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1、第一節(jié) 復(fù)數(shù)的基本概念
一、知識(shí)歸納
1、知識(shí)精講:
1)復(fù)數(shù)的概念:形如a+bi(a、b∈R)的數(shù)。a、b分別叫做它的實(shí)部與虛部。
2)復(fù)數(shù)的分類(lèi):復(fù)數(shù)a+bi(a、b∈R),當(dāng)b=0時(shí)就是實(shí)數(shù);當(dāng)b≠0時(shí),叫做虛數(shù);當(dāng)a=0,b≠0時(shí),叫做純虛數(shù)。
3)復(fù)數(shù)相等的充要條件:若a、b、c、d∈R,則a+bi=c+di<=>a=c,b=d。
注:①兩個(gè)實(shí)數(shù)可以比較大小,但兩個(gè)復(fù)數(shù),如果不全是實(shí)數(shù),就不能比較大小。
4)共軛復(fù)數(shù):兩個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)部相等,虛部互為相反數(shù)。即若z=a+bi,則=a-bi,(a、b∈R)
注: ①當(dāng)b≠0時(shí),又可說(shuō)成互為共軛虛數(shù);②實(shí)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)是其本
2、身。
5)復(fù)平面:建立直角坐標(biāo)系來(lái)表示復(fù)數(shù)的平面。x軸叫做實(shí)軸,y軸除去原點(diǎn)的部分叫做虛軸。
注:復(fù)數(shù)z=a+bi(a、b∈R)與復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)P(a,b)及向量是一一對(duì)應(yīng)的.
6)復(fù)數(shù)是實(shí)數(shù)的充要條件:
① z=a+bi∈Rb=0(a、b∈R); ②z∈Rz=; ③Z∈R。
7)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0Z+=0;
③z是純虛數(shù) z2<0。
8)復(fù)數(shù)的摸:|z|=|a+bi|=,顯然有|z|=||。
9)幾個(gè)重要結(jié)論:
①; ②;
2.重點(diǎn)難點(diǎn):復(fù)數(shù)的概念。
3.思維點(diǎn)撥:轉(zhuǎn)化的思想,將
3、復(fù)數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)問(wèn)題。
4.特別注意:不一定等于。
二.問(wèn)題討論
例1:設(shè)復(fù)數(shù)z=lg(m2-2m-2)+(m2+3m+2)i,試求實(shí)數(shù)m取何值時(shí),(1)z是純虛數(shù);
(2)z是實(shí)數(shù); (3)z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于復(fù)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。
【思維點(diǎn)撥】對(duì)復(fù)數(shù)的分類(lèi)條件要注意其充要性;對(duì)復(fù)數(shù)相等、共軛復(fù)數(shù)的概念的運(yùn)用也是這樣。
例2:設(shè)z∈C,求滿(mǎn)足 且|z-2|=2的復(fù)數(shù)z。
解:∵,∴,∴,,
∴或,設(shè),則或。
當(dāng)時(shí),,所以,故或4。不合舍去,∴z=4。
當(dāng)時(shí),由|Z-2|=2得,聯(lián)立解得,
綜
4、上可得:z=4或。
【思維點(diǎn)撥】利用復(fù)數(shù)是實(shí)數(shù)的充要條件解題有時(shí)會(huì)顯得簡(jiǎn)單。
變式:已知z∈C,|z-2|=1且復(fù)數(shù)z-2對(duì)應(yīng)的點(diǎn)落在直線(xiàn)y=x上,求z。
解:設(shè)z-2=a+ai,∵|z-2|=1,∴,
∴或。
【思維點(diǎn)撥】從整體出發(fā)利用條件,可簡(jiǎn)化運(yùn)算,本題也可設(shè)z=a+bi再利用條件,但運(yùn)算復(fù)雜。
例3:求7+24i的平方根。
解:設(shè)平方根為x+yi(x,y∈R),則(x+yi)2=7+24i。即或,
故7+24i的平方根為±(4+3i)。
例4:已知z=1+i,a,b為實(shí)數(shù),(1)若ω=z2+3-4,求|ω|; (2)若,求a,b的值。
解:(1)ω=(1+i)2+
5、3(1-i)-4=―1―i,∴。
(2)由條件,∴,∴。
【思維點(diǎn)撥】利用復(fù)數(shù)的充要條件解題。
例5:已知,對(duì)于任意的x∈R均有|z1|>|z2|成立,試求實(shí)數(shù)a的取值范圍。
解:∵|z1|>|z2|,∴,∴,對(duì)成立。
當(dāng),即時(shí),不等式成立;
當(dāng)時(shí)。綜上得。
【思維點(diǎn)撥】通過(guò)轉(zhuǎn)化將復(fù)數(shù)問(wèn)題變?yōu)閷?shí)數(shù)問(wèn)題是常用手段。
例6:已知i是虛數(shù)單位,數(shù)z和ω滿(mǎn)足zω+2iz-2iω+1=0,且|z|2=3。求證:|ω-4i|的值是一個(gè)常數(shù),并求這個(gè)常數(shù)。
解:∵z(ω+2i)=2iω-1, ∴,∴。
設(shè),∴,。
∵,∴,
即,∴。
所以|ω-4i|是一個(gè)常數(shù)。
三、課堂小結(jié)
1. 在復(fù)數(shù)的求解過(guò)程中,要注意復(fù)數(shù)整體思想的把握和應(yīng)用。
2.掌握轉(zhuǎn)化的思想,將復(fù)數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)問(wèn)題。
四、布置作業(yè)
能力提高
五、課后小結(jié)