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7.1复数的概念
7.1复数的概念
7.1.1数系的扩充和复数的概念
例1当实数m取什么值时,复数是下列数?
(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.
分析:因为,所以,都是实数.由复数是实数、虚数和纯虚数的条件可以确定m的取值.
解:(1)当,即时,复数z是实数.
(2)当,即时,复数z是虚数.
(3)当,且,即时,复数z是纯虚数.
练习
1.说出下列复数的实部和虚部:.
2.指出下列各数中,哪些是实数,哪些是虚数,哪些是纯虚数.为什么?.
3.求满足下列条件的实数x,y的值:
(1);
(2)
7.1.2复数的几何意义
例2设复数,.
(1)在复平面内画出复数,对应的点和向量;
(2)求复数,的模,并比较它们的模的大小.
解:(1)如图7.1-4,复数,对应的点分别为,,对应的向量分别为,.
(2),
.
所以.
例3设,在复平面内z对应的点为Z,那么满足下列条件的点Z的集合是什么图形?
(1);
(2).
解:(1)由得,向量的模等于1,所以满足条件的点Z的集合是以原点O为圆心,以1为半径的圆.
(2)不等式可化为不等式
不等式的解集是圆的内部所有的点组成的集合,不等式的解集是圆外部所有的点组成的集合,这两个集合的交集,就是上述不等式组的解集,也就是满足条件的点Z的集合.容易看出,所求的集合是以原点O为圆心,以1及2为半径的两个圆所夹的圆环,但不包括圆环的边界(图7.1-5).
练习
4.说出图中复平面内各点所表示的复数(每个小方格的边长为1).
5.在复平面内,描出表示下列复数的点:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)5;
(6).
6.已知复数.
(1)在复平面内画出这些复数对应的向量;
(2)求这些复数的模.
习题7.1
复习巩固
7.符合下列条件的复数一定存在吗?若存在,请举出例子若不存在,请说明理由.
(1)实部为的虚数;
(2)虚部为的虚数;
(3)虚部为的纯虚数.
8.实数m分别为何值时,复数是
(1)实数;
(2)虚数;
(3)纯虚数.
9.求适合下列方程的实数x与y的值:
(1);
(2).
10.如果P是复平面内表示复数的点,分别指出在下列条件下点P的位置.
(1);?????(2);
(3);??????(4).
11.求复数及的模,并比较它们的模的大小.
综合运用
12.实数m取什么值时,复平面内表示复数z=(m2-8m+15)+(m2-5m-14)i的点.
(1)位于第四象限?
(2)位于第一、三象限?
(3)位于直线y=x上?
13.在复平面内,O原点,向量对应的复数是.
(1)如果点A关于实轴的对称点为点B,求向量对应的复数;
(2)如果(1)中点B关于虚轴的对称点为点C,求点C对应的复数.
14.设:,在复平面内z对应的点为Z,那么满足下列条件的点Z的集合是什么图形?
(1);
(2).
15.如果复数z的实部为正数,虚部为3,那么在复平面内,复数z对应的点应位于怎样的图形上?
拓广探索
16.已知复数z的虚部为,在复平面内复数z对应的向量的模为2,求这个复数z.
17.在复平面内指出与复数对应的点,判断这4个点是否在同一个圆上,并证明你的结论.
变式练习题
18.写出复数4,-π,2-3i,0,,,6i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.
19.当实数为何值时,复数i是实数、纯虚数、虚数?
20.已知,,若,求实数的取值集合.
21.已知复数(),且,求k的值.
22.若是纯虚数,则实数的值为()
A. B. C. D.
23.以2i-的虚部为实部,以i+2i2的实部为虚部的新复数是()
A.2-2i B.2+i
C.-+ D.+i
24.若实数x,y满足(x+y)+(x-y)i=2,则xy的值是____.