[学习目标] 1.了解引入虚数单位i的必要性,了解数集的扩充过程.2.理解在数系的扩充中由实数集扩充到复数集出现的一些基本概念.3.掌握复数代数形式的表示方法,理解复数相等的充要条件. 一、复数的有关概念及代数表示 问题1 我们知道,方程x2+1=0在实数集中无解,联系从自然数集到实数集的扩充过程,你能给出一种方法,适当扩充实数集,使这个方程有解吗? 知识梳理 1.虚数单位i 引入一个新数i,叫作 ,并规定: (1)i2= . (2) 可以与i进行四则运算,进行四则运算时,原有的加法、乘法运算律仍然成立. 2.复数的概念 形如a+bi(a,b∈R)的数叫作复数. 所组成的集合叫作复数集,记作 . 3.复数的代数形式 复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R),其中a与b分别叫作复数z的 与 . 例1 以3i-i的实部为虚部的复数是( ) A.3-3i B.3+i C.- D.i 跟踪训练1 (1+)i的实部与虚部分别是( ) A.1, B.,0 C.0,1+ D.)i 二、复数的分类 问题2 实数分为有理数和无理数两类,那么对于复数z是否也可以进行类似分类,依据是什么? 知识梳理 1.复数z=a+bi(a,b∈R) 2.集合表示: 例2 当m为何实数时,复数z=+(m2-2m-15)i是下列数? (1)虚数;(2)纯虚数;(3)实数. 延伸探究 本例中条件不变,当m为何值时,z>0. 反思感悟 复数分类问题的求解方法与步骤 (1)化标准式:解题时一定要先看复数是否为a+bi(a,b∈R)的形式,以确定实部和虚部. (2)定条件:复数的分类问题可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部和虚部满足的方程(不等式)即可. (3)下结论:设所给复数为z=a+bi(a,b∈R), ①z为实数 b=0; ②z为虚数 b≠0; ③z为纯虚数 a=0且b≠0. 跟踪训练2 若复数(a2-3a+2)+(a-1)i是纯虚数,则实数a的值为( ) A.1 B.2 C.1或2 D.-1 三、复数相等 问题3 复数z由哪些因素确定?两个实数能比较大小,那么两个复数能比较大小吗? 知识梳理 两个复数相等的充要条件 如果两个复数的实部与虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等,即a+bi=c+di 这就是说,两个复数相等的充要条件是它们的实部和虚部分别相等. 例3 (1)若(x+y)+yi=(x+1)i,求实数x,y的值. (2)若关于x的方程3x2-x-1=(10-x-2x2)i有实根,求实数a的值. 跟踪训练3 复数z1=(2m+7)+(m2-2)i,z2=(m2-8)+(4m+3)i,m∈R,若z1=z2,则m= . 1.知识清单: (1)数集的扩充. (2)复数的概念. (3)复数的分类. (4)复数相等的充要条件. 2.方法归纳:方程思想. 3.常见误区:未化成z=a+bi(a,b∈R)的形式. 1.在2+)i,0.618这几个数中,纯虚数的个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.3 2.(多选)下列说法中正确的为( ) A.两个复数不相等的一个充分条件是它们的虚部不相等 B.1-ai(a∈R)是一个复数 C.i2的虚部为1 D.-1的平方根只有一个,即为-i 3.已知复数z=a2+(2a+3)i(a∈R)的实部大于虚部,则实数a的取值范围是 . 4.已知x2-y2+2xyi=2i(其中x>0),x,y∈R,则x= ,y= . 答案精析 问题1 为了解决x2+1=0这样的方程在实数集中无解的问题,我们设想引入一个新数i,使得x=i是方程x2+1=0的解,即使i2=-1. 知识梳理 1.虚数单位 (1)-1 (2)实数 2.全体复数 C 3.实部 虚部 例1 A 跟踪训练1 C 问题2 可以依据实部和虚部来分类,如当虚部b=0时,z为实数. 例2 解 (1)当 即m≠5且m≠-3时,z是虚数. (2)当 即m=3或m=-2时,z是纯虚数. (3)当 即m=5时,z是实数. 延伸探究 解 因为z>0,所以z为实数,需满足 解得m=5. 跟踪训练2 B 问题3 复数z由它的实部和虚部两个因素确定,故不能比较大小. 例3 (1)解 由复数相等的充要条件,得 (2)解 设方程的实根为x=m, 则原方程 ... ...
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