(
课件网) 复数第2章目录2.1复数的概念2.2复数的四则运算2.3复数的极坐标形式和指数形式2.4正弦量的复数表示学习目标1.理解符号i的几何意义,理解复数及有关概念.2.能用复平面上的点和向量(有向线段)表示复数;理解复数的模和共轭复数等概念.3.了解复数的三角形式,会进行代数形式与三角形式的互化.4.掌握复数的加减运算,了解复数加减运算的几何意义.5.会在复数范围内解实系数一元二次方程.6.会进行复数代数形式和三角形式的乘除运算,了解复数乘法的几何意义.7.了解复数的极坐标形式和指数形式,会进行复数的极坐标形式和指数形式的乘除运算.8.会用相量表示对应的正弦量.知识回顾实数与方程的基础知识实数有理数和无理数统称为实数.有理数可以表示为两个整数的比值,无理数则不能;实数与数轴上的点有一一对应关系.平方根若x2=a(a≥0),则称x为a的平方根(二次方根),即x=±a.分式如果A,B是两个整式,并且B中含有字母,那么式子(B≠0)就叫做分式,其中A为分子,B为分母.一元二次方程一元二次方程是只含有一个未知数,且未知数的最高次是2的整式方程,一般形式为ax2+bx+c=0(a,b,c为常数,且a≠0);一元二次方程的常用解法有:直接开平方法、因式分解法、公式法和配方法等.2.1复数的概念实例考察我们知道-1-1 =-2,(-1)×(-1) = 1.这样的算式虽然简单,但比较抽象.下面给出一个几何模型,可赋予上述算式直观的几何意义.-1-1可以写成(-1)+(-1).在如图所示数轴上可看作向负方向走一步,再向负方向走一步,就得到了-2,即-1-1 =-2.这样,加法可以看成是平动的合成.如图所示,(-1)×(-1)可看作先逆时针转180°,再逆时针转180°,即逆时针转360°,结果回到原位,也就是等于1,即(-1)×(-1) = (-1)2= 1.这样,乘法可以看作具有旋转的功能.具体地说,可以将乘-1看作逆时针转180°.2.1.1复数与复数集如图所示,我们可以把逆时针转180°看成是先逆时针转一半(90°),再逆时针转一半(90°).仿照将乘-1看作逆时针转180°的方式,我们引入符号i,将乘i看作逆时针转90°.这样,两次乘i就逆时针转了180°,相当于乘-1.即i×i = i2=-1.因此,i是-1的一个平方根.需要说明的是,i不是实数,也不表示具体的数量,称为虚数单位.有了虚数单位i,任何负数都能开方.全体复数组成的集合称为复数集,用字母C表示,即C={z|z=a+bi,a,b∈R}.复数z表示成a+bi(a,b∈R)的形式称为复数的代数形式.规定:0+0i = 0, 0+bi =bi.当b= 0时,复数z=a+bi =a称为实数.当b≠ 0时,复数z=a+bi称为虚数,其中,当a= 0且b≠ 0时,复数z=a+bi =bi称为纯虚数.把数系扩展到复数系后,复数的分类如下:如果两个复数的实部相等,且虚部也相等,那么我们就说这两个复数相等,即若a,b,c,d∈R,则如果两个复数都是实数,我们知道它们可以比较大小;如果两个复数不都是实数,即至少有一个不是实数,那么它们只有相等与不相等两种关系,而不能比较大小.2.1.2复平面及相关概念复平面任何一个复数z=a+bi对应一个有序实数对(a,b);反之,任何一个有序实数对(a,b)对应一个复数z=a+bi.由于有序实数对(a,b)与平面直角坐标系中的点Z(a,b)是一一对应的,因此可以借用平面直角坐标系中的点Z(a,b)来表示复数z=a+bi,也可以用复数z=a+bi来描述平面直角坐标系中的点Z(a,b).如图所示,点Z的横坐标是a,纵坐标是b,它表示复数z=a+bi.我们把这种建立了直角坐标系用来表示复数的平面称为复平面.这时,x轴称为实轴,y轴除去原点的部分称为虚轴.显然,实轴上的点都表示实数,虚轴上的点都表示纯虚数.按照这种表示方法,任意一个复数,都有复平面上唯一确定的一个点与它对应;反过来, ... ...