(共26张PPT)
第七章
7.1.2 复数的几何意义
理解复数的代数表示及其几何意义,掌握用向量的模表示复数模的方法,理解共轭复数的概念.
课标要求
素养要求
通过复数的代数形式及其几何意义的理解、复数模的运用,共轭复数的概念的理解,体会数学抽象及数学运算素养.
课前预习
知识探究
1
1.复平面
(1)因为任何一个复数z=a+bi(a,b∈R)都可以由一个有序实数对(a,b)唯一确定,并且任给一个复数也可以唯一确定一个有序实数对,可以用点Z(a,b)表示.
(2)建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做________,x轴叫做______,y轴叫做______.
(3)实轴上的点都表示______;除了原点外,虚轴上的点都表示________.
复平面
实轴
虚轴
实数
纯虚数
2.复数的几何意义
Z(a,b)
3.复数的模
|z|或|a+bi|
4.共轭复数
相反数
a-bi
点睛
互为共轭的两复数在复平面内对应的点关于实轴对称.
1.思考辨析,判断正误
(1)原点是实轴和虚轴的交点.( )
(2)互为共轭的两复数的和是实数.( )
(3)实轴上的点表示实数,虚轴上的点表示纯虚数.( )
(4)复数与复平面内的无数多个向量对应.( )
提示 (3)虚轴上的点除原点外表示纯虚数.
√
√
×
√
C
且z=1+i对应点(1,1)在第一象限,
因此命题①③正确.
3.在复平面内,复数6+5i,-2+3i对应的点分别为A,B.若C为线段AB的中点,则点C对应的复数是( )
A.4+8i B.8+2i
C.2+4i D.4+i
解析 易知点A(6,5),B(-2,3),则中点C(2,4),
∴点C对应的复数z=2+4i.
C
9
课堂互动
题型剖析
2
题型一 复数与复平面内的点的关系
【例1】 在复平面内,若复数z=(m2-2m-8)+(m2+3m-10)i对应的点:(1)在虚轴上;(2)在第二象限;(3)在第二、四象限;(4)在直线y=x上,分别求实数m的取值范围.
解 复数z=(m2-2m-8)+(m2+3m-10)i的实部为m2-2m-8,虚部为m2+3m-10.
(1)由题意得m2-2m-8=0.解得m=-2或m=4.
(3)由题意,(m2-2m-8)(m2+3m-10)<0,∴2即m的取值范围为(2,4)∪(-5,-2).
复数实部、虚部分别对应了复平面内相应点的横坐标和纵坐标,在复平面内复数所表示的点所处的位置,决定了复数实部、虚部的取值特征.
思维升华
【训练1】 实数m取什么值时,复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i,
(1)对应的点在x轴上方;
(2)对应的点在直线x+y+4=0上?
解 (1)由m2-2m-15>0,得m<-3或m>5,
所以当m<-3或m>5时,
复数z对应的点在x轴上方.
(2)由(m2+5m+6)+(m2-2m-15)+4=0,
题型二 复数与复平面内的向量的关系
B
1.根据复数与平面向量的对应关系,可知当平面向量的起点在原点时,向量的终点对应的复数即为向量对应的复数.反之复数对应的点确定后,从原点引出的指向该点的有向线段,即为复数对应的向量.
2.解决复数与平面向量一一对应的问题时,一般以复数与复平面内的点一一对应为工具,实现复数、复平面内的点、向量之间的转化.
思维升华
D
题型三 复数的模
A
角度2 复数模的几何意义
【例4】 设z∈C,且z在复平面内对应点Z,试说明满足下列条件的点Z的集合是什么图形.
(1)|z|=2;
解 法一 |z|=2说明复数z在复平面内对应的点Z到原点的距离为2,这样的点Z的集合是以原点O为圆心,2为半径的圆.
法二 设z=a+bi(a,b∈R),由|z|=2,得a2+b2=4.故点Z对应的集合是以原点O为圆心,2为半径的圆.
(2)1≤|z|≤2.
不等式|z|≤2的解集是圆|z|=2及该圆内部所有点的集合.
不等式|z|≥1的解集是圆|z|=1及该圆外部所有点的集合.
这两个集合的交集,就是满足条件1≤|z|≤2的点的集合,如图中的阴影部分,故所求点的集合是以O为圆心,以1和2为半径的两圆所夹的圆环,并且包括圆环的边界.
解决复数的模的几何意义的问题,应把握两个关键点:一是|z|表示点Z到原点的距离,可依据|z|满足的条件判断点Z的集合表示的图形;二是利用复数的模的概念,把模的问题转化为几何问题来解决.
思维升华
C
解析 ∵z=(x+1)+(x-3)i,x∈R,
解析 由|z1|>|z2|,得x4+x2+1>(x2+a)2.
则(1-2a)x2+(1-a2)>0对x∈R恒成立.
1.理解复数与复平面上点的一一对应关系,及复数与复平面上以原点为始点的向量的一一对应关系.
即:
课堂小结
特别地,相等的向量对应同一复数.