并且大于兩點(diǎn)(0,-1),(0,1)間的距離2,所以滿足方程的動(dòng)點(diǎn)軌跡是橢圓.(3)|z+2|-|z-2|=1.(3)|z+2|-|z-2|=1.(學(xué)生議論后,舉手回答)
生:這個(gè)方程可以寫成|z-(-2)|-|z-2|=1,所以表示到兩個(gè)定點(diǎn)(-2,0),(2,0)距離差等于1的點(diǎn)的軌跡,這個(gè)軌跡是雙曲線. 師:說的再準(zhǔn)確些. 生:是雙曲線右支.
師:很好.由z1-z2幾何意義,將z1-z2取模得到復(fù)平面內(nèi)兩點(diǎn)間距離公式d=|z1-z2|,由此得到線段垂直平分線,橢圓、雙曲線等復(fù)數(shù)方程.使有些曲線方程形式變得更為簡(jiǎn)捷.且反映曲線的本質(zhì)特征.
例4 設(shè)動(dòng)點(diǎn)Z與復(fù)數(shù)z=x+yi對(duì)應(yīng),定點(diǎn)P與復(fù)數(shù)p=a+bi對(duì)應(yīng).求(1)復(fù)平面內(nèi)圓的方程;(學(xué)生口述,教師板書)
解:復(fù)平面內(nèi)滿足不等式|z-p|<r(r∈R+)的點(diǎn)的集合是以P為圓心,r為半徑的圓面部分(不包括周界).
師:利用復(fù)平面內(nèi)兩點(diǎn)間距離公式,可以用復(fù)數(shù)解決解析幾何中某些曲線方程.不等式等問題.
(五)小結(jié)
師:我們通過推導(dǎo)得到復(fù)數(shù)減法法則,并進(jìn)一步得到了復(fù)數(shù)減法幾何意義,應(yīng)用復(fù)數(shù)減法幾何意義和復(fù)平面內(nèi)兩點(diǎn)間距離公式,可以用復(fù)數(shù)研究解析幾何問題,不等式以及最值問題.
(六)布置作業(yè)P193習(xí)題二十七:2,3,8,9. 課堂教學(xué)設(shè)計(jì)說明
1.復(fù)數(shù)加法法則是規(guī)定的,而復(fù)數(shù)減法法則需要推導(dǎo).推導(dǎo)過程要求每一步都要有合理依據(jù),滲透轉(zhuǎn)化思想,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)思維品質(zhì).復(fù)數(shù)減法幾何意義是教學(xué)難點(diǎn),主要由于學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)及其幾何表示還不很熟悉,在復(fù)數(shù)加法幾何意義學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生自己得到復(fù)數(shù)減法幾何意義,有利于學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)幾何意義以及復(fù)數(shù)減法幾何意義理解. 2.對(duì)復(fù)數(shù)減法幾何意義應(yīng)分三個(gè)層次.
例1主要訓(xùn)練學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)減法幾何意義應(yīng)用,并通過此例題使學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)減法幾何意義有具體認(rèn)識(shí),進(jìn)一步使學(xué)生理解向量與向量終點(diǎn)表示復(fù)數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系,并體會(huì)兩個(gè)相等向量表示兩個(gè)復(fù)數(shù)差的各自方便之處.
例2是對(duì)復(fù)平面內(nèi)兩點(diǎn)間距離公式的推導(dǎo),這既是對(duì)復(fù)數(shù)減法幾何意義再次應(yīng)用,同時(shí)也為對(duì)復(fù)數(shù)方程的認(rèn)識(shí)打下基礎(chǔ).
例3和例4是在例2公式基礎(chǔ)上將復(fù)數(shù)幾何意義應(yīng)用推廣到用復(fù)數(shù)研究解析幾何某些曲線、不等式等問題,使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)復(fù)數(shù)減法幾何意義的重要性.
第三篇:復(fù)數(shù)與幾何教案
復(fù)數(shù)與幾何·教案
教學(xué)目標(biāo)
1.掌握復(fù)平面、向量等有關(guān)概念;弄清復(fù)數(shù)集C與復(fù)平面內(nèi)所有的點(diǎn)組成的集合之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,以及復(fù)數(shù)與從原點(diǎn)出發(fā)的向量之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系;弄清復(fù)數(shù)模的幾何意義.
2.通過數(shù)形結(jié)合研究復(fù)數(shù),提高學(xué)生的數(shù)形結(jié)合能力,突出比較與類比的研究方法.
3.感受到為真理執(zhí)著追求的精神.進(jìn)行辯證唯物主義教育. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):復(fù)數(shù)與點(diǎn)與向量的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及復(fù)數(shù)的模.
難點(diǎn):自由向量與位置向量的區(qū)別,以及它們與復(fù)數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系. 教學(xué)過程設(shè)計(jì)
師:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)的概念.什么是復(fù)數(shù)? 生:形如a+bi的數(shù)叫復(fù)數(shù).(學(xué)生有不同意見,小聲議論)師:誰有補(bǔ)充?
生:形如a+bi(a,b∈R)的數(shù)叫復(fù)數(shù).(教師給予肯定)
師:a,b∈R的條件很重要,實(shí)際上我們是用實(shí)數(shù)來定義的復(fù)數(shù),雖然我們知道了復(fù)數(shù)的定義,但是復(fù)數(shù)對(duì)于我們來說,總感到摸不著抓不住,不像實(shí)數(shù),任何一個(gè)實(shí)數(shù),都可以在數(shù)軸上找到一個(gè)點(diǎn)與它對(duì)應(yīng),那么復(fù)數(shù)到底在哪里呢?我們能不能像實(shí)數(shù)那樣來表示復(fù)數(shù)呢?
生:數(shù)軸上的點(diǎn)不能表示虛數(shù),只能表示實(shí)數(shù).
師:那么用什么可以表示復(fù)數(shù)呢?注意復(fù)數(shù)是由a,b兩個(gè)實(shí)數(shù)決定的,可以大膽設(shè)想一下,我們可以利用什么來表示復(fù)數(shù)?
生:可以用直角坐標(biāo)系里的點(diǎn)來表示嗎? 師:××提出了一個(gè)想法,用直角坐標(biāo)系內(nèi)的點(diǎn)來表示復(fù)數(shù).這種想法行不行呢?
(在黑板上畫出直角坐標(biāo)系,任取一點(diǎn)(a,b))師:能不能用點(diǎn)來表示復(fù)數(shù)呢?
生:可以.因?yàn)橛幸粋€(gè)復(fù)數(shù)a+bi(a,b∈R),就有一個(gè)點(diǎn)(a,b),而有一個(gè)點(diǎn)(a,b),就有一個(gè)復(fù)數(shù)a+bi.
師:他剛才所說的實(shí)際想說明一點(diǎn)復(fù)數(shù)集與坐標(biāo)系中的點(diǎn)構(gòu)成的集合是一一對(duì)應(yīng)的.的確,由復(fù)數(shù)相等的概念,我們知道一個(gè)復(fù)數(shù)a+bi由一個(gè)有序?qū)崝?shù)對(duì)(a,b)唯一確定,而有序?qū)崝?shù)對(duì)與直角坐標(biāo)系中的點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的.因此我們完全可以建立復(fù)數(shù)集與點(diǎn)集之間的一一對(duì)應(yīng).看來,用點(diǎn)來表示復(fù)數(shù)是完全可以的.為了區(qū)別表示復(fù)數(shù)的點(diǎn)與其它的點(diǎn),我們把這個(gè)建立了直角坐標(biāo)系來表示復(fù)數(shù)的平面叫做復(fù)平面.那么在這個(gè)坐標(biāo)系中x軸上的點(diǎn)與y軸上的點(diǎn)所表示的復(fù)數(shù)分別具有什么特點(diǎn)呢?
生:x軸上的點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0,即復(fù)數(shù)的虛部為0,因此x軸上的點(diǎn)代表實(shí)數(shù).
師:既然x軸上的點(diǎn)代表了所有實(shí)數(shù),我們就把復(fù)平面中的x軸叫實(shí)軸.那么y軸上的點(diǎn)代表什么樣的復(fù)數(shù)呢?
生:由于y軸上的點(diǎn)的橫坐標(biāo)都是零,因此y軸上的點(diǎn)表示的是純虛數(shù). 師:同學(xué)們認(rèn)為他說得對(duì)嗎?
(大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為他說得對(duì),少數(shù)人有疑惑)
生:原點(diǎn)也在y軸上,但0不是純虛數(shù),而是實(shí)數(shù).所以y軸上的點(diǎn)除原點(diǎn)外表示的都是純虛數(shù).
師:他說得很對(duì).y軸上只有這個(gè)原點(diǎn)搗亂,不然就可以表示所有的純虛數(shù).因此,我們把去掉原點(diǎn)后的y軸叫虛軸.這樣虛軸上所有的點(diǎn)都表示純虛數(shù).那么,直角坐標(biāo)平面與復(fù)平面有什么區(qū)別?
生:直角坐標(biāo)平面中的x軸與y軸交于原點(diǎn),而復(fù)平面中的實(shí)軸與虛軸沒有交點(diǎn).
師:我們通過建立復(fù)平面,將復(fù)數(shù)集與復(fù)平面上的點(diǎn)建立了一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,這樣復(fù)數(shù)對(duì)我們來說,也就不顯得那樣遙遠(yuǎn)了.但對(duì)于復(fù)數(shù)的認(rèn)可,在19世紀(jì)可沒那么簡(jiǎn)單.第一次認(rèn)真討論這種數(shù)的是文藝復(fù)興時(shí)期意大利有名的數(shù)學(xué)“怪杰”卡丹,他是1545年開始討論這種數(shù)的,當(dāng)時(shí)復(fù)數(shù)被他稱作“詭辯量”,幾乎過了100年,笛卡爾才給這種“虛幻之?dāng)?shù)”取了一個(gè)名字——虛數(shù).但是又過了140年,歐拉還是說這種數(shù)只是存在于“幻想之中”,并用i(imaginary,即虛幻的縮寫)來表示它的單位.后來德國數(shù)學(xué)家高斯給出了復(fù)數(shù)的定義,但他們?nèi)愿械竭@種數(shù)有點(diǎn)虛無縹緲,盡管他也感到它的作用.1830年,高斯詳細(xì)論述了用直角坐標(biāo)系的復(fù)平面上的點(diǎn)表示復(fù)數(shù)a+bi,使復(fù)數(shù)有了立足之地,人們才最終承認(rèn)了它.看來復(fù)數(shù)從發(fā)現(xiàn)到最終被人們承認(rèn),的確經(jīng)過了一個(gè)漫長(zhǎng)坎坷的過程,可最終使人們接受他的還是它的幾何表示,用點(diǎn)表示復(fù)數(shù)后,人們才覺得復(fù)數(shù)的存在.
(學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)史方面的知識(shí)很感興趣,因?yàn)樗麄兏械綌?shù)學(xué)的發(fā)展是那樣神秘,可以憑空造出數(shù)來,學(xué)生聽得聚精會(huì)神,當(dāng)最后得知是用點(diǎn)來表示復(fù)數(shù)這一理論使復(fù)數(shù)得以被人承認(rèn)后,甚至還有些成就感)
師:用點(diǎn)表示復(fù)數(shù)后,我們還要介紹一種表示復(fù)數(shù)的方法,連接坐標(biāo)原點(diǎn)O與點(diǎn)Z,得到一個(gè)具有長(zhǎng)度且有方向的線段,這種既有大小又有方向的線段叫有向線段,而有向線段表示的量就叫向量.那么什么叫向量呢?
生:既有大小又有方向的量叫向量. 師:能不能舉出一些向量的例子?
生:物理中的力、速度、加速度等都是又有大小又有方向的量,它們都是向量.
師:現(xiàn)在的問題是我們能不能用向量來表示復(fù)數(shù)?我們一般將起點(diǎn)為O,終點(diǎn)為Z的向量記作
.
生:當(dāng)然可以.因?yàn)橛幸粋€(gè)向量就對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn),而有一個(gè)點(diǎn)就對(duì)應(yīng)一個(gè)向量,而點(diǎn)與復(fù)數(shù)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,因此可用向量表示復(fù)數(shù).
(學(xué)生議論紛紛,看起來有不同意見)生:那我在復(fù)平面內(nèi)任意畫一個(gè)有向線段(大家在思考)
師:這個(gè)問題提得很好.實(shí)際上,大家可以想一想,剛才××同學(xué)說一個(gè)向量對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn),一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)向量,對(duì)不對(duì)?怎么樣改一下就對(duì)了? 生:應(yīng)改為起點(diǎn)為原點(diǎn)的向量對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn),也就是起點(diǎn)為原點(diǎn)的向量與點(diǎn)構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
師:既然這樣,我們就知道,起點(diǎn)為原點(diǎn)的向量與復(fù)數(shù)是一一對(duì)應(yīng)的.那其它向量怎么辦?它們對(duì)應(yīng)什么復(fù)數(shù)?能不能將他們移到原點(diǎn)來?,這個(gè)向量表示哪個(gè)復(fù)數(shù)呢?
生:只要它們的長(zhǎng)度和方向與合的位置上.
相同,就可以平移到起點(diǎn)為原點(diǎn),與 重師:實(shí)際上,我們把長(zhǎng)度相等方向相同的向量叫做相等的向量,其實(shí),我們只要規(guī)定相等的向量對(duì)應(yīng)同一個(gè)復(fù)數(shù),我們就可以用向量來表示復(fù)數(shù)了.對(duì)那些起點(diǎn)不在原點(diǎn)的向量,我們只要怎么做就可以知道它所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)了呢? 生:只要將它們平移到起點(diǎn)與原點(diǎn)重合,這時(shí)向量終點(diǎn)所確定的復(fù)數(shù)就是那些起點(diǎn)不在原點(diǎn)的向量所表示的復(fù)數(shù).
(教師給予肯定)
師:在這個(gè)正六邊形中有多少對(duì)向量相等,它們分別對(duì)應(yīng)著哪些復(fù)數(shù)?
師:這樣我們完成了今天我們要討論的第二個(gè)問題:復(fù)數(shù)與向量.我們弄清楚了向量可以來表示復(fù)數(shù),相等的向量對(duì)應(yīng)著同一個(gè)復(fù)數(shù).一個(gè)復(fù)數(shù)所對(duì)應(yīng)的向量唯一嗎?
生:一個(gè)復(fù)數(shù)實(shí)際上可以對(duì)應(yīng)無數(shù)個(gè)長(zhǎng)度相等、方向相同的向量,只是這些向量的位置不同.
師:現(xiàn)在我們知道復(fù)數(shù)可以用點(diǎn)和向量來表示,它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以用下圖來表示.
有了這種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系后,我們常把復(fù)數(shù)z=a+bi說成點(diǎn)Z(a,b),或說成向量 .
師:在用有向線段表示向量時(shí),有向線段的長(zhǎng)度我們定義為向量的模,即線段OZ的長(zhǎng)度為向量 的模.那么
可以表示復(fù)數(shù)z=a+bi,那么 的??梢员硎緩?fù)數(shù)的哪個(gè)量呢?在實(shí)數(shù)集中,一個(gè)數(shù)的絕對(duì)值的幾何意義就是數(shù)軸上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離.在復(fù)數(shù)集中呢?
生:向量 的模就是復(fù)數(shù)的絕對(duì)值.
師:他的意思說出來了,但在復(fù)數(shù)中,我們一般不叫絕對(duì)值,叫復(fù)數(shù)的模.因此 的模就叫復(fù)數(shù)的模,只有復(fù)數(shù)為實(shí)數(shù)時(shí),我們叫絕對(duì)值.那么復(fù)數(shù)的模具有什么樣的幾何意義?
生:復(fù)數(shù)的模的幾何意義是表示復(fù)數(shù)的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離.
(教師給予肯定,并指出復(fù)數(shù)模的幾何意義與實(shí)數(shù)的絕對(duì)值的幾何意義是統(tǒng)一的.)
師:復(fù)數(shù)的模用什么表示呢?
生:用實(shí)數(shù)集中絕對(duì)值的符號(hào)表示,z的模,記作|z|. 師:復(fù)數(shù)z=a+bi,(a,b∈R),那么|z|=?
(學(xué)生板演)
師:我們知道復(fù)數(shù)一般不能比較大小,而復(fù)數(shù)的模是實(shí)數(shù),可以比較大?。▽1,z2所表示的點(diǎn)畫在復(fù)平面上,再將它們所表示的向量畫出來,強(qiáng)調(diào)這三者的轉(zhuǎn)化)
例2 設(shè)z∈C,滿足下列條件的點(diǎn)Z的集合是什么圖形?(1)|z|=4;(2)2≤|z|<4. 生:(1)表示到原點(diǎn)距離為4的點(diǎn). 師:這樣的點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)什么圖形? 生:是原點(diǎn)為圓心,半徑為4的圓. 師:是圓面還是只有邊界的圓?為什么?
生:應(yīng)該是表示只有邊界的圓.因?yàn)榕c復(fù)數(shù)z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)Z,由|z|=4,知道|OZ|=4,即點(diǎn)Z到原點(diǎn)的距離為4.所以z表示的點(diǎn)Z構(gòu)成一個(gè)半徑為4的圓. 生:(2)表示一個(gè)圓環(huán).由于|z|的幾何意義是點(diǎn)Z到原點(diǎn)的距離,所以2≤|z|<4表示到原點(diǎn)距離大于等于2,小于4的點(diǎn)所構(gòu)成的圖形.
師:準(zhǔn)確地說這個(gè)圖形應(yīng)當(dāng)是半徑為2與半徑為4的圓構(gòu)成的圓環(huán)內(nèi)容及內(nèi)邊界.包不包括邊界,主要是由原不等式中的等與不等決定的.
例3 用復(fù)數(shù)表示下圖中的陰影部分.
生甲:|z|<3且虛部<-1.由于圖中所示的點(diǎn)在半徑為3的圓中,且縱坐標(biāo)小于-1.
師:這種表示是否正確?(學(xué)生小聲議論)
生:是兩條直線.
師:夾在這兩條直線中間又滿足|z|<3的點(diǎn)顯然不僅僅是陰影部
(學(xué)生到黑板畫出圖)
師:因此剛才乙同學(xué)的想法是好在不滿足于用一種方法表示,肯思考,但這個(gè)題無法用實(shí)部來表示.
(下面提問第2小題)生:|z|≥3,且實(shí)部≤-1.
生:不對(duì).
師:看來用實(shí)部還是虛部表示,一定要全盤考慮,表示出來后,還要反過來檢查一下是否符合題設(shè)條件.
(教師小結(jié))
師:這節(jié)課我們共同探尋了復(fù)數(shù)的幾何表示方法以及復(fù)數(shù)模的幾何意義.要特別重視數(shù)與點(diǎn)與向量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在研究的過程中要特別注意與實(shí)數(shù)的聯(lián)系與區(qū)別.
補(bǔ)充作業(yè)
1.判斷下列命題的真假,并說明理由:
2.已知|x+yi|=2,求表示復(fù)數(shù)x+yi的點(diǎn)的軌跡.
4.設(shè)z∈C,滿足下列條件的點(diǎn)Z的集合是什么圖形?
(1)|z|=3;(2)|z|<3;(3)3<|z|≤5;(4)實(shí)部>0,虛部>0且|z|<4.
作業(yè)答案或提示
1.①√;②×;③√;④×;⑤√;⑥×. 2.x2+y2=4.3.略.
4.(1)以原點(diǎn)為圓心,半徑為3的圓;
(2)以原點(diǎn)為圓心,半徑為3的圓面,不包括邊界;
(3)以原點(diǎn)為圓心,半徑為3和5的圓構(gòu)成的圓環(huán)內(nèi)部,包括外邊界;(4)以原點(diǎn)為圓心,半徑為4的圓在第一象限的部分,不包括邊界. 課堂教學(xué)設(shè)計(jì)說明
本節(jié)課是一節(jié)內(nèi)容較為簡(jiǎn)單的概念課,但所涉及的知識(shí)內(nèi)容,非常重要,它是學(xué)習(xí)復(fù)數(shù)的重要一環(huán).
本設(shè)計(jì)著重突出主體性教學(xué)的原則,盡量做到讓學(xué)生來發(fā)現(xiàn)復(fù)數(shù)的幾何表示法,由實(shí)數(shù)自然地過渡到復(fù)數(shù).本節(jié)課還將復(fù)數(shù)的點(diǎn)的表示與向量的表示集中在一節(jié)課處理,筆者認(rèn)為這樣有利于學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)幾何意義的整體把握. 在教學(xué)中還注意通過數(shù)學(xué)史的故事,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的自信心,并自然地將思想教育滲透到教學(xué)中.
第四篇:復(fù)數(shù)復(fù)習(xí)
1.若復(fù)數(shù)(a2-4a+3)+(a-1)i是純虛數(shù),則實(shí)數(shù)a的值是.
2.已知M={1,2,(a-1)+(b-5)i},N={-1,3},M∩N={3},實(shí)數(shù)a與b的值分別是.
z2-2z3.已知復(fù)數(shù)z=1-i. z-
14.已知結(jié)論:“在正三角形ABC中,若D是邊BC的中點(diǎn),G是三角形ABC
AG的重心,則=2”.若把該結(jié)論推廣到空間,則有結(jié)論:“在棱長(zhǎng)都相等的GD
四面體ABCD中,若△BCD的中心為M,四面體內(nèi)部一點(diǎn)O到四面體各面
AO的距離都相等”,則=. OM
5.給出下面類比推理命題(其中Q為有理數(shù)集,R為實(shí)數(shù)集,C為復(fù)數(shù)集):
①“若a,b∈R,則a-b=0?a=b”類比推出“若a,b∈C,則a-b=0?a=b”;
②“若a,b,c,d∈R,則復(fù)數(shù)a+bi=c+di?a=c,b=d”類比推出“若a,b,c,d∈Q,則a+2=c+d2?a=c,b=d”;
③“若a,b∈R,則a-b>0”類比推出“若a,b∈C,則a-b>0?a>b”. 其中類比得到的結(jié)論正確的序號(hào)為.
6.已知復(fù)數(shù)z1=4+2i,z2=k+i,且z1·z2是實(shí)數(shù),則實(shí)數(shù)k=________.
7.=6
8.復(fù)數(shù)z1=
數(shù)a的值.
119.在△ABC中,三個(gè)內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c,若+a+bb+c
=3,試問A、B、C是否成等差數(shù)列,若不成等差數(shù)列,請(qǐng)說明理由.若a+b+c32(10-a2)i,z2=+(2a-5)i,若z1+z2是實(shí)數(shù),求實(shí)a+51-a2+23,33+=84+4815,…,若156+b(a,b均為實(shí)數(shù)),則猜測(cè)a=________,b=________. b
成等差數(shù)列,請(qǐng)給出證明.
解答:
1.a(chǎn)=
3??a=42.? ?b=5?
z2-2z-222i3.==2i z-1-ii-
14.①②
6,此時(shí)易知3
13點(diǎn)O即為正四面體內(nèi)切球的球心,設(shè)其半徑為r,利用等積法有r3
41366666=?r=,故AO=AM-MO=-=,故AO∶OM=343123124
=3.4125.【解析】 如圖設(shè)正四面體的棱長(zhǎng)為1,則易知其高AM
6.k=
27. 6 3
58.【解析】 z1+z2=32+(a2-10)i++(2a-5)i a+51-a
32??=a+51-a+[(a2-10)+(2a-5)]i ??
=a-13(a2+2a-15)i.(a+5)(a-1)
∵z1+z2是實(shí)數(shù),∴a2+2a-15=0.解得a=-5或a=3.∵分母a+5≠0,∴a≠-5,故a=3.9.【證明】 A、B、C成等差數(shù)列,下面用綜合法給出證明:
113∵= a+bb+ca+b+c
a+b+ca+b+c∴3,a+bb+c
ca∴=1,a+bb+c
∴c(b+c)+a(a+b)=(a+b)(b+c),∴b2=a2+c2-ac.在△ABC中,由余弦定理,得
a2+c2-b2ac1cos B=,2ac2ac
2∵0°<B<180° ∴B=60°.∴A+C=2B=120°,∴A、B、C成等差數(shù)列.
第五篇:復(fù)數(shù)知識(shí)點(diǎn)
2011年高考總復(fù)習(xí)制作:孫老師2010-11-17
復(fù)數(shù)知 識(shí) 點(diǎn)
1.⑴復(fù)數(shù)的單位為i,它的平方等于-1,即i2??1.⑵復(fù)數(shù)及其相關(guān)概念:
① 復(fù)數(shù)—形如a + bi的數(shù)(其中a,b?R);
② 實(shí)數(shù)—當(dāng)b = 0時(shí)的復(fù)數(shù)a + bi,即a;
③ 虛數(shù)—當(dāng)b?0時(shí)的復(fù)數(shù)a + bi;
④ 純虛數(shù)—當(dāng)a = 0且b?0時(shí)的復(fù)數(shù)a + bi,即bi.⑤ 復(fù)數(shù)a + bi的實(shí)部與虛部—a叫做復(fù)數(shù)的實(shí)部,b叫做虛部(注意a,b都是實(shí)數(shù))⑥ 復(fù)數(shù)集C—全體復(fù)數(shù)的集合,一般用字母C表示.復(fù)數(shù)是實(shí)數(shù)的充要條件:
① z=a+bi∈R?b=0(a、b∈R);②z∈R?z=z;③Z∈R?Z?Z2。
復(fù)數(shù)是純虛數(shù)的充要條件:
① z=a+bi是純虛數(shù)?a=0且b≠0(a、b∈R);②z是純虛數(shù)或0?Z+z=0; ③z是純虛數(shù)? z2<0。
⑶兩個(gè)復(fù)數(shù)相等的定義:
a?bi?c?di?a?c且b?d(其中,a,b,c,d,?R)特別地a?bi?0?a?b?0.2⑷兩個(gè)復(fù)數(shù),如果不全是實(shí)數(shù),就不能比較大小.注:①若z1,z2為復(fù)數(shù),則1?若z1?z2?0,則z1??z2.(×)[z1,z2為復(fù)數(shù),而不是實(shí)數(shù)]
2?若z1?z2,則z1?z2?0.(√)
②若a,b,c?C,則(a?b)2?(b?c)2?(c?a)2?0是a?b?c的必要不充分條件.(當(dāng)(a?b)2?i2,(b?c)2?1,(c?a)2?0時(shí),上式成立)
2、復(fù)數(shù)加、減、乘、除法的運(yùn)算法則:
設(shè)z1?a?bi,z2?c?di(a,b,c,d?R),則z1?z2?(a?c)?(b?d)i;
z1?z2?(ac?bd)?(ad?bc)i;z1ac?bdbc?ad?2?2i。22z2c?dc?d
加法的幾何意義:設(shè)OZ1,OZ2各與復(fù)數(shù)z1,z2對(duì)應(yīng),以O(shè)Z1,OZ2為邊的平行四邊形的對(duì)角線OZ就與z1+z2對(duì)應(yīng)。
減法的幾何意義:設(shè)OZ1,OZ2各與復(fù)數(shù)z1,z2對(duì)應(yīng),則圖中向量Z1Z2所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)就是z2-z1。|z1-z2|的幾何意義是分別與Z1,Z2對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)間的距離。
3.⑴復(fù)平面內(nèi)的兩點(diǎn)間距離公式:d?z1?z2.其中z1,z2是復(fù)平面內(nèi)的兩點(diǎn)z1和z2所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù),d表示z1和z2間的距離.由上可得:復(fù)平面內(nèi)以z0為圓心,r為半徑的圓的復(fù)數(shù)方程:z?z0?r(r?0).⑵曲線方程的復(fù)數(shù)形式: ①z?z0?r表示以z0為圓心,r為半徑的圓的方程.②z?z1?z?z2表示線段z1z2的垂直平分線的方程.③z?z1?z?z2?2a(a?0且2a?z1z2Z1,Z2為焦點(diǎn),長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為a的橢圓的方程(若2a?z1z2,此方程表示線段Z1,Z2).④z?z1?z?z2?2a(0?2a?z1z2表示以Z1,Z2為焦點(diǎn),實(shí)半軸長(zhǎng)為a的雙曲線方程(若2a?z1z2,此方程表示兩條射線).⑶絕對(duì)值不等式:
設(shè)z1,z2是不等于零的復(fù)數(shù),則 ①z1?z2?z1?z2?z1?z2.左邊取等號(hào)的條件是z2??z1(??R,且??0),右邊取等號(hào)的條件是z2??z1(??R,??0).②z1?z2?z1?z2?z1?z2.左邊取等號(hào)的條件是z2??z1(??R,??0),右邊取等號(hào)的條件是z2??z1(??R,??0).注:A1A2?A2A3?A3A4???An?1An?A1An.4.共軛復(fù)數(shù):兩個(gè)復(fù)數(shù)實(shí)部相等,虛部互為相反數(shù)。即z=a+bi,則z=a-bi,(a、b∈R),實(shí)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)是其本身
性質(zhì)22z?z、z1?z2?z1?z2、z?z?2a,z?z?2bi(z?a + bi)、z?z?|z|?|z|
??nnz1?z2?z1?z2、z1?z2?z1?z2、?z1??z1(z2?0)、z?(z)???z2?z
2注:兩個(gè)共軛復(fù)數(shù)之差是純虛數(shù).(×)[之差可能為零,此時(shí)兩個(gè)復(fù)數(shù)是相等的]
nz??z??z?...z(n?N?)②對(duì)任何z,z1,z2?C及m,n?N?有 5.⑴①復(fù)數(shù)的乘方:z???
n
mnm?nmnm?nnnn③z?z?z,(z)?z,(z1?z2)?z1?z2
注:①以上結(jié)論不能拓展到分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的形式,否則會(huì)得到荒謬的結(jié)果,如i??1,i?1若由i?2421142(i)?12?1就會(huì)得到?1?1的錯(cuò)誤結(jié)論.②在實(shí)數(shù)集成立的|x|?x2.當(dāng)x為虛數(shù)時(shí),|x|?x2,所以復(fù)數(shù)集內(nèi)解方程不
能采用兩邊平方法.⑵常用的結(jié)論:
i??1,i24n?1?i,i4n?2??1,i4n?3??i,i4n?1i?i
i,2nn?1?in?2?in?32?0,(n?Z)(1?i)??2i,1?i1?i?i,??i 1?i1?i若?是1的立方虛數(shù)根,即????
21nn則?3 ? 1 , ??? ?2, ?1 ? ?n ? 2(.??,?? ,1?? 0?? ?? 0n?Z)?
6.⑴復(fù)數(shù)z是實(shí)數(shù)及純虛數(shù)的充要條件: 12
①z?R?z?z.②若z?0,z是純虛數(shù)?z?z?0.⑵模相等且方向相同的向量,不管它的起點(diǎn)在哪里,都認(rèn)為是相等的,而相等的向量表示同一復(fù)數(shù).特例:零向量的方向是任意的,其模為零.注:|z|?|z|.7.復(fù)數(shù)集中解一元二次方程:
2在復(fù)數(shù)集內(nèi)解關(guān)于x的一元二次方程ax?bx?c?0(a?0)時(shí),應(yīng)注意下述問題:
①當(dāng)a,b,c?R時(shí),若?>0,則有二不等實(shí)數(shù)根x1,2?
?b??|i
2a?b??b;若?=0,則有二相等實(shí)數(shù)根x1,2??;2a2a若?<0,則有二相等復(fù)數(shù)根x1,2?(x1,2為共軛復(fù)數(shù)).②當(dāng)a,b,c不全為實(shí)數(shù)時(shí),不能用?方程根的情況.③不論a,b,c為何復(fù)數(shù),都可用求根公式求根,并且韋達(dá)定理也成立.【典型例題】
2m2?3m?2例
1、當(dāng)m為何實(shí)數(shù)時(shí),復(fù)數(shù)z=+(m2+3m-10)i; 2m?2
5(1)是實(shí)數(shù);(2)是虛數(shù);(3)是純虛數(shù).
解:此題主要考查復(fù)數(shù)的有關(guān)概念及方程(組)的解法.
?m2?3m?10?0(1)z為實(shí)數(shù),則虛部m+3m-10=0,即?,2?m?25?0
2解得m=2,∴ m=2時(shí),z為實(shí)數(shù)。
?m2?3m?10?0(2)z為虛數(shù),則虛部m+3m-10≠0,即?,2?m?25?02
解得m≠2且m≠±5.當(dāng)m≠2且m≠±5時(shí),z為虛數(shù).
?2m2?3m?2?0?(3)?m2?3m?10?0,?2?m?25?0
11解得m=-, ∴當(dāng)m=-時(shí),z為純虛數(shù). 22
詮釋:本題應(yīng)抓住復(fù)數(shù)分別為實(shí)數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù)時(shí)必須具備的相應(yīng)條件,還應(yīng)特別注意分母不為零這一
要求.
例
2、(1)使不等式m2-(m2-3m)i<(m2-4m+3)i+10成立的實(shí)數(shù)m=.解:此題主要考查復(fù)數(shù)能比較大小的條件及方程組和不等式的解法.
∵ m2-(m2-3m)i<(m2-4m+3)i+10, 且虛數(shù)不能比較大小,?m2?10?|m|?10??2?,解得?m?0或m?3,?m?3.∴?m?3m?0
?2?m?3或m?1m?4m?3?0???
當(dāng)m=3時(shí),原不等式成立.
注:本題應(yīng)抓住復(fù)數(shù)能比較大小時(shí)必須都為實(shí)數(shù)這一條件。
(2)已知z=x+yi(x,y∈R),且 2x?y?ilog2x?8?(1?log2y)i,求z.
解:本題主要考查復(fù)數(shù)相等的充要條件及指數(shù)方程,對(duì)數(shù)方程的解法.
?2x?y?8?0?x?y?3∵ 2?ilog2x?8?(1?log2y)i,∴?,∴?,logx?1?logyxy?2??2
2?x?2?x?1解得?或?, ∴ z=2+i或z=1+2i. y?1y?2??x?y
注:本題應(yīng)抓住復(fù)數(shù)相等的充要條件這一關(guān)鍵點(diǎn),正確、熟練地解方程(指數(shù),對(duì)數(shù)方程)。
例
3、若復(fù)數(shù)z滿足z=1?ti(t∈R),求z的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Z的軌跡方程. 1?ti
解:此題主要考查復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算,點(diǎn)的軌跡方程的求法等.
1?ti(1?ti)21?t22t設(shè)z=x+yi,(x, y∈R),∵ z==??i,221?ti(1?ti)(1?ti)1?t1?t
?1?t
2x??2?1?t∴ ?,消去參數(shù) t,得x2+y2= 1,且x≠-1.
?y?2t
?1?t2?
∴ 所求z的軌跡方程為x2+y2=1(x≠-1).
詮釋:解此題應(yīng)抓住復(fù)數(shù)相等的充要條件,從而得到參數(shù)方程,消去參數(shù),或者利用模的定義和性質(zhì),求出|z|即可.
【模擬試題】
一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分)
1、設(shè)條件甲:x=0,條件乙:x+yi(x,y∈R)是純虛數(shù),則()
A、甲是乙的充分非必要條件B、甲是乙的必要非充分條件
C、甲是乙的充分必要條件D、甲是乙的既不充分,又不必要條件
2、已知關(guān)于x的方程x2-(2i-1)x+3m-i=0有實(shí)根,則實(shí)數(shù)m應(yīng)取的值是()
111B、m≤-C、m= 4412A、m≥- D、m=-1 1
2(?1?)
3、?2?i
(1?i)6?1?2i等于()
A、0B、1C、-1D、i4、設(shè)f(z)=|1+z|-,若f(-)=10-3i,則z等于()
A、5+3iB、5-3iC、-5+3iD、-5-3i5、方程x2+(k+2i)x+2+ki=0至少有一實(shí)根的條件是()
A、-22≤k≤22B、k≤-22或k≥2
2C、k=±22D、k≠226、若2+3i是方程x2+mx+n=0的一個(gè)根,則實(shí)數(shù)m,n的值為(A、m=4,n=-3B、m=-4,n=1
3C、m=4,n=-21D、m=-4,n=-
5二、填空題(本題共4小題,每小題5分,共20分)
7、已知下列命題:
(1)在復(fù)平面中,x軸是實(shí)軸,y軸是虛軸;
(2)任何兩個(gè)復(fù)數(shù)不能比較大?。?/p>
(3)任何數(shù)的偶次冪都是非負(fù)數(shù);
(4)若 t+si=3-4i,則 t=
3、s=-4.
其中真命題為.
8、若復(fù)數(shù)z滿足z+12||=-1+2i,則z.9、設(shè)z∈C,|z|=1,則|z++i|的最大值為.三、解答題(本大題共4題,共50分)
10、設(shè)z
z?1是純虛數(shù),求復(fù)數(shù)z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的軌跡方程.
11、已知復(fù)數(shù)z滿足|z|=5,且(3+ 4i)z是純虛數(shù),求z.)
試題答案
1、B7、(1)
8、-
2、C3、A4、B5、C6、B 8+2i39、310、解:此題主要考查復(fù)數(shù)的有關(guān)概念及性質(zhì),四則運(yùn)算和點(diǎn)的軌跡方程的求法.
zzzz??0, 是純虛數(shù),∴()??0,即z?1?1z?1z?1z?
12z??z?∴2z+z+=0,(z≠0,z≠-1),?0,∴(?1)(z?1)∵
設(shè)z=x+yi,(x,y∈R),2(x2+y2)+2x=0(y≠0)
∴(x+1221)+y=(y≠0)即為復(fù)數(shù)z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的軌跡方程. 2
4詮釋:解此題應(yīng)抓住虛數(shù)的定義和共軛復(fù)數(shù)的性質(zhì),利用運(yùn)算法則進(jìn)行求解。
11、解:此題主要考查復(fù)數(shù)的有關(guān)概念,復(fù)數(shù)的運(yùn)算,模的定義及計(jì)算.
設(shè) z=x+yi(x, y∈R),∵|z|=5,∴x2+y2=25,又(3+4i)z=(3+4i)(x+yi)=(3x-4y)+(4x+3y)i是純虛數(shù),?x?4?x??4?3x?4y?0或?∴ ?,聯(lián)立三個(gè)關(guān)系式解得?,y?3y??34x?3y?0???
∴ z=4+3i或z=-4-3i.