1、 7.1 复数的概念复数的概念 7.1.1 数系的扩充和复数的概念数系的扩充和复数的概念 学习目标 1.了解引进虚数单位 i 的必要性, 了解数系的扩充过程.2.理解在数系的扩充中由 实数集扩展到复数集出现的一些基本概念.3.掌握复数代数形式的表示方法, 理解复数相等的 充要条件. 知识点一 复数的有关概念 1.复数 (1)定义:我们把形如 abi(a,bR)的数叫做复数,其中 i 叫做虚数单位,满足 i21. (2)表示方法:复数通常用字母 z 表示,即 zabi(a,bR),其中 a 叫做复数 z 的实部,b 叫做复数 z 的虚部. 2.复数集 (1)定义:全体复数所构成的集合叫做复数集.
2、 (2)表示:通常用大写字母 C 表示. 知识点二 复数的分类 1.复数 zabi(a,bR) 实数b0, 虚数b0 纯虚数a0, 非纯虚数a0. 2.复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系 知识点三 复数相等的充要条件 设 a,b,c,d 都是实数,则 abicdiac 且 bd,abi0ab0. 1.若 a,b 为实数,则 zabi 为虚数.( ) 2.复数 i 的实部不存在,虚部为 0.( ) 3.bi 是纯虚数.( ) 4.如果两个复数的实部的差和虚部的差都等于 0,那么这两个复数相等.( ) 一、复数的概念 例 1 下列命题: 若 aR,则(a1)i 是纯虚数; 若 a,bR,且
3、 ab,则 aibi; 若(x24)(x23x2)i 是纯虚数,则实数 x 2; 实数集是复数集的真子集. 其中正确的是( ) A. B. C. D. 答案 D 解析 对于复数 abi(a,bR),当 a0 且 b0 时,为纯虚数.对于,若 a1,则(a 1)i 不是纯虚数,即错误.两个虚数不能比较大小,则错误.对于,若 x2,则 x2 40,x23x20,此时(x24)(x23x2)i0,不是纯虚数,则错误.显然,正 确. 反思感悟 复数 abi(a,bR)中,实数 a 和 b 分别叫做复数的实部和虚部.特别注意,b 为 复数的虚部而不是虚部的系数,b 连同它的符号叫做复数的虚部. 跟踪训练
4、 1 (多选)对于复数 abi(a,bR),下列说法不正确的是( ) A.若 a0,则 abi 为纯虚数 B.若 a(b1)i32i,则 a3,b2 C.若 b0,则 abi 为实数 D.i 的平方等于 1 答案 ABD 解析 对于 A,当 a0 时,abi 也可能为实数; 对于 B,若 a(b1)i32i,则 a3,b1; 对于 D,i 的平方为1.所以 ABD 均错误. 二、复数的分类 例 2 当 m 为何实数时,复数 zm 2m6 m3 (m22m15)i. (1)是虚数; (2)是纯虚数. 解 (1)当 m30, m22m150, 即 m5 且 m3 时,z 是虚数. (2)当 m2m
5、6 m3 0, m22m150, 即 m3 或 m2 时,z 是纯虚数. 延伸探究 1.本例中条件不变,当 m 为何值时,z 为实数? 解 当 m30, m22m150, 即 m5 时,z 是实数. 2.已知 zlog2(1m)i 1 2 log(3m)(mR),若 z 是虚数,求 m 的取值范围. 解 z 是虚数, 1 2 log(3m)0,且 1m0, 即 3m0, 3m1, 1m0, 10, 解得 a3 或 a0),则实数 x_,y_. 答案 1 1 解析 x2y22xyi2i, x2y20, 2xy2, 解得 x1, y1, 或 x1, y1舍. 1.知识清单: (1)数系的扩充. (2)复数的概念. (3)复数的分类. (4)复数相等的充要条件. 2.方法归纳:方程思想. 3.常见误区:未化成 zabi 的形式.