上海高中数学-复数讲义

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数学:13.1《复数的概念》课件(沪教版高二下)

数学:13.1《复数的概念》课件(沪教版高二下)
第四章 数系的扩充___复数
4.1 复数的概念
王新敞
奎屯
新疆
王新敞
奎屯
新疆
王新敞
奎屯
新疆
教学目的: 1.了解引进复数的必要性;理解并掌握虚数的单位i 2.理解并掌握虚数单位与实数进行四则运算的规律
王新敞
奎屯
新疆
王新敞
奎屯
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王新敞
奎屯
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3.理解并掌握复数的有关概念(复数集、代数形式、虚数、纯虚数、实部、 虚部) 4.理解并掌握复数相等的有关概念
教学重点:复数的概念,虚数单位i,复数的分类(实数、虚数、纯虚数)和复 数相等等概念是本节课的教学重点.复数在现代科学技术中以及在数学学科中 的地位和作用 教学难点:虚数单位i的引进及复数的概念是本节课的教学难点.复数的概念 是在引入虚数单位i并同时规定了它的两条性质之后,自然地得出的. 在规定i的第二条性质时,原有的加、乘运算律仍然成立 授课类型:新授课
证明:若复数所对应的点位于第四象限, m 2 m 6 0 m 3或m 2 则 2 即 m m 2 0 1 m 1
不等式解集为空集
所以复数所对应的点不可能位于第四象限.
y
满足|z|=5(z∈C) 的复数z对应的点在 复平面上将构成怎 样的图形? –5 设z=x+yi(x,y∈R)
有序实数对(a,b)
复数z=a+bi (数) z=a+bi Z(a,b)
a
概念辨析
一一对应
y
直角坐标系中的点Z(a,b) (形) 建立了平面直角 坐标系来表示复数的 平面 ------复数平面 (简称复平面)
x

沪教版高中数学高二下册第十三章13.1复数的概念 课件 (共18张ppt)

沪教版高中数学高二下册第十三章13.1复数的概念 课件 (共18张ppt)

复数的分类
实数(b 0)
1、复数z=a+bi
虚数(b
0)
纯虚数(a 0,b 0) 非纯虚数(a 0,b
0)
2. 复数集、虚数集、实数集、 纯虚数集之间的关系
虚数集 复数集C 纯虚数集 实数集
决卡丹问题与邦贝利问题: 5、“虚数不虚”
意大利数学家卡尔丹 (G.Candano,1501-1576)
复数的概念
x2 10x 40=0 x 5 15, x 5 15
意大利数学家卡尔丹 (G.Candano,1501-1576)
(5 15) (5 15) 10, (5 15) (5 15) 40
一元二次方程的根有三种情形
问:对照前两种情形,第三种显得不太和谐, 能否有一种比较和谐的状态?
只存在于“想象之中”。 -1 i a (a 0) ?
- ai
思考?
这个例子告诉我们 -1只是个记号,我们
用 i 来表示 i 2 1,不能说明负数就可以
参与平方根运算了。
2、探究复数的一般形式
复数的概念
形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数(complex number),
通常用字母z表示。 全体复数所形成的集合叫做复数集(complex set),
用!
同学们你们发现什么?
负数 赋予意义
今天我们遇到了负数开平方这个超越实数
复 范围的问题,就是希望引入的数的平方为负数,
但是负数有无穷多个,我们不肯能一下子引入 那么多,只要引入平方为多少就行了呢?
?2 负数
数 的 引
1777年欧拉提出 i 用来表示 i2 = 1

他用了“imaginary”一词的首字母,本意是它

上海高考数学复数知识点

上海高考数学复数知识点

上海高考数学复数知识点复数,作为高考数学中的一个重要概念,广泛应用于各个数学分支中。

对于上海高考来说,对复数的理解和应用是考生必备的数学知识之一。

本文将全面介绍上海高考数学中的复数知识点,帮助考生更好地掌握这一内容。

一、复数的引入1. 实数的不完备性在高中数学中,我们知道实数是由有理数与无理数构成的。

然而,即便是把这两类数合并在一起,仍然有些问题无法解决。

例如,方程x²=-1在实数范围内无解,这就引出了复数的概念。

2. 复数的定义复数由实部和虚部构成,形如a+bi。

其中,a为实数部分,bi为虚数部分,i为虚数单位,满足i²=-1。

复数可以用平面上的点表示,实部对应的是点在实轴上的投影,虚部对应的是点在虚轴上的投影。

二、复数的运算1. 加法和减法复数的加法就是实部相加,虚部相加。

例如,(3+2i)+(5+4i)=8+6i。

减法同理,即实部相减,虚部相减。

2. 乘法和除法复数的乘法则是根据分配律展开进行计算。

例如,(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i。

复数的除法可以通过有理化的方法进行,具体推导与实数的除法类似。

3. 共轭复数一个复数的共轭复数由实部保持不变,虚部变号得到。

例如,对于复数a+bi,它的共轭复数为a-bi。

共轭复数的应用十分广泛,例如求复数的模、求复数的平方等等。

三、复数的性质和定理1. 关于复数的模复数的模是指复数到原点的距离,记作|z|。

对于复数a+bi,它的模为√(a²+b²)。

复数的模具有非负性、三角不等式和模的性质等特点。

2. 欧拉公式欧拉公式是数学中一条重要的公式,被广泛应用于各个领域。

它的表达形式为e^(ix)=cos(x)+isin(x),其中e表示自然对数的底,i为虚数单位,x为实数。

3. 复数根的性质对于复数z的n次方根,一共有n个解。

这些解在平面上均匀分布在一个圆周上,称为复数单位圆。

复数根的求解可以利用欧拉公式和三角函数理论来处理。

第9章 复数(单元复习课件)高一数学(沪教版2020必修第二册)

第9章 复数(单元复习课件)高一数学(沪教版2020必修第二册)


cosπ6+isinπ6
2+…+
cosπ6+isinπ6
n -1=
1-
cosπ6+sin
π 6
n
1-
cosn6π+sin
nπ 6
1- cosπ6+sinπ6 =
1-
cosπ6+sin
π 6

当 n=12 时,上述复数为 0,即可回到原点.
2a=2,
a=1,
由复数相等的条件得,

∴z=1+i,故选 A.
a2+b2=2b, b=1.
(2)已知复数z1=2-3i,z2=32++2ii2,则zz12=(
)
A.-4+3i
B.3+4i
C.3-4i
D.4-3i
(2)D (2)zz12=2-33+i22i+i2 =2-33+i23i-32-i22i+ i2 =-13i133+4i=4-3i.]
i的幂有周期性,周期为4.
i i2 1 i3 i i4 1
2.复数的相关概念
(4)复数相等:
设a,b, c, d R. ①a bi c di a c且b d; ②a bi 0 a b 0.
作用:将复数问题转化为实数问题.
注:①若两个复数能比较大小,则它们必为实数. ②一般对两个不全是实数的复数只能说相等或不相等,不能比较大小. 如:3与1+2i不能比较大小;2+3i与1+2i不能比较大小.
一个探险家无意中得到一张藏宝图,图上画着一座海 岛,海岛上有两座宝塔A和B,以及一座寺庙,藏宝图用一种 比较特别的方式指出了宝藏的位置.
从寺庙开始沿直线走向宝塔A,到达后记下距离并向左转 90°,沿直线走相同的距离,然后在停止处做一记号.再回到 寺庙,同样沿直线走向宝塔B,到达后记下距离并向右转 90°,沿直线走相同的距离,然后在停止处再做一记号,两个 记号连线的中点就是宝藏所在的位置.

沪教版高中数学高二下册第十三章13.1复数的扩展与复数的概念 课件(共20张PPT)

沪教版高中数学高二下册第十三章13.1复数的扩展与复数的概念 课件(共20张PPT)

复数的代数形式 通常用字母 z 表示,即
zabi(aR,bR)
实部 虚部
i 其中 称为虚数单位。
Real part Imaginary part
数系的扩展
复数的分类
复数的概念
复数z=a+bi
(aR,bR)
实数(b 虚数(b
0) 0)
纯 虚 数 (a0, b0) 非 纯 虚 数 (a0, b0)
复数集、虚数集、实数集、 纯虚数集之间的关系
R C
复数集
虚数集
纯虚数集
实数集
数系的扩展
复数的概念
课堂练习1:说出下列复数的实部与虚部.并 指出哪些是实数?哪些是虚数?哪些是纯虚数?
复数 实部
4
4
2-3i 2
4i+3 3
-6i
0
i 2 1
isin 0
32i2 1
虚部 实数
0√
3
4
6
0√ 0√ 0√
虚数 纯虚数
√ √

数系的扩展
复数的概念
课堂练习2:
判断下列结论是否正确?
(1)a,bR,则a+bi是虚数
(2)bR,则bi是纯虚数
(3)z=a 不是虚数
(4)z=a+bi (a,bN)是虚数
数系的扩展
复数的概念
例1:当m为何实数时,复数 z m 2 m 2 (m 2 1 )i
是 (1)实数 (2)虚数 (3)纯虚数 (4)0
2 .当 实 数 x , y 为 何 值 时 , 复 数 z = x 2 - y 2 + ( 2 x y - 6 ) i 等 于 8 ?
算时,原有的加法与乘法的运算律(包括交换律、结 合律和分配律)仍然成立。

沪教版高中数学高二下册-13.3复数几何意义的简单应用 课件PPT

沪教版高中数学高二下册-13.3复数几何意义的简单应用 课件PPT
13.3(3)复数几何意义的简单应用
【教学目标】
1、会利用复数几何意义求复数的模 2、会用复数关系式描述复平面上简单的几何图形 3、通过学习,体会数形结合思想,让学生在实践中学习观察、 类比、分析、归纳的思维方法
复数几何意义的简单应用
y
b
Z(a,b)
O
a
x
复习提问 巩固旧知
1、复数的几何意义
复数 zabi 一一对应 一一对应
解:(1 )(2,-2) (2 )(-2,0) (3)(0,1)
5、满足下列条件的复数z所对应的点表示什么 样的图形?
(1) |z|=1
(2) |z| <1 (3)|z-1-i|=1
解(1)以原点为圆心,以1为半径的圆
(2)以原点为圆心,以1为半径的圆面(不包括圆周)
(3)以(1,1)为圆心,以1为半径的圆
( 以 ( c , 0 ) 为 焦 点 , 长 轴 长 为 2 a 的 椭 圆 )
5 ,z cz c 2 a (2 c 2 a 0 )
( 以 ( c , 0 ) 为 焦 点 , 长 轴 长 为 2 a 的 双 曲 线 )
巩固提高
1,若复数z满足|z|=1,|z-2|范围是____1_, _3 _ _
3、两个复数 z 1 , z 2 在复平面
上对应的两点 Z 1 , Z 2间的距离
表示为: z1 z 2
O
a
x
例 如 z 2 表 示 复 数 z 所 对 应 的 点 Z 与 _ (_ _ 2_ ,_ 0_ )_ 的 距 离
复习提问 巩固旧知 4、写出下列复数对应的点:
(1) 2-2i (2)-2 (3)i
常用的复数方程的轨迹:
1, z r(r 0)

沪教版高中数学高二下册第十三章13.1复数的概念 课件 (共26张PPT)

沪教版高中数学高二下册第十三章13.1复数的概念 课件 (共26张PPT)
16:02
思考?
i是虚数单位,3是实数, 将3与i进行加、减、乘、除运算, 会产生哪些形式的“新数”?
3 i,3 i,i 3,i 3,3i, i 等 3
这些“新数”能用一种 统一的形式表示吗?
a bi
16:02
复数的概念
定义:把形如a+bi的数叫做复数 (a,b 是实数)
其中i叫做虚数单位 复数全体组成的集合叫复数集,记作C
(2x 1) i y (3 y)i
2x 1 (3 y) 1 y
x
1 2
y 1
令y b(i b R且b 0) 代入(2x 1) i yi (3 y)
(2x 1) i bii (3 bi)
(2x 1) i bi2 (3 bi)
(2x 1) i b 3 bi
2 z m2 m 6 m2 2m 15 是虚数. m3
解:
2
m2
2m
15
0
m 3 0
m
5
m
3
0
m 3 0
m 5且m 3 m 3
m 5且m 3
m 5且m 3时,复数z是虚数.
3 z m2 m 6 m2 2m 15 是纯虚数. m3
m2 2m 15 0
《说数》
自然数
有理数
整数
实数
13.1复数的概念
提出问题
一元二次方程ax2 bx c 0,当=b2 -4ac 0时, 在实数范围内没有实数根.
回顾
x 1 0
2x 1 0
x2 2 0
负整数 分数
无理数
解决问题
一元二x 2次+方1程 x02 -x-21----0-x没12有实数根1.
思考? 我们能否将实数集进行扩充,使得在

沪教版(上海)数学高二下册-13.1复数的概念(课件)

沪教版(上海)数学高二下册-13.1复数的概念(课件)

解:由已知得:
x x
y 2x5 2y 3x y
x
y
3 2
2、已知 2x 1 i y 3 yi 其中x,
y∈R,求x与y
• 解:根据复数相等的定义,得方程组
2x 1 y
• 1 3 y

x
5 2
y 4
课堂练习:
1、(2015年高考)若集合A={i,i2,i3,i4}(i是 虚数单位),B={1,-1},则A∩B等于( C ) A.{-1} B.{1} C.{1,-1} D.∅
整数集
有理数集
实数集
分数

无理数

开 方,

+× ÷

























÷

探究问题二:数系扩充中,有什么共同特点?
①增添了新元素; ②原有的一些基本关系和运算法则在新数集里 仍能运用; ③新数集解决了原数集一些不能解决的问题.
类比推理的数学思想
自然数 整数 有理数 实数
是:
(1)实数 (2)虚数 (3)纯虚数 (4) 0
五、复数相等
探究问题四:如何定义两个复数相等?
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.
若a,b,c,d ∈R,
,则 a+bi = c+di 反之,也成立.
转化化归和方程的思想,变未知为已知。
例题赏析(学生探究)
例2、已知 (x y) (x 2y) i (2x 5) (3x y) i 其中 x, y R ,求 与 .
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∴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。 (4)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:设且是纯虚数,求的最大值。 解:令z=x+yi(x,y∈R),则,∵是纯虚数, -1 P O 1/2 x y ∴,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|=。 练习:
(1)当时,方程有两个实根 。 (2)当时,方程有两个共轭虚根,其中 。 此时有 且。
注意两种题型: 虚系数一元二次方程有实根问题:不能用判别式法,一般用两个复数相 等求解。但仍然适用韦达定理。 已知是实系数一元二次方程的两个根,求的方法: (1)当时, (2)当时, 已知是实系数一元二次方程的两个根,求的方法:
复数的乘法运算满足交换律、结合律和分配律。 实数集R中正整数指数的运算律,在复数集C中仍然成立.即对 * m n m+n m n mn z1,z2,z3∈C及m,n∈N 有: z z =z , (z ) =z , n n n (z1z2) =z1 z2 . 复数的除法:(a+bi)(c+di)== ,分母实数化是常规方法 12、共轭复数:若两个复数的实部相等,而虚部是互为相反数时,这两 个复数叫互为共轭复数;特别地,虚部不为0的两个共轭复数也叫做共 轭虚数; ,两共轭复数所对应的点或向量关于实轴对称。 , 13、熟记常用算式:,,,, 14、复数的代数式运算技巧: (1)① ② ③ ④ (2)“1”的立方根的性质: ① ② ③ ④ ⑤ 15、实系数一元二次方程的根问题:
1. 2..若,其中a、b∈R,i是虚数单位,则=( D ) A.0 B.2 C. D.5 3.设复数ω=-+i,则1+ω=( ) C
(A)–ω (B)ω2 (C) (D) 4.复数的共轭复数是(B ) A. B. C. D. 5.若复数满足方程,则 ( ) D A. B. C. D. 6. 设、、、,若为实数,则 (C ) (A) (B) (C) (D)
(1)当时, ①即,则 ②即,则 (2)当时,
二、典例分析: 例1.(1)复数等于( ) A.1-i B.1+i C.-1+ i D.
-1-i 解析: 复数=,选C. (2)若复数同时满足-=2,=(为虚数单位),则= . 解:已知; (3)设a、b、c、d∈R,则复数(a+bi)(c+di)为实数的充要条件是 A.ad-bc=0 B.ac-bd=0 C. ac+bd=0 D.ad+bc=0 解析:(1)复数=为实数,∴,选D; (4)已知( ) (A)1+2i (B) 1-2i (C)2+i (D)2-i 解析:,由、是实数,得, ∴,故选择C。 (5)设为实数,且,则 。 解析:, 而 所以,解得x=-1,y=5, 所以x+y=4。 点评:本题考查复数的运算及性质,基础题。 例2:(1)计算: 答案: (2)设复数z满足关系,求z; 解:设z=a+bi(a,b为实数),由已知可得 由复数相等可得:,解得,所以 设z=a+bi-x+yi(a,b为实数)复数问题实数化。 (3)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。 例3:(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 2 2 2 解:令z=x+yi(x,y∈R),则x +(y+1) -[x +(y-1)2]=1,∴y=1/4。 故选A。 (2)设复数z满足:,求|z|的最大值与最小值; 解:|z|的最大值为,最小值为; (3)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,∴,
复数
一、知识点梳理: 1、i的周期性: i4=1,所以,i4n+1=i, i4n+2=-1, i4n+3=-i, i4n=1
2、复数的代数形式:,叫实部,叫虚部,实部和虚部都是实数。叫做 复数集。NZQRC. 3、复数相等:; 4、复数的分类: 虚数不能比较大小,只有等与不等。即使是也没有大小。 5、复数的模:若向量表示复数z,则称的模r为复数z的模, ; 积或商的模可利用模的性质(1),(2) 6、复数的几何意义: 复数 复平面内的点 , 7、复平面:这个建立了直角坐标系来表示复数的坐标平面叫做复平面,其 中x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴 ,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 8、复数代数形式的加减运算 复数z1与z2的和:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i. 复数z1与z2的差:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i. 复数的加法运算满足交换律和结合律 数加法的几何意义:复数z1=a+bi,z2=c+di;= +=(a,b)+(c,d)= (a+c,b+d)=(a+c)+(b+d)i 复数减法的几何意义:复数z1-z2的差(a-c)+(b-d)i对应 由于,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. 9. 特别地, zB-zA.,为两点间的距离。 z对应的点的轨迹是线段的垂直平分线;, z对应的点的轨迹是一个 圆;, z对应的点的轨迹是一个椭圆;, z对应的点的轨迹是双曲线。 10、显然有公式: 11、复数的乘除法运算: 复数的乘法:z1z2= (a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i.
7.如果复数是实数,则实数( ) B A. B. C.满足条件的复数z在复平面上对应点的轨迹是( ) C A. 一条直线 B. 两条直线 C. 圆 D. 椭圆 10.若 , ,且为纯虚数,则实数a的值为 . 11.已知 C (A)1+2i (B) 1-2i (C)2+i (D)2- i 12、复数的虚部为 (A)3 (B)-3 (C)2 (D) -2 解析:复数=,所以它的虚部为-2,选D. 13、在复平面内,复数对应的点位于 (A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限 解:故选D; 点评:复数的概念和性质是高考对复数部分的一个考点,属于比较 基本的题目,主要考察复数的的分类和几何性质。 14、求满足条件:(i为虚数单位)的复数z [解]原方程化简为, 设z=x+yi(x、y∈R),代入上述方程得 x2+y2+2xi=1-i, ∴x2+y2=1且2x=-1,解得x=-且y=±, ∴原方程的解是z=-±i. 15、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。
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