(共28张PPT)
09人教A版
必修二
7.1复数的概念
7.1复数的概念
7.1.2
复数的几何意义
我们知道,实数与数轴上的点一一对应,因此实数可以用数轴上的点来表示.复数有什么几何意义呢?
新知导入
O
x
y
b
a
显然,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
按照这种表示方法,每一个复数,有复平面内唯一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应.由此可知,复数集C中的数与复平面内的点按如下方式建立了一一对应关系
这是复数的一种几何意义.
新知讲解
O
x
y
b
a
思考
在平面直角坐标系中,每一个平面向量都可以用一个有序实数对来表示,而有序实数对与复数是一一对应的.你能用平面向量来表示复数吗?
这是复数的另一种几何意义.
O
x
y
b
a
在本书的第六章,我们提到复数的这种几何表示是由韦塞尔在1797年提出的.后来,阿尔冈出书对此进行讨论,并得到高斯的认同,因此这种几何表示也称阿尔冈图(Argand
diagram)
.正是这种直观的几何表示,揭开了复数的神秘的、不可思议的“面妙”,确立了复数在数学中的地位.
新知讲解
新知讲解
新知讲解
O
x
y
1
新知讲解
O
x
y
1
2
新知讲解
练习(第73页)
1.说出图中复平面内各点所表示的复数(每个小方格的边长为1).
课堂练习
O
x
y
2.在复平面内,描出表示下列复数的点:
课堂练习
O
x
y
(1)这些复数对应的向量分别如图所示:
课堂练习
O
x
y
课堂练习
习题7.1(第73页)
1.符合下列条件的复数一定存在吗?若存在,请举出例子;若不存在,请说明理由.
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
x
y
O
A
B
C
课堂练习
O
x
y
课堂练习
x
y
O
课堂练习
x
y
O
O
x
y
课堂练习
O
x
y
9.如果复数的实部为正数,虚部为3,那么在复平面内,复数对应的点应位于怎样的图形上?
课堂练习
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复数的几何意义
基础达标
1.复数z=-1-2i(i为虚数单位)在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
解析:选C z=-1-2i在复平面内对应的点为(-1,-2),它位于第三象限.故选C.
2.向量a=(-2,1)所对应的复数是( )
A.z=1+2i
B.z=1-2i
C.z=-1+2i
D.z=-2+i
解析:选D 向量a=(-2,1)所对应的复数是z=-2+i.故选D.
3.已知0<a<2,复数z=a+i(i是虚数单位),则|z|的取值范围是( )
A.(1,)
B.(1,)
C.(1,3)
D.(1,5)
解析:选B |z|=,∵0<a<2,∴1<a2+1<5,∴|z|∈(1,).故选B.
4.设O为原点,向量,对应的复数分别为2+3i,-3-2i,那么向量对应的复数为( )
A.-1+i
B.1-i
C.-5-5i
D.5+5i
解析:选D 因为由已知=(2,3),=(-3,-2),所以=-=(2,3)-(-3,-2)=(5,5),所以对应的复数为5+5i.故选D.
5.已知复数z满足|z|2-2|z|-3=0,则复数z对应点的轨迹为( )
A.一个圆
B.线段
C.两点
D.两个圆
解析:选A ∵|z|2-2|z|-3=0,∴(|z|-3)(|z|+1)=0,∴|z|=3,表示一个圆.故选A.
6.复数z=x-2+(3-x)i在复平面内的对应点在第四象限,则实数x的取值范围是________.
解析:∵复数z在复平面内对应的点位于第四象限,
∴解得x>3.
答案:(3,+∞)
7.复数3-5i,1-i和-2+ai在复平面上对应的点在同一条直线上,则实数a的值为________.
解析:由点(3,-5),(1,-1),(-2,a)共线可知a=5.
答案:5
8.i是虚数单位,设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则xy=________,|x+yi|=________.
解析:由(1+i)x=1+yi,得x+xi=1+yi,∴x=y=1,∴xy=1,|x+yi|=|1+i|=.
答案:1
9.在复平面内指出与复数z1=-1+i,z2=2-i,z3=-i,z4=+3i
对应的点Z1,Z2,Z3,Z4,然后在复平面内画出这4个复数对应的向量.
解:由题意知Z1(-1,),Z2(2,-1),Z3(0,-1),Z4(,3).如图所示,在复平面内,复数z1,z2,z3,z4对应的向量分别为,,,.
10.实数x取什么值时,复平面内表示复数z=x2+x-6+(x2-2x-15)i的点Z:
(1)位于第三象限;(2)位于第四象限;(3)位于直线x-y-3=0上.
解:因为x是实数,所以x2+x-6,x2-2x-15也是实数.
(1)当实数x满足即-3(2)当实数x满足即2(3)当实数x满足(x2+x-6)-(x2-2x-15)-3=0,即3x+6=0,x=-2时,点Z位于直线x-y-3=0上.
提高达标
1.若x,y∈R,i为虚数单位,且x+y+(x-y)i=3-i,则复数x+yi在复平面内所对应的点在( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
解析:选A ∵x+y+(x-y)i=3-i,
∴解得∴复数1+2i所对应的点在第一象限.故选A.
2.已知复数z=a+i(a∈R)在复平面内对应的点位于第二象限,且|z|=2,则复数z等于( )
A.-1+i
B.1+i
C.-1+i或1+i
D.-2+i
解析:选A 由题意得解得a=-1.
故z=-1+i.故选A.
3.若复数z对应的点在直线y=2x上,且|z|=,则复数z=( )
A.1+2i
B.-1-2i
C.±1±2i
D.1+2i或-1-2i
解析:选D 依题意可设复数z=a+2ai(a∈R),由|z|=得
=,解得a=±1,故z=1+2i或z=-1-2i.故选D.
4.设a,b∈R,i为虚数单位,则“ab>0”是“复数a-bi对应的点位于复平面上第二象限”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
解析:选B 由题意知,“ab>0”可推出或当a>0,b>0时,a-bi对应的点位于复平面上第四象限,当a<0,b<0时,a-bi对应的点位于复平面上第二象限,反之成立.所以“ab>0”是“复数a-bi对应的点位于复平面上第二象限”的必要不充分条件.故选B.
5.已知复数z=x-2+yi的模是2,则点(x,y)的轨迹方程是________.
解析:由模的计算公式得
=2,
∴(x-2)2+y2=8.
答案:(x-2)2+y2=8
6.i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2=________.
解析:因为z1=2-3i对应的点的坐标为(2,-3),且复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,所以z2在复平面内对应点的坐标为(-2,3),对应的复数为z2=-2+3i.
答案:-2+3i
7.已知复平面内的点A,B对应的复数分别是z1=sin2θ+i,z2=-cos2θ+icos
2θ,其中θ∈(0,π).设对应的复数是z.
(1)求复数z;
(2)若复数z对应的点P在直线y=x上,求θ的值.
解:(1)因为点A,B对应的复数分别是
z1=sin2θ+i,z2=-cos2θ+icos
2θ,
所以点A,B的坐标分别是A(sin2θ,1),B(-cos2θ,cos
2θ),
所以=(-cos2θ,cos
2θ)-(sin2θ,1)=(-cos2θ-sin2θ,cos
2θ-1)=(-1,-2sin2θ),
所以对应的复数z=-1+(-2sin2θ)i.
(2)由(1)知点P的坐标是(-1,-2sin2θ),代入y=x,
得-2sin2θ=-,即sin2θ=,所以sin
θ=±.
又因为θ∈(0,π),所以sin
θ=,所以θ=或.
创新达标
设复数z=log2(m2-3m-3)+ilog2(m-2),m∈R对应的向量为.
(1)若的终点Z在虚轴上,求实数m的值及||;
(2)若的终点Z在第二象限内,求m的取值范围.
解:(1)因为的终点Z在虚轴上,所以复数Z的实部为0,则有log2(m2-3m-3)=0,所以m2-3m-3=1.
所以m=4或m=-1;
因为所以m=4,
此时z=i,=(0,1),||=1,
(2)因为的终点Z在第二象限内,则有
所以m∈.
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精品试卷·第
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