第十三章复数[上学期]

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名称 第十三章复数[上学期]
格式 rar
文件大小 131.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2006-11-24 15:02:00

文档简介

例1:设复数z=lg(m2-2m-2)+(m2+3m+2)i,试求实数m取何值时,(1)z是纯虚数; (2)z是实数;
(3)z对应的点位于复平面的第二象限.
例2:计算:
(1)
(2 )1+2i+3+…+1000
(3)
例3:设z∈C,求满足, 且|z-2|=2的复数z
变式:已知z∈C,|z-2|=1且复数z-2对应的点落在直线y=x上,求z。
(1).若
(2).复数a+bi与c+di(a,b,c,dR)的积是纯虚数的充要条件是( )
A. B.
C.
D.
(3)已知为纯虚数求m的对应点的轨迹.
(4)设复数若
,求实数的值
例4:已知z=1+i,a,b为实数,
(1)若ω=z2+3-4,求|ω|;
(2)若,求a,b的值。
例5:已知,对于任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,试求实数a的取值范围。
例6:已知i是虚数单位,数z和ω满足zω+2iz-2iω+1=0,且|z|2=3。求证:|ω-4i|的值是一个常数,并求这个常数。

例1:(1)计算:
(2)设复数若
,求实数的值
例5:设且是纯虚数,求的
最大值。
例6:若,解方程:

第一节 复数的基本概念
一、知识归纳
1、知识精讲:
1)复数的概念:形如a+bi(a、b∈R)的数。a、b分别叫做它的实部与虚部。
2)复数的分类:复数a+bi(a、b∈R),当b=0时就是实数;当b≠0时,叫做虚数;当a=0,b≠0时,叫做纯虚数。
3)复数相等的充要条件:若a、b、c、d∈R,则a+bi=c+di<=>a=c,b=d。
注:①两个实数可以比较大小,但两个复数,如果不全是实数,就不能比较大小。
4)共轭复数:两个复数的实部相等,虚部互为相反数。即若z=a+bi,则=a-bi,(a、b∈R)
注: ①当b≠0时,又可说成互为共轭虚数;②实数的共轭复数是其本身。
5)复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面。x轴叫做实轴,y轴除去原点的部分叫做虚轴。
注:复数z=a+bi(a、b∈R)与复平面内的点P(a,b)及向量是一一对应的.
6)复数是实数的充要条件:
z=a+bi∈Rb=0(a、b∈R); ②z∈Rz=; ③Z∈R。
7)复数是纯虚数的充要条件:
z=a+bi是纯虚数a=0且b≠0(a、b∈R); ②z是纯虚数或0Z+=0;
③z是纯虚数 z2<0。
8)复数的摸:|z|=|a+bi|=,显然有|z|=||。
9)几个重要结论:
①; ②;
2.重点难点:复数的概念。
3.思维点拨:转化的思想,将复数问题转化为实数问题。
4.特别注意:不一定等于。
二.问题讨论
例1:设复数z=lg(m2-2m-2)+(m2+3m+2)i,试求实数m取何值时,(1)z是纯虚数;
(2)z是实数; (3)z对应的点位于复平面的第二象限.
解:(1)由,得;
(2)由m2+3m+2=0得m=―1,―2。
(3)由得或。
【思维点拨】对复数的分类条件要注意其充要性;对复数相等、共轭复数的概念的运用也是这样。
例2:设z∈C,求满足 且|z-2|=2的复数z。
解:∵,∴,∴,,
∴或,设,则或。
当时,,所以,故或4。不合舍去,∴z=4。
当时,由|Z-2|=2得,联立解得,
综上可得:z=4或。
【思维点拨】利用复数是实数的充要条件解题有时会显得简单。
变式:已知z∈C,|z-2|=1且复数z-2对应的点落在直线y=x上,求z。
解:设z-2=a+ai,∵|z-2|=1,∴,
∴或。
【思维点拨】从整体出发利用条件,可简化运算,本题也可设z=a+bi再利用条件,但运算复杂。
例3:求7+24i的平方根。
解:设平方根为x+yi(x,y∈R),则(x+yi)2=7+24i。即或,
故7+24i的平方根为±(4+3i)。
例4:已知z=1+i,a,b为实数,(1)若ω=z2+3-4,求|ω|; (2)若,求a,b的值。
解:(1)ω=(1+i)2+3(1-i)-4=―1―i,∴。
(2)由条件,∴,∴。
【思维点拨】利用复数的充要条件解题。
例5:已知,对于任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,试求实数a的取值范围。
解:∵|z1|>|z2|,∴,∴,对成立。
当,即时,不等式成立;
当时。综上得。
【思维点拨】通过转化将复数问题变为实数问题是常用手段。
例6:已知i是虚数单位,数z和ω满足zω+2iz-2iω+1=0,且|z|2=3。求证:|ω-4i|的值是一个常数,并求这个常数。
解:∵z(ω+2i)=2iω-1, ∴,∴。
设,∴,。
∵,∴,
即,∴。
所以|ω-4i|是一个常数。
三、课堂小结
在复数的求解过程中,要注意复数整体思想的把握和应用。
2.掌握转化的思想,将复数问题转化为实数问题。
四、布置作业
能力提高
五、课后小结
第二节 复数的运算几何意义
一、知识归纳
知识精讲:
(1)复数加、减、乘、除法的运算法则:
设,则;
;。
几个重要结论:
(1)的周期性;(2)ω的性质;(3); (4);
(5)
(6)。(ω为1的立方虚根)
(2)复数的三角形式:z=r(cosθ+isinθ),θ叫做辐角,若则称为辐角主值。,。
(3)复数的三角形式的乘、除法:若z1=r1(cosθ1+isinθ1),z2=r2(cosθ2+isinθ2),
则;
(4)加、减、乘、除的几何意义:
加法的几何意义:设,各与复数z1,z2对应,以,为边的平行四边形的
对角线就与z1+z2对应。
减法的几何意义:设,各与复数z1,z2对应,则图中向量所对应的复数就是
z2-z1。 |z1-z2|的几何意义是分别与Z1,Z2对应的两点间的距离。
乘法的几何意义:设表示复数r(cosθ+isinθ)(r>0),把绕A点按逆时针方向旋
转α角,旋转后再把所得向量的长度变为原来的k倍(k>0)得到,则对应的复数
是[r(cosθ+isinθ)]·k( cosα+isinα),如果把绕A点按顺时针方向进行同样方
式的旋转和伸缩,那么所得向量对应的复数是[r(cosθ+isinθ)]·k(cosα-isinα)。
除法是乘法的逆运算,除法也可表现为乘法的形式,z1÷z2=z1·()因此除法运算的几何意义与乘法运算的几何意义实质相同。
复数方根的几何意义:设对应的复数是z,z的n次方根(n≥2,nN)对应于 从原点出发且在 原点处n等分圆周角的n个向量,这n个向量的模都是,其中一个向量的辐角是复数z的辐角的n分之一。
(5)求解复数集上的方程主要有以下两种解法:
①设z=x+yi(x,yR)从而转 化为关于实数x,y的方程。
  ②若是复数集上的二次方程,则可以直接利用二次方程的求根公式,但要注意判别式Δ<0 ,则x1,2=
2.重点难点:复数的几何意义的理解及其运用。
3.思维点拨:数形结合,复数问题实数化。
4.特别注意:辐角φ与辐角主值θ是两个不同的概念,一般地:φ=2kπ+θ(k∈Z)。
二.问题讨论
例1:(1)计算: 答案:
(2)设复数若,求实数的值
答案:
例2:将下列复数分别表示成三角形式:①;②;③-1;④
答案:①;②;
③; ④
例3:若复数,且,求实数k的值,并求复数z的三角形式
答案:,
例4:(1)复数z满足,则z对应的点在复平面内表示的图形为(A)
A.直线 B.圆 C.椭圆 D.抛物线
解:令z=x+yi(x,y∈R),则x2+(y+1)2-[x2+(y-1)2]=1,∴y=1/4。故选A。
(2):设,则复数,在复平面内对应的图形面积为_______。
解:∵|u|=||?|1+i|=|z|,∴≤|u|≤2,故面积S=。
【思维点拨】复数问题实数化是处理复数问题的常用方法。
例5:设且是纯虚数,求的最大值。
解:令z=x+yi(x,y∈R),则,∵是纯虚数,
∴,即,由数形结合可知本题是求圆上的点到A(0,-1)的最大距离。∴max=|PA|=。
【思维点拨】数形结合是复数问题中的常用方法。
例6:若,解方程
解:设x=a+bi (a,b∈R)代入条件得:,由复数相等的定义可得: ,∴a=-4,b=3,∴x=-4+3i。
【思维点拨】设x=a+bi (a,b∈R)代入方程利用复数相等的条件来解。
【思维点拨】求复数的三角形式的关键是求出模与辐角。
三、课堂小结
复平面上两点间的距离公式|Z1-Z2|。
利用复数的几何意义及加减运算的几何意义解题。
复数集内的方程常利用复数相等转化为实数问题求解。
四、布置作业
五、课后小结
课件15张PPT。要点·疑点·考点
课 前 热 身 ?
能力·思维·方法 ?
延伸·拓展
误解分析
第1课时 复数的代数形式与运算要点·疑点·考点1.复数的意义z=a+bi(a,b∈R)是实数的充要条件是b=0;是虚数的充要条件是b≠0;是纯虚数的充要条件是a=0且b≠02.复数的相等两个复数相等,当且仅当它们的实、虚部分别相等.3.共轭复数及复数的模的代数表示4.复数的代数运算对于i,有i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N)?返回课 前 热 身-62.设 x,y∈R,且 ,则x+y=_____? A 3.若(x2-1)+(x2+3x+2)i 是纯虚数,则实数x的值是( )
(A) 1 (B) -1
(C)±1 (D) 以上都不对 D B 5. i0+i1+i2+i3+…+i 2004的值为( )
(A) 1 (B) -1
(C) 0 (D) i返回能力·思维·方法1.设复数z=lg(m2-2m-2)+(m2+3m+2)i,试求实数m的取值,使得
(1)z是纯虚数;
(2)z是实数;
(3)z对应的点位于复平面的第二象限?【解题回顾】纯虚数的充要条件是“实部为零且虚部不为零”2. 设z∈C,求满足z+1/z∈R且|z-2|=2的复数z【解题回顾】对条件z+1/z∈R的不同转化可以得到不同的解题方法。 【解题回顾】本题是复数、不等式的综合题,涉及分类讨论及恒成立问题,做题过程中需 要注意等价转化,例如“当1-2a=0,即a=1/2时,3/4>0恒成立”这种情形就很容易被忽视?返回延伸·拓展【解题回顾】 是1在集合C中 的三个立方根,它们有比较丰富的性质,若记 则 ,并有【解题回顾】将复数问题向实数问题转化,是一种重要的思想方法,而转化的基本依据就是复数的相等?返回误解分析1. 在假设z=x+yi进行代换时,要注意说明x,y∈R,因为,即使x,y∈C,z=x+yi还是有意义的,它仍旧表示一个复数,这一点要引起注意.返回