《高中數(shù)學(xué) 第3章 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 3.1 數(shù)系的擴(kuò)充和復(fù)數(shù)的概念 3.1.2 復(fù)數(shù)的幾何意義學(xué)案 新人教A版選修12》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 第3章 數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 3.1 數(shù)系的擴(kuò)充和復(fù)數(shù)的概念 3.1.2 復(fù)數(shù)的幾何意義學(xué)案 新人教A版選修12(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
3.1.2 復(fù)數(shù)的幾何意義
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.理解可以用復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)或以原點(diǎn)為起點(diǎn)的向量來(lái)表示復(fù)數(shù)及它們之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.(重點(diǎn)、難點(diǎn))2.掌握實(shí)軸、虛軸、模等概念.(易混點(diǎn))3.掌握用向量的模來(lái)表示復(fù)數(shù)的模的方法.(重點(diǎn))
[自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知]
1.復(fù)平面
思考:有些同學(xué)說(shuō):實(shí)軸上的點(diǎn)表示實(shí)數(shù),虛軸上的點(diǎn)表示虛數(shù),這句話對(duì)嗎?
[提示]不正確.實(shí)軸上的點(diǎn)都表示實(shí)數(shù);除了原點(diǎn)外,虛軸上的點(diǎn)都表示純虛數(shù),原點(diǎn)對(duì)應(yīng)的有序?qū)崝?shù)對(duì)為(0,0),它所確定的復(fù)數(shù)是z=0+0i=0,表示的是實(shí)數(shù).
2.復(fù)數(shù)的幾何意義
3.復(fù)數(shù)的模
(1)定義:向量的模叫做復(fù)數(shù)z=a+bi的
2、模.
(2)記法:復(fù)數(shù)z=a+bi的模記為|z|或|a+bi|且|z|=.
[基礎(chǔ)自測(cè)]
1.思考辨析
(1)復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)與復(fù)數(shù)是一一對(duì)應(yīng)的. ( )
(2)復(fù)數(shù)即為向量,反之,向量即為復(fù)數(shù). ( )
(3)復(fù)數(shù)的模一定是正實(shí)數(shù). ( )
(4)復(fù)數(shù)與向量一一對(duì)應(yīng). ( )
[答案] (1)√ (2) (3) (4)
2.已知復(fù)數(shù)z=-i,復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)Z的坐標(biāo)為( )
A.(0,-1) B.(-1,0)
C.(0,0) D.(-1,-1)
A [復(fù)數(shù)z=-i的實(shí)部為0,虛部為-1,故復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)Z的坐標(biāo)為(0,-1).]
3.向量a=(
3、-2,1)所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)是( )
A.z=1+2i B.z=1-2i
C.z=-1+2i D.z=-2+i
D [向量a=(-2,1)所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)是z=-2+i.]
4.已知復(fù)數(shù)z=1+2i(i是虛數(shù)單位),則|z|=________.
[∵z=1+2i,∴|z|==.]
[合 作 探 究攻 重 難]
復(fù)數(shù)與復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)的關(guān)系
[探究問(wèn)題]
1.在復(fù)平面上,如何確定復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)所在的位置?
提示:看復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)的實(shí)部和虛部所確定的點(diǎn)的坐標(biāo)(a,b)所在的象限即可.
2.在復(fù)平面上,若復(fù)數(shù)z=a+bi(a,b∈R)對(duì)應(yīng)的
4、點(diǎn)在第一象限,則實(shí)數(shù)a,b應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?我們可以得到什么啟示?
提示:a>0,且b>0.在復(fù)平面內(nèi)復(fù)數(shù)所表示的點(diǎn)所處位置,決定了復(fù)數(shù)實(shí)部、虛部的取值特征.
求實(shí)數(shù)a分別取何值時(shí),復(fù)數(shù)z=+(a2-2a-15)i(a∈R)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)Z滿(mǎn)足下列條件:
(1)在復(fù)平面的第二象限內(nèi).
(2)在復(fù)平面內(nèi)的x軸上方.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):48662127】
思路探究:→
[解] (1)點(diǎn)Z在復(fù)平面的第二象限內(nèi),
則解得a<-3.
(2)點(diǎn)Z在x軸上方,則
即(a+3)(a-5)>0,解得a>5或a<-3.
母題探究:1.本例中題設(shè)條件不變,求復(fù)數(shù)z表示的點(diǎn)在x軸上時(shí),實(shí)數(shù)a的值.
[解]
5、 點(diǎn)Z在x軸上,所以a2-2a-15=0且a+3≠0,所以a=5.
故a=5時(shí),點(diǎn)Z在x軸上.
2.本例中條件不變,如果點(diǎn)Z在直線x+y+7=0上,求實(shí)數(shù)a的值.
[解] 因?yàn)辄c(diǎn)Z在直線x+y+7=0上,
所以+a2-2a-15+7=0,
即a3+2a2-15a-30=0,
所以(a+2)(a2-15)=0,故a=-2或a=.
所以a=-2或a=時(shí),點(diǎn)Z在直線x+y+7=0上.
[規(guī)律方法] 利用復(fù)數(shù)與點(diǎn)的對(duì)應(yīng)解題的步驟
(1)首先確定復(fù)數(shù)的實(shí)部與虛部,從而確定復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo).
(2)根據(jù)已知條件,確定實(shí)部與虛部滿(mǎn)足的關(guān)系.
復(fù)數(shù)的模及其應(yīng)用
(1
6、)設(shè)(1+i)x=1+yi,其中x,y是實(shí)數(shù),則|x+yi|=( )
A.1 B.
C. D.2
(2)已知復(fù)數(shù)z滿(mǎn)足z+|z|=2+8i,求復(fù)數(shù)z.
(1)[解析] 因?yàn)?1+i)x=x+xi=1+yi,所以x=y(tǒng)=1,|x+yi|=|1+i|==,故選B.
[答案] B
(2)設(shè)z=a+bi(a、b∈R),則|z|=,
代入方程得a+bi+=2+8i,
∴,解得.
∴z=-15+8i.
[規(guī)律方法]
1.復(fù)數(shù)z=a+bi模的計(jì)算:|z|=.
2.復(fù)數(shù)的模的幾何意義:復(fù)數(shù)的模的幾何意義是復(fù)數(shù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離.
3.轉(zhuǎn)化思想:利用模的定義將復(fù)數(shù)模的條件轉(zhuǎn)
7、化為其實(shí)虛部滿(mǎn)足的條件,是一種復(fù)數(shù)問(wèn)題實(shí)數(shù)化思想.
[跟蹤訓(xùn)練]
1.(1)若復(fù)數(shù)z=+(a2-a-6)i是實(shí)數(shù),則z1=(a-1)+(1-2a)i的模為_(kāi)_______.
(2)已知復(fù)數(shù)z=3+ai,且|z|<4,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):48662128】
(1) [∵z為實(shí)數(shù),∴a2-a-6=0,
∴a=-2或3.∵a=-2時(shí),z無(wú)意義,∴a=3,
∴z1=2-5i,∴|z1|=.]
(2)法一:∵z=3+ai(a∈R),∴|z|=,由已知得32+a2<42,∴a2<7,∴a∈(-,).
法二:利用復(fù)數(shù)的幾何意義,由|z|<4知,z在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在以原點(diǎn)為圓
8、心,以4為半徑的圓內(nèi)(不包括邊界),
由z=3+ai知z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在直線x=3上,
所以線段AB(除去端點(diǎn))為動(dòng)點(diǎn)Z的集合.
由圖可知:-
9、為2+4i.
[答案] C
(2)①由復(fù)數(shù)的幾何意義知:
=(1,0),=(2,1),=(-1,2),
所以=-=(1,1),=-=(-2,2),=-=(-3,1),所以,,對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)分別為1+i,-2+2i,-3+i.
②因?yàn)閨|=,||=2,||=,
所以||2+||2=||2,
所以△ABC是以BC為斜邊的直角三角形.
[規(guī)律方法] 復(fù)數(shù)與向量的對(duì)應(yīng)和轉(zhuǎn)化
對(duì)應(yīng):復(fù)數(shù)z與向量是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.轉(zhuǎn)化:復(fù)數(shù)的有關(guān)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為向量問(wèn)題求解.解決復(fù)數(shù)問(wèn)題的主要思想方法有:(一)轉(zhuǎn)化思想:復(fù)數(shù)問(wèn)題實(shí)數(shù)化;(二)數(shù)形結(jié)合思想:利用復(fù)數(shù)的幾何意義數(shù)形結(jié)合解決;(三)整體化思想:利用復(fù)
10、數(shù)的特征整體處理.
[跟蹤訓(xùn)練]
2.設(shè)O為原點(diǎn),向量,對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)分別為2+3i,-3-2i,那么向量對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為( )
A.-1+i B.1-i
C.-5-5i D.5+5i
D [由題意知,=(2,3),=(-3,-2)
∴=-=(5,5),
∴對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為5+5i,故選D.]
[當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基]
1.復(fù)數(shù)z=-1-2i(i為虛數(shù)單位)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
C [z=-1-2i對(duì)應(yīng)點(diǎn)Z(-1,-2),位于第三象限. ]
2.已知復(fù)數(shù)z=(m-3)+(m-1)i的模等于2,則
11、實(shí)數(shù)m的值為( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):48662129】
A.1或3 B.1
C.3 D.2
A [依題意可得=2,解得m=1或3,故選A.]
3.在復(fù)平面內(nèi)表示復(fù)數(shù)z=(m-3)+2i的點(diǎn)在直線y=x上,則實(shí)數(shù)m的值為_(kāi)_______.
9 [∵z=(m-3)+2i表示的點(diǎn)在直線y=x上,∴m-3=2,解之得m=9.]
4.復(fù)數(shù)z=x-2+(3-x)i在復(fù)平面內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)在第四象限,則實(shí)數(shù)x的取值范圍是________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):48662130】
(3,+∞) [∵復(fù)數(shù)z在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在第四象限,∴解得x>3.]
5.在復(fù)平面內(nèi)畫(huà)出下列復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的向量,并求出各復(fù)數(shù)的模.
z1=1-i;z2=-+i;z3=-2;z4=2+2i.
[解] 在復(fù)平面內(nèi)分別畫(huà)出點(diǎn)Z1(1,-1),Z2, Z3(-2,0),Z4(2,2),則向量Z1,Z2,Z3,Z4分別為復(fù)數(shù)z1,z2,z3,z4對(duì)應(yīng)的向量,如圖所示.
各復(fù)數(shù)的模分別為:|z1|==;
|z2|==1;
|z3|==2;|z4|==2.
我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,改變粗放式增長(zhǎng)模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化,推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。