复数的有关概念教案

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高二数学选修2-2教案

课题: 5.2复数的有关概念 【教学目标】 1.进一步学习复数的有关概念,掌握复数相等的充要条件.

2.理解复数的几何意义和复数的模,并应用其解决相关问题.

【教学重点】 理解复数相等的充要条件,复数的几何意义和复数的模

【教学难点】 应用复数的几何意义和模解决相关问题

【教法学法】 引导探究、练习法、讨论法

【授课课型】 新授课

【授课课时】 1课时

【教具学具】 三角板

【教学过程设计】

一、导入:复习回顾

1.定义:形如a +b i(a ,b ∈R )的数叫作复数,其中i 叫作虚数单位,满足i 2=-1.

2.表示:复数通常用字母z 表示,即z =a +b i(a ,b ∈R ),这一表示形式叫作复数的代数形式,a 与b 分别叫作复数z 的实部与虚部.

3.分类:复数:a +b i(a ,b ∈R )

⎩⎨⎧ 实数(b =0)

虚数(b ≠0)⎩⎪⎨⎪⎧ 纯虚数(a =0)非纯虚数(a ≠0)

二、知识梳理

1、复数相等的充要条件 设a ,b ,c ,d 都是实数,那么a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d .

2、复平面

当直角坐标平面用来表示复数时,我们称之为复平面,x 轴为实轴,y 轴为虚轴。实轴上的点都表示实数;虚轴上的点除了原点外,都表示纯虚数.

3、复数的几何意义

①复数z =a +b i(a ,b ∈R )一一对应有序实数对(a,b )

②复数z =a +b i(a ,b ∈R )一一对应向量=(,)OZ a b →

4、复数的模

复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模|z =(复数不能比较大小,但模可以比较大小)

三、题型讲解

题型一:复数模的计算

例1:在复平面内表示下列复数,并分别求出它们的模

(1)-2+3i (2)12i (3) 3-4i (4)-1-3i 变式训练1: 若|log 3m +4i|=5,则实数m =________.

解析:由log 23m +16=25,

∴log 23m =9,∴log 3m =3或-3,

∴m =27或127

. 变式训练2.设z 为纯虚数,且|z -1|=|-1+i|,求复数z .

解析:因为z 为纯虚数,所以可设z =b i(b ∈R ,且b ≠0).

则|z -1|=|b i -1|=1+b 2.

又|-1+i|=2,

由已知|z -1|=|-1+i|,得1+b 2=2,

解得b =±1,所以z =±i.

(2)已知复数z 1=x 2+x 2+1i ,z 2=(x 2+a )i ,对于任意x ∈R 均有|z 1|>|z 2|成立,则实数a 的取值范围是________.

(2)因为|z 1|>|z 2|,所以x 4+x 2+1>(x 2+a )2,

所以(1-2a )x 2+(1-a 2)>0对x ∈R 恒成立.

当1-2a =0,即a =12

时,不等式成立; 当1-2a ≠0,即a ≠12

时,需 ⎩⎪⎨⎪⎧

1-2a >0,(1-2a )(1-a 2)>0, 所以-1

, 综上,a ∈(-1,12

].

题型二:复数相等

例2:已知21(1)()x y i x y x y i -++=-+--,求实数,x y 的值。

解:因为x ,y 均为实数,所以211x x y y x y -=-⎧⎨+=--⎩,即32

x y =⎧⎨=-⎩ 变式训练3:已知x 是实数,y 是纯虚数,且满足(21)(3)x y i y i -+-=-,求x 和y 的值。注意:题目条件,x y R ∈,若,x y 未说明是实数,则不能这样解,比如若x 为纯虚数,则可设x bi =∈≠(b R 且b 0)

,然后再根据复数相等求相应的,x y 题型三:复数与复平面点的关系

例3.求当实数m 为何值时,复数z =(m 2-8m +15)+(m 2+3m -28)i 在复平面内的对应点分别满足下列条件:

(1)位于第四象限;(2)位于x 轴的负半轴上.

(3)位于x 轴上方;(4)位于直线10x y -+=上

解析:(1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ m 2-8m +15>0m 2+3m -28<0,解得⎩⎪⎨⎪⎧

m <3或m >5-7

(2)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧

m 2-8m +15<0 ①m 2+3m -28=0 ②, 由②得m =-7或m =4.

∵m =-7不适合不等式①,m =4适合不等式①,

∴m =4,

∴当m =4时,复数z 的对应点位于x 轴的负半轴上.

(3)当实数m 满足2

3280m m +->,即47m m ><-或时,点位于x 轴上方

(4)由已知得m 2-8m+15-m 2-3m +28+1=0

∴m =-4

变式训练4:当23

<m <1时,复数z =(3m -2)+(m -1)i 在复平面上对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 解析:∵23<m <1,∴2<3m <3,-13

<m -1<0, ∴0<3m -2<1,

∴z =(3m -2)+(m -1)i 在复平面内对应的点在第四象限.

答案:D

题型四:复数与复平面内向量的关系

2.向量OA →对应的复数为-1+i ,OB →对应的复数为2+3i ,BC →对应的复数为-2+i ,则

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