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数系的扩充与复数的引入课件

数系的扩充与复数的引入课件

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第四章
平面向量、数系的扩充与复数的引入
栏目导引
4+2i 4+2i1+2i 2 解析: (1) -(1-i) = +2i 1-2i 1-2i1+2i = 10i +2i=4i. 5
1+2i (2)∵ =1+i, a+bi 1+2i 1+2i1-i 3+i ∴a+bi= = = 2 , 1+i 1+i1-i 3 1 ∴a= ,b= . 2 2
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第四章
平面向量、数系的扩充与复数的引入
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当实数a为何值时,z=a2-2a+(a2-3a+2)i
(1)为实数;(2)为纯虚数;(3)对应的点在第一象限内.
解析: (1)由 z 为实数得,a2-3a+2=0, 即(a-1)(a-2)=0. 解得 a=1 或 a=2.
a2-2a=0 (2)由 z 为纯虚数得 2 a -3a+2≠0
第4课时
数系的扩充与复数的引入
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第四章
平面向量、数系的扩充与复数的引入
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第四章
平面向量、数系的扩充与复数的引入
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1.复数的有关概念
(1)复数的概念
形如a+bi(a,b∈R)的数叫复数,其中a,b分别是它的 实部 虚部 .若 a=0,b≠0 b= 0 ,则a+bi为实数;若 和
b≠0 ,则a+bi为虚数;若
,则a+bi为纯虚数.
(2)复数相等:a+bi=c+di⇔ a=b,c=d (a,b,c,d∈R).
(3)共轭复数:a+bi与c+di共轭⇔ a=c,b+d=0 (a,b,c,
d∈R).
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第四章
平面向量、数系的扩充与复数的引入
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数系的扩充和复数的概念(公开课)(课堂PPT)

数系的扩充和复数的概念(公开课)(课堂PPT)
2020/5/29
变式2:
已 x 是 知实 y 是 数 纯 , 虚 x y 数 3 x i,求 , x 与 y满
解: 设 y bi b R , 且 b 0
x y 3 x i x bi 3 x i
x 0
b
3
x
x 0,b 3
x 22 0 , y 3 i
数系的扩充
7
3. x1,1y8 7
例1:
实数m取什么值时,复数 z m 1 (m 1 )i是
(1)实数?
(2)虚数? (3)纯虚数?
解:(1)当 m 10,即m1时,复数z 是实数.
(2)当m10,即m1时,复数z 是虚数.
(3)当m 10,且 m 10,m 即m 1 m 1 0 10 时0 ,复
数 z 是纯虚数.
19
2020/5/29
变式1:实 m 取 数什么 m 2 5 值 m 6 时 m 2 3 m , i是
(1)实数 (2)虚数 (3)纯虚数 (4)零
解: 1 m 2 3 m 0 ,解 m 0 的 或 3
2 m 2 3 m 0 ,解 m 0 且 的 m 3
3m2
3.若4+bi=a-2i,求实数a,b的值。
17
2020/5/29
预习自测答案:
1. 实部分别是0, :2 , 2,2,0,0;
2
虚部分别是0: ,0,1 ,1, 3,1. 3
2. 2 7,0.618,0,i2是实数;
2i,i,i 1 3 ,5i 8,39 2i, 2 2i是虚数;
7
2i,i,i1 3 是纯虚数 .
11
2020/5/29
问 题 3:
复数z=a+bi(a ∈ R、b ∈ R)能表示实数和

数系的扩充与复数的引入 PPT

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复数
课堂小结
虚数的引入
复数
z = a + bi
(a,b∈R)
复数的分类
当b=0时z为实数; 当b0时z为虚数
(此时,当a =0时z为纯虚数).
复数的相等
a+bi=c+di
a=c
(a, b,c,dR) b=d
1. 数学书 P55 习题3.1A组第1,2题做在书上,
作 明天上课检查。 业 2.名师伴你行 P63 练案8的1,2,3,7,9题做 布置 在练习册上,明天交。
3.1.1数系的扩充和 复数的概念
知识回顾
用图形表示数集包含关系:
自然数N
数 x 3 1,则x ?
系 的
整数Z
3x 5,则x ?
扩 有理数Q
N RQ Z
充 x2 2, 则 x ?
实数R
数系是怎样一步一步扩充的?




无理数 实数

分数 有理数
负整数 整数
自然数


实数

乘方
开方 乘
例 【解】 由复数相等的充要条件得
题 2x-1=-y, 1=y-3.
巩 固 解得x=-32,
y=4.
∴x=-32,y=4.

题 练习 已知(x y) ( y 1)i
巩 (2x 3y) (2 y 1)i,
固 求实数x, y的值.
方法感悟
1.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,注意考虑问 题要全面. 2.两复数相等的充要条件是实部与虚部分别对 应相等.要先确定是否为代数形式,确定实部、 虚部后再应用.

数系的扩充与复数的引入公开课课件

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控制工程
在控制工程中,复数用于描述系统的传递函数和稳定性,对于系统分析和设计至关重要。
感谢您的观看
THANKS
微积分中的连续性讨论
在微积分中,连续性是一个重要的概念。在实数范围内,连续性可以通过极限来定义和讨论。但在处理一些涉及无穷大或无 穷小的数学问题时,实数范围的局限性可能会限制讨论的深入。
通过引入复数,可以扩展连续性的定义和讨论范围。例如,在复变函数中,函数在复平面上的连续性和可导性得到了广泛的 研究和应用。这使得复数在处理涉及连续性和无穷大/无穷小的数学问题时更加有效和精确。
无理数是不能表示为两个整数的比的 无限不循环小数。
虽然无理数系能够表示无理数,但它 无法表示某些超越无理数,如某些高 阶无穷小量和高阶无穷大量。
无理数系的作用
无理数系使得数学能够处理所有的无 理数,如常见的圆周率π和自然对数 的底数e。
02
复数的引入
复数的定义

总结词
复数是实数域的扩充,由实部和虚部组成,表示为a+bi的形式,其中a和b是实 数,i是虚数单位。
04
复数在物理中的应用
交流电的分析
交流电的频率和相位分析
复数可以用于表示交流电的电压和电流,通过分析复数的模和辐角,可以得出电压和电流的有效值和 相位信息。
阻抗匹配
在电子和电气工程中,阻抗匹配是非常重要的概念。利用复数表示阻抗,可以方便地分析电路中的电 压和电流关系,实现阻抗匹配。
波动方程的求解
算符和矩阵
在量子力学中,算符和矩阵是非 常重要的概念。利用复数表示算 符和矩阵,可以简化计算过程, 并方便地描述量子态的变化。
05
复数的历史与文化背景
复数在数学史中的地位
数学发展里程碑

数系的扩充和复数的引入 PPT课件

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当b= 0 时,z为实数
复 数 的 概 念
3i
2i i
5
5i+4 3 2i
当b ≠0 时,z为虚数
当a=请0把且复b 数≠0时,
z为纯虚数
分分类
非纯虚数的虚数:
a ≠ 0,b ≠ 0
特别的,当a= 0 且b= 0 时,z=0
概 复数集、虚数集、实
念 数集、纯虚数集之间
复数集
的关系
虚数集
R C
纯虚数集
扩 充
负整数 整数Z
自然数N
【问题1】
在自然数集中方程 x 4 0 有解吗?
【问题2】
在整数集中方程 3x 4 0 有解吗?
数 系
【问题3】

在有理集中方程 x2 3 0 有解吗?

充 【问题4】
在实数集中方程 x2 1 0 有解吗?
解方程 x2 1?, x
思考?
我们能否将实数集进行扩充,使得在新
y
| z | = a2 b2
z=a+bi Z (a,b)
| z || z | a2 b2
O
x
例3 求下列复数的模: (1)z1=-5i (2)z2=-3+4i (3)z3=5-5i (4)z4=1+mi(m∈R) (5)z5=4a-3ai(a<0)
思考: (1)复数的模能否比较大小? (2)满足|z|=5(z∈R)的z值有几个? (3)满足|z|=5(z∈C)的这z值些有复几个数?对应的点

1637年,法国
数学家笛卡尔把这
i
样的数叫做“虚数”

引 入
笛卡尔 (R.Descartes,1596--1661)

数系的扩充与复数的引入课件

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复数解法:通过复数运算求解代数 方程
优势:复数解法可以解决一些实数 范围内无法解决的问题
三角函数的复数解法
三角函数定义:利用复数表示三角函数,可以更方便地处理三角函数的运算和性质
三角函数性质:复数解法可以更直观地理解三角函数的周期性、奇偶性等性质
三角函数应用:利用复数解法可以解决一些实际问题,如交流电的波形分析、信号处理 等
THANKS
汇报人:XX
应用场景:在解决实际问题时,如物理、工程等领域,复数的乘方和开方运算具有广 泛的应用。
复数的共轭与模长
复数的共轭:与 原数共轭的数, 满足a+bi的共
轭为a-bi
模长的定义:复 数z=a+bi的模
长为r,满足 r=sqrt(a^2+b ^2),表示复数
的大小
模长的性质:模 长总是非负的, 且满足勾股定理
线性代数中的复数应用
矩阵运算:复数可以用于矩阵的加Leabharlann 法、乘法和逆运算等,简化计算过 程
特征值与特征向量:在求解特征值 与特征向量时,复数可以提供更简 便的方法
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行列式:行列式的计算中,复数可 以简化计算过程,得到更直观的结 果
线性变换:在研究线性变换时,复 数可以更好地描述变换的性质和效 果
实数系的完备性:实数系是完备的,即任何非空的有上界的数集在实数系 中都有上确界 实数系的连续性:实数系是连续的,即任意两个不相等的实数之间都存在 其他实数
复数系的引入
复数的定义:由实数和虚数组成的数系,形如 a + bi,其中 a 和 b 是实数,i 是虚数单位。

高二数学ppt课件 数系的扩充与复数的引入课件2(1)

高二数学ppt课件 数系的扩充与复数的引入课件2(1)

(2)如果两个复数的实部的差和虚部的差都为零,则 这两个复数相等.( ) )
(3)若 ab=0,则 z=a+bi 为纯虚数.(
解析:(1)错,当 b=0 时,z=a+bi 为实数. (2)对,此时,这两个复数的实部和虚部分别相等. (3)错,当 a=0 且 b≠0 时,z=a+bi 为纯虚数,当 b =0 时,z=a+bi 为实数. 答案:(1)× (2)√ (3)×
m+3≠0, (2)当 2 m -2m-15≠0 即 m≠5 且 m≠-3 时,z 是虚数.
2 m -m-6 =0, (3)当 m+3 2 m -2m-15=0
即 m=3 或 m=-2 时,z 是纯虚数.
归纳升华 (1)虚数单位的性质:i2=-1,1×i=i,0×i=0. (2)复数的实部与虚部的确定方法:首先将所给的复 数化简为复数的代数形式, 然后根据实部与虚部的概念确 定实部、虚部.
类型 3 复数的大小比较(误区警示) [典例 3] 已知复数 x2-1+(y+1)i 大于复数 2x+3 +(y2-1)i,试求实数 x,y 的取值范围. 易错提示:若忽视了复数比较大小的条件,就会出现 如下错误: 因为 x2-1+(y+1)i>2x+3+(y2-1)i,
2 x -1>2x+3, x<1- 5或x>1+ 5, 所以 所以 2 y+1>y -1, -1<y<2.
[知识提炼· 梳理] 1.复数的概念及代数表示 (1)复数的定义. 把集合 C={a+bi|a,b∈R}中的数,即形如 a+bi(a, b∈R)的数叫做复数. 其中 i 叫做虚数单位, 满足 i2=-1.
(2)复数的代数形式. 复数通常用字母 z 表示,即 z=a+bi(a,b∈R),这 一表示形式叫做复数的代数形式,a 与 b 分别叫做复数 z 的实部与虚部. (3)复数集. 全体复数所构成的集合叫做复数集.记作 C={a+ bi|a,b∈R}.显然.N*⊆N⊆Z⊆Q⊆R⊆C.

第十五章 数系的扩充与复数的引入.pptx

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43
A.- 5 - 5 i
43
B.- 5 + 5 i
34
C.- 5 - 5 i
34
D.- 5 + 5 i
答案 D 本题主要考查复数的四则运算. 1 2i = (1 2i)2 = 3 4i =- 3 + 4 i,故选D.
1 2i (1 2i)(1 2i) 5 5 5
2.(2018课标全国Ⅰ,1,5分)设z=1 i +2i,则|z|= ( )

x y
1, 1,
∴|x+yi|=|1+i|=
12 12 =
2 .故选B.
思路分析 根据复数相等条件,求出x,y的值,结合复数的模长公式计算. 解题关键 根据复数相等求出x,y的值是解决本题的关键.
7.(2016课标全国Ⅲ,2,5分)若z=1+2i,则 4i = D.-I
答案 B 设z=a+bi(a、b∈R),则2z+ z =2(a+bi)+a-bi=3a+bi=3-2i,∴a=1,b=-2,∴z=1-2i,故选B.
3.(2015广东,2,5分)若复数z=i(3-2i)(i是虚数单位),则 z = ( ) A.2-3i B.2+3i C.3+2i D.3-2i
答案 A i(3-2i)=3i-2i2=2+3i,所以z=2+3i, 所以 z =2-3i,故选A.
答案 C
z i
+i·z
=1
i
i
+i(1-i)=i(1 i)
1
+i+1=2.故选C.
6.(2014山东,1,5分)已知a,b∈R,i是虚数单位,若a-i与2+bi互为共轭复数,则(a+bi)2= ( ) A.5-4i B.5+4i C.3-4i D.3+4i
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故命题p2错误;对于命题p3,设z1=a+bi(a,b∈R),z2=c+di(c,d∈R),由z1·z2=(ac-bd)+(ad+bc)i∈R,得ad
+bc=0,不一定有z1= z2 ,故命题p3错误;对于命题p4,设z=a+bi(a,b∈R),则由z∈R,得b=0,所以 z =a∈ R成立,故命题p4正确.故选B.
1 i (1 i)(1 i) 2
5.(2017课标全国Ⅲ,2,5分)设复数z满足(1+i)z=2i,则|z|= ( )
A. 1
B. 2
C. 2 1 D.2
2
2
答案 C 本题考查复数的运算及复数的模.
∵(1+i)z=2i,∴z= 2i = 2i(1 i) = 2(1 i) =1+i.
1 i (1 i)(1 i) 2
答案 A z =i(1-i)=1+i,则z=1-i.
10.(2018天津,9,5分)i是虚数单位,复数 6 7i =
.
1 2i
答案 4-i 解析 本题主要考查复数的四则运算. 6 7i = (6 7i)(1 2i) = 20 5i =4-i.
1 2i (1 2i)(1 2i) 5
11.(2017天津,9,5分)已知a∈R,i为虚数单位,若 a i 为实数,则a的值为
∴i(x+yi)=1+2i,即-y+xi=1+2i,
∴x=2,y=-1,∴复数z的实部为2.
5.(2015天津,9,5分)i是虚数单位,若复数(1-2i)(a+i)是纯虚数,则实数a的值为
.
答案 -2
解析 ∵(1-2i)(a+i)=2+a+(1-2a)i为纯虚数,

1 2a 0, 2 a 0,
答案 B 设z=a+bi(a、b∈R),则2z+ z =2(a+bi)+a-bi=3a+bi=3-2i,∴a=1,b=-2,∴z=1-2i,故选B.
3.(2015广东,2,5分)若复数z=i(3-2i)(i是虚数单位),则 z = ( ) A.2-3i B.2+3i C.3+2i D.3-2i
答案 A i(3-2i)=3i-2i2=2+3i,所以z=2+3i, 所以 z =2-3i,故选A.
2.(2016课标全国Ⅱ,1,5分)已知z=(m+3)+(m-1)i在复平面内对应的点在第四象限,则实数m的取 值范围是 ( ) A.(-3,1) B.(-1,3) C.(1,+∞) D.(-∞,-3)
答案
A
由已知可得
m m
3 1
0, ⇒
0
m m
3,⇒-3<m<1.故选A.
1
思路分析 利用复数在复平面内对应的点所在象限列出不等式组即可. 知识拓展 复数a+bi与平面内(a,b)对应,其中a,b∈R.
答案 B ∵(2+ai)(a-2i)=-4i⇒4a+(a2-4)i=-4i,

4a a2
0, 4
4,
解得a=0.
思路分析 首先将等式左边展开整理,化为a+bi的形式,进而利用复数相等求解即可.
解题关键 将等式左边利用复数的乘法变形为a+bi(a∈R,b∈Z)的形式是解决本题的关键.
9.(2014课标全国Ⅰ,2,5分,0.853)
1 i
A.0 B. 1
2
C.1 D. 2
答案 C 本题主要考查复数的相关概念及复数的四则运算.
∵z= (1 i)2 +2i=1 2i 1 +2i=i,∴|z|=1,故选C.
(1 i)(1 i)
2
3.(2018课标全国Ⅲ,2,5分)(1+i)(2-i)= ( ) A.-3-i B.-3+i C.3-i D.3+I
.
2i
答案 -2
解析 本题主要考查复数的概念和运算.
因为 a i = (a i)(2 i) = 2a 1 (a 2)i 为实数,所以- a 2 =0,
1 2
,
1 2
在第四象
限,故选D.
2.(2017北京,2,5分)若复数(1-i)(a+i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的取值范围是 () A.(-∞,1) B.(-∞,-1) C.(1,+∞) D.(-1,+∞)
答案 B 本题考查复数的运算.
∵复数(1-i)(a+i)=a+1+(1-a)i在复平面内对应的点在第二象限,∴
答案 C ∵z z =(1+2i)(1-2i)=5,∴ 4i = 4i =i,故选C.
zz 1 4
思路分析 利用复数的乘法运算法则,化简求解即可. 易错警示 对z的共轭复数 z 不理解,导致出错.
8.(2015课标全国Ⅱ,2,5分,0.939)若a为实数,且(2+ai)(a-2i)=-4i,则a= ( ) A.-1 B.0 C.1 D.2
4.(2018江苏,2,5分)若复数z满足i·z=1+2i,其中i是虚数单位,则z的实部为
.
答案 2
解析 本题考查复数的概念、复数的运算.
∵i·z=1+2i,
∴z=1 2i = (1 2i)(i) =2-i.
i
i (i)
∴复数z的实部为2.
一题多解 设z=x+yi,x,y∈R,
∵i·z=1+2i,
答案 B 本小题考查复数的有关概念和运算.
∵ 2 = 2(1 i) =1+i,∴ 2 的共轭复数为1-i.
1 i (1 i)(1 i)
1i
思路分析 (1)利用复数的运算法则把 2 化为a+bi(a,b∈R)的形式;
1i
(2)由共轭复数的定义得出结论.
2.(2016山东,1,5分)若复数z满足2z+ z =3-2i,其中i为虚数单位,则z= ( ) A.1+2i B.1-2i C.-1+2i D.-1-2i
答案 D 本题考查复数的运算. (1+i)(2-i)=2-i+2i-i2=3+i,故选D.
4.(2017课标全国Ⅱ,1,5分) 3 i = ( )
1 i
A.1+2i B.1-2i C.2+i D.2-I
答案 D 本题主要考查复数的除法运算. 3 i = (3 i)(1 i) = 4 2i =2-i.故选D.
答案 B 本题考查复数的计算和命题真假的判断.
对于命题p1,设z=a+bi(a,b∈R),由
1 z
=
a
1 bi
=
a a2
bi b2
∈R,得b=0,则z∈R成立,故命题p1正确;对于命
题p2,设z=a+bi(a,b∈R),由z2=(a2-b2)+2abi∈R,得a·b=0,则a=0或b=0,复数z可能为实数或纯虚数,
高考理数 (课标Ⅱ专用)
第十五章 数系的扩充与复数的引入
五年高考
A组 统一命题·课标卷题组
考点一 复数的概念
1.(2017课标全国Ⅰ,3,5分)设有下面四个命题:
1
p1:若复数z满足 z ∈R,则z∈R; p2:若复数z满足z2∈R,则z∈R; p3:若复数z1,z2满足z1z2∈R,则z1= z2 ; p4:若复数z∈R,则 z ∈R. 其中的真命题为 ( ) A.p1,p3 B.p1,p4 C.p2,p3 D.p2,p4
∴|z|= 12 12 = 2 . 一题多解 ∵(1+i)z=2i,∴|1+i|·|z|=|2i|,即 12 12 ·|z|=2,∴|z|= 2 .
6.(2016课标全国Ⅰ,2,5分)设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|= ( ) A.1 B. 2 C. 3 D.2
答案 B ∵x,y∈R,(1+i)x=1+yi,∴x+xi=1+yi,
7.(2014天津,1,5分)i是虚数单位,复数
7i 3 4i
=
(
)
A.1-i B.-1+i
C. 17 + 31 i
25 25
D.-17 + 25 I
77
答案 A 7 i = (7 i)(3 4i) = 25 25i =1-i.
3 4i
25
25
8.(2015安徽,1,5分)设i是虚数单位,则复数 2i 在复平面内所对应的点位于 ( )
解得a=-2.
6.(2015重庆,11,5分)设复数a+bi(a,b∈R)的模为 3 ,则(a+bi)(a-bi)=
.
答案 3
解析 复数a+bi(a,b∈R)的模为 a2 b2 = 3 ,则a2+b2=3,则(a+bi)(a-bi)=a2-(bi)2=a2-b2·i2=a2+b2=3.
考点二 复数的运算
1i
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案 B ∵ 2i = 2i(1 i) =-1+i,∴复数 2i 在复平面内所对应的点是(-1,1),它位于第二象限.
1i 2
1i
9.(2015山东,2,5分)若复数z满足 z =i,其中i为虚数单位,则z= ( )
1i
A.1-i B.1+i C.-1-i D.-1+I

x y
1, 1,
∴|x+yi|=|1+i|=
12 12 =
2 .故选B.
思路分析 根据复数相等条件,求出x,y的值,结合复数的模长公式计算. 解题关键 根据复数相等求出x,y的值是解决本题的关键.
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