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高中数学选修2-2:实数系 复数的概念
2.应用两复数相等的充要条件时,首先要把等号左右两边的 复数写成代数形式,即分离实部与虚部,然后列出等式求解.
3.若两个复数全是实数,则可以比较大小,反之,若两个复 数能比较大小,则它们必是实数.
(1)复数 a+bi(a,b∈R)虚数b≠0非纯纯虚虚数数a=a≠0,0. (2)集合表示:
2.复数相等的充要条件 如果 a,b,c,d 都是实数,那么 a+bi=c+di⇔ a=c,且 b=d ; a+bi=0⇔ a=0,且 b=0.
1.对复数 z=a+bi 只有在 a、b∈R 时,a 和 b 才分别是复 数的实部和虚部,并注意:虚部是实数 b 而非 bi.
复数的概念与分类 [例 2] (12 分)当实数 m 为何值时,复数 z=m2+mm-6+(m2 -2m)i 为 (1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?
[精解详析] (1)当mm2≠-02,m=0, 即 m=2 时,复数 z 是实数; (2)当 m2-2m≠0,且 m≠0, 即 m≠0 且 m≠2 时, 复数 z 是虚数;
提示:有解(x=i),但不在实数范围内. 问题 3:设想新数 i 和实数 b 相乘后再与 a 相加,且满足加 法和乘法的运算律,则运算的结果可以写成什么形式? 提示:a+bi(a,b∈R)的形式.
1.复数的概念 设 a,b 都是实数,形如 a+bi 的数叫做复数. 2.复数的表示: 复数通常用小写字母 z 表示,即 z=a+bi (a,b∈R),其中 a 叫做复数 z 的实部,b 叫做复数 z 的虚部,i 称作虚数单位.
3.已知 M={1,(m2-2m)+(m2+m-2)i},P={-1,1,4i},若 M
∪P=P,求实数 m 的值. 解:∵M∪P=P,∴M⊆P, 即(m2-2m)+(m2+m-2)i=-1 或(m2-2m)+(m2+m-2)i=4i. 由(m2-2m)+(m2+m-2)i=-1, 得mm22- +2mm-=2- =10, , 解得 m=1; 由(m2-2m)+(m2+m-2)i=4i, 得mm22- +2mm-=2=0,4, 解得 m=2. 综上可知 m=1 或 m=2.
1.若 5-12i=xi+y(x,y∈R),则 x=______,y=________. 答案:-12 5
2.已知复数 z1=-3-4i,z2=(n2-3m-1)+(n2-m-6)i,且 z1 =z2,则实数 m=________,n=________. 解析:根据两个复数相等的充要条件得 -3=n2-3m-1, -4=n2-m-6, 解得:mn==22,, 或mn==-2,2. 答案:2 ±2
解:(1)要使复数 z 为实数,需满足mm22-+23mm-+22>=00,, 解得 m=-2 或-1. 即当 m=-2 或-1 时,z 是实数. (2)要使复数 z 为纯虚数,需满足mm22-+23mm-+22=≠10,, 解得 m=3. 即当 m=3 时,z 是纯虚数.
1.区分实数、虚数、纯虚数与复数的关系,特别要明确:实 数也是复数,要把复数与实数加以区别.对于纯虚数 bi(b≠0,b ∈R)不要只记形式,要注意 b≠0.
4.若复数 z=(x2-1)+(x-1)i 为纯虚数,则实数 x 的值为 ( )
A.-1
B.0
C.1
D.-1 或 1
解析:由复数 z=(x2-1)+(x-1)i 为纯虚数得
x2-1=0, x-1≠0,
解得 x=-1.
答案:A
5.设复数 z=lg(m2-2m-2)+(m2+3m+2)i,当 m 为何值时, (1)z 是实数?(2)z 是纯虚数?
[思路点拨] 先利用复数相等的充要条件列出关于 x,y 的方 程,然后解出 x,y 的值.
[精解详析] 根据复数相等的充要条件, 由(2x-1)+i=y-(3-y)i, 得21x=--1= 3-y,y,
解得x=52, y=4.
∴x=52,y=4.
[一点通] 复数相等问题的解题技巧 (1)必须是复数的代数形式才可以根据实部与实部相等,虚部 与虚部相等列方程组求解. (2)根据复数相等的条件,将复数问题转化为实数问题,为应 用方程思想提供了条件,同时这也是复数问题实数化的体现.
2.当两个复数不全是实数时,不能比较大小,只可判定相 等或不相等,但两个复数都是实数时,可以比较大小.
3.利用复数相等,可以把复数问题转化成实数问题进行解 决,并且一个复数等式可得到两个实数等式,为应用方程思想提 供了条件.
复数相等的充要条件
[例 1] 已知(2x-1)+i=y-(3-y)i,其中 x,y∈R,i 为虚 数单位.求实数 x,y 的值.
3.1 3.1.
数 1&
系 3.1.
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2
第扩 三充 章与
复
实 数 系 复
数
数
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概概念来自念理解教材 新知
把握热点 考向
应用创新 演练
知识点一 知识点二
考点一 考点二
复数的概念及代数表示
问题 1:方程 x2+1=0 在实数范围内有解吗? 提示:没有.
问题 2:若有一个新数 i 满足 i2=-1,试想方程 x2+1=0 有 解吗?
(3)当m2+mm-6=0, m2-2m≠0,
即 m=-3 时,复数 z 是纯虚数.
(4 分) (8 分) (12 分)
[一点通] 利用复数的代数形式对复数分类时,关键是根据分类标准列 出实部、虚部应满足的关系式(等式或不等式(组)),求解参数时, 注意参数本身的取值范围,如分母不能为 0.
复数的分类与相等
问题 1:复数 z=a+bi(a,b∈R),当 b=0 时,z 是什么数? 提示:b=0 时,z=a 为实数. 问题 2:复数 z=a+bi(a,b∈R),当 a=0 且 b≠0 时,z 是 什么数? 提示:当 a=0,b≠0 时,z=bi,这样的数我们称为纯虚数.
1.复数的分类 实数b=0,