课题:复数复习课
莱西一中南校 王连珍
教学目的:
1.理解复数的有关概念;掌握复数的代数表示及向量表示.
2.会运用复数的分类求出相关的复数(实数、纯虚数、虚数等)对应的实参数值.
3.能进行复数的代数形式的加法、减法、乘法、除法等运算. 4.掌握复数代数形式的运算法则及加减法运算的几何意义 教学重点:复数的有关概念、运算法则的梳理和具体的应用. 教学难点:复数的知识结构的梳理 授课类型:复习课 课时安排:1课时 教 具:多媒体 教学过程: 一、知识要点:
1.虚数单位i:
(1)它的平方等于-1,即i21;
(2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立 2. i与-1的关系:
i就是-1的一个平方根,即方程x2=-1的一个根,方程x2=-1的另一个根是-i
3. i的周期性:
i4n+1=i, i4n+2=-1, i4n+3=-i, i4n=1 4.复数的定义:
形如abi(a,bR)的数叫复数,a叫复数的实部,b叫复数的虚部全体复数所成的集合叫做复数集,用字母C表示.
5. 复数的代数形式:
复数通常用字母z表示,即zabi(a,bR),把复数表示成a+bi的形式,叫做复数的代数形式 6. 复数与实数、虚数、纯虚数及0的关系:
对于复数abi(a,bR),当且仅当b=0时,复数a+bi(a、b∈R)是实数a;当b≠0时,复数z=a+bi叫做虚数;当a=0且b≠0时,z=bi叫做纯虚数;当且仅当a=b=0时,z就是实数0.
7.复数集与其它数集之间的关系: NZQRC.
8. 两个复数相等的定义:
如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等即:如果a,b,c,d∈R,那么a+bi=c+dia=c,b=d
一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小.如果两个复数都是实数,就可以比较大小 只有当两个复数不全是实数时才不能比较大小
9. 复平面、实轴、虚轴:
点Z的横坐标是a,纵坐标是b,复数z=a+bi(a、b∈R)可用点Z(a,b)表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,x轴叫做
实轴,y轴叫做虚轴实轴上的点都表示实数
对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为(0,0), 它所确定的复数是z=0+0i=0表示是实数.故除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数 10.复数z1与z2的和的定义: z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i. 11. 复数z1与z2的差的定义: z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i. 12. 复数的加法运算满足交换律: z1+z2=z2+z1.
13. 复数的加法运算满足结合律: (z1+z2)+z3=z1+(z2+z3) 14.乘法运算规则:
设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R)是任意两个复数,那么它们的积(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i.
其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把i2换成-1,并且把实部与虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个复数. 15.乘法运算律:
(1)z1(z2z3)=(z1z2)z3 ; (2)z1(z2+z3)=z1z2+z1z3; (3)z1(z2+z3)=z1z2+z1z3. 16.除法运算规则:
设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R)是任意两个复数,那么它们的商 (a+bi)÷(c+di)=17.共轭复数:
acbdbcadi. c2d2c2d2
当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数 18. 复数加法的几何意义:
如果复数z1,z2分别对应于向量OP1、OP2,那么,以OP1、OP2为两边作平行四边形OP1SP2,对角线OS表示的向量OS就是z1+z2的和所对应的向量
19.复数减法的几何意义:
两个复数的差z-z1与连接这两个向量终点并指向被减数的向量对应. 20.复数的模:|z||abi||OZ|a2b2
二、双基自测 :
32i(1i)( ) 1. (安徽卷·文科·1).复数
A.2
B.-2 C. 2i D. 2i
ai2(浙江卷·文科·1)已知a是实数,1i是纯虚数,则a=( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
3.(上海卷·文理科·3)若复数z满足zi(2z)(i是虚数单位),则z_____ 4.已知z1i,则1z50z100的值为 . 2三、专题探究:
专题一:复数的概念与分类
设z=a+bi(a,b∈R),则
a=0
(1)z是虚数⇔b≠0,(2)z是纯虚数⇔
b≠0
,(3)z是实数⇔b=0
z
例题1、已知z是复数,z+2i,均为实数(i为虚数单位),对于复数w=(z
2-i+ai)2,当a为何值时,w为(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数. 【思路点拨】 求复数z→化简w→待定a. 【解】 设z=x+yi(x、y∈R),
z+2i=x+(y+2)i,由题意得y=-2,
x-2i1z11==(x-2i)(2+i)=(2x+2)+(x-4)i.
552-i2-i5
由题意得x=4,∴z=4-2i.
∵w=(z+ai)2=(12+4a-a2)+8(a-2)i, (1)当w为实数时,令a-2=0,∴a=2,
即w=12+4×2-22=16.
(2)w为虚数,只要a-2≠0,∴a≠2.
(3)w为纯虚数,只要12+4a-a2=0且a-2≠0, ∴a=-2或a=6.
【思维总结】 正确求z及化简w是解本题的关键.
举一反三:
实数m取什么值时,复数zm1(m1)i 是(1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数? ( 口答 )
专题二:复数的四则运算
复数的乘除法的运算是历年高考在复数部分考查的重点,熟练掌握复数乘除法的运算法则,熟悉常见的结论和复数的有关概念是迅速求解的关键. 1+2i
例题2、(2010年高考辽宁卷)设a,b为实数,若复数=1+i,则( )
a+bi
31
A.a=,b= B.a=3,b=1
2213
C.a=,b= D.a=1,b=3
22
3+i3
【解析】 ∵=1+i,∴a+bi===,∴a=,
22a+bi1+i1+i1-i1
b=.
2【答案】 A
1-i1+i12
例题3、若+=a+bi(a,b∈R),且z=,求z.
1+i21-i2a+bi【思路点拨】 首先求出a、b,再设z=x+yi,求x、y. i1+ii1-iii
【解】 +=-+=-=-1. 22221+i1-i1+i1-i∴a+bi=-1,∴z2=-1. ∵i2=-1,(-i)2=-1,∴z=±i.
【思维总结】 本题实际是求x2=-1的方程的两根,设(x+yi)2=-1,也是求方程根的通法.
1-i
1+i
1+2i1+2i
1+2i1-i
举一反三: (1i)2( )复数. 1i A.22i
B.1i
C.1i
D.2i
专题三:复数的几何意义及应用
复数的几何意义包括三个方面:复数的表示(点和向量)、复数的模的几何意义以及复数的加减法的几何意义.复数的几何意义充分体现了数形结合这一重要的数学思想方法.
例题4 已知点集D={z||z+1+3i|=1,z∈C},试求|z|的最小值和最大值.
【解】
点集D对应的曲线为以点
→|=C(-1,-3)为圆心,1为半径的圆,圆上任一点P对应的复数为z,则|OP
|z|.
由图知,当OP过圆心C(-1,-3)时,与圆交于点A、B,则|z|的最小值是|OA|=|OC|-1=
-12+-32-1=2-1=1,即|z|min=1;|z|的最大值是|OB|=
|OC|+1=2+1=3,即|z|max=3.
举一反三: 1. (上海春季卷·16)已知zC,且|z22i|1,i为虚线单位,则|z22i|的最小值是 ( )
(A)2. (B)3. (C)4. (D)5. 2. |z34i|2,则|z|的最大值为( ) A 3 B 7 C 9 D 5
四、课堂小测
1、以 5i2的实部为虚部构成的新2i5的虚部为实部,并以 复数是( )
A、 B、 C、 D、 55i22i2i55iziiii2、复数 的值是( )
A、-1 B、0 C、1 D、i
234
i3、在复平面内,复数 (13i)2对应的点在第( )象限 1iA、一 B、二 C、三 D、四
3i4、计算:(1) 12i
13i2(2) ()1i
22(x1)(x3x2)i是纯虚数,则实数x = ___ 5、若
五、课堂小结 :通过系统复习复数的知识,及专题精讲,进一步体会数学转
化的思想、方程的思想、数形结合思想的运用
六、作业
1zi,则 的值为 . 1、若复数z满足 z11z
2、若n是奇数,求
1i4n1i4n22
1in1in3、设f(n)= + 则集合{x|x=f(n)}中元素的个数是 . 1i1i4、如果复数
2bi (其中i为虚数单位,b为实数 )的实部和虚部互为相反12i数,那么b等于
22A. B. C.- D. 2 3325、当 <m<1时,复数z=(3m-2)+(m-1)i在复平面上对应的点位于
32A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
yi6、已知 ( 2 x 1 ) i ( 3 y ),其中 x,yR,求 x与y.
7、 i
200225022i1i88、已知 z
2z4i求复数z
七、板书设计(略)
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