1、 3.1 数系的扩充和复数的概念31.1 数系的扩充和复数的概念一、预习教材问题导入根据以下提纲,预习教材P102P103,回答下列问题(1)方程x210在实数范围内有解吗?提示:没有(2)为了解决x210这样的方程在实数系中无解的问题,教材中引入了一个什么样的新数?提示:引入了新数i,使ii1.(3)把实数a与引入的新数i相加,把实数b与i相乘,各得到什么结果?提示:分别得到ai,bi.(4)把实数a与实数b和i相乘的结果相加,得到什么结果?提示:得到abi.二、归纳总结核心必记1复数的概念及代数表示(1)定义:形如abi(a,bR)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,满足i2.全体复数所成的
2、集合C叫做(2)表示:复数通常用字母z表示,即zabi(a,bR),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的与1复数集实部虚部2复数相等的充要条件在复数集Cabi|a,bR 中任取两个数abi,cdi(a,b,c,dR),规定abi与cdi相等的充要条件是.3复数的分类(1)复数abi(a,bR)b0,b0当a0时为纯虚数.(2)集合表示:ac且bd实数虚数三、综合迁移深化思维(1)复数mni的实部、虚部一定是m、n吗?提示:不一定只有当mR,nR 时,m,n才是该复数的实部、虚部(2)对于复数zabi(a,bR),它的虚部是b还是bi?提示:虚部为b.(3)复数zabi在什么情
3、况下表示实数?提示:b0.(4)复数集C与实数集R 之间有什么关系?提示:RC.(5)我们知道0是实数,也是复数,那么它的实部和虚部分别是什么?提示:它的实部和虚部都是0.(6)a0是zabi为纯虚数的充要条件吗?提示:不是因为当a0且b0时,zabi才是纯虚数,所以a0是复数zabi为纯虚数的必要不充分条件(7)z132i,z212 3i,z30.5i,则z1,z2,z3的实部和虚部各是什么?能否说z1z2?提示:z1的实部为3,虚部为2;z2的实部为12,虚部为3;z3的实部为0,虚部为0.5.因为两个虚数不能比较大小,所以不能说z1z2.(8)若(a2)bi0,则a,b应满足什么条件?提
4、示:要使(a2)bi0成立,则(a2)bi应为实数,且a20,即b0,a20,故a2,b0.探究点一 复数的概念典例精析 下列命题中,正确命题的个数是()若x,yC,则xyi1i的充要条件是xy1;若a,bR 且ab,则aibi;若x2y20,则xy0;一个复数为纯虚数的充要条件是这个复数的实部等于零;1没有平方根;若aR,则(a1)i是纯虚数A0 B1 C2 D3解析 由于x,yC,所以xyi不一定是复数的代数形式,不符合复数相等的充要条件,错由于两个虚数不能比较大小,所以错当x1,yi时,x2y20也成立,所以错当一个复数实部等于零,虚部也等于零时,复数为0,所以错1的平方根为i,所以错当
5、a1时,(a1)i0是实数,所以错故选A.答案 A类题通法(1)两个复数不全是实数,就不能比较大小(2)一个数的平方非负在实数范围内是真命题,在复数范围内是假命题,所以在判定数的性质和结论时,一定要关注在哪个数集上(3)对于复数实部、虚部的确定不但要把复数化为abi的形式,更要注意这里a,b均为实数时,才能确定复数的实、虚部针对训练 1下列命题正确的是_复数i1的虚部为1.若z1,z2C 且z1z20,则z1z2.任意两个复数都不能比较大小解析:复数i11i,虚部为1,正确;若z1,z2不全为实数,则z1,z2不能比较大小,错误;若两个复数都是实数,可以比较大小,错误答案:探究点二 复数的分类
6、思考探究当a,b满足什么条件时,复数zabi(a,bR)是实数、虚数、纯虚数?名师指津:当b0时,abi是实数;当b0时,abi是虚数;当a0,b0时,abi是纯虚数典例精析 实数x分别取什么值时,复数zx2x6x3(x22x15)i是(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数解(1)当x满足x22x150,x30,即x5时,z是实数(2)当x满足x22x150,x30,即x3且x5时,z是虚数(3)当x满足x2x6x30,x22x150,即x2或x3时,z是纯虚数类题通法 判断一个复数在什么情况下是实数、虚数或者纯虚数,应首先保证复数的实部、虚部均有意义其次根据分类的标准,列出实部、虚部应满足的关
7、系式再求解针对训练 2实数m为何值时,zlg(m22m1)(m23m2)i是(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数解:(1)若z为实数,则m22m10,m23m20,即m1,m2或m1,解得m2.当m2时,z为实数(2)若z是虚数,则m22m10,m23m20,即m1,m2且m1,解得m2且m1.当m2且m1时,z为虚数(3)若z为纯虚数,则lgm22m10,m23m20,即m22m11,m23m20,即m0或m2,m1且m2.解得m0.当m0时,z为纯虚数探究点三 复数相等的充要条件思考探究若复数z1abi,z2cdi(其中a,b,c,dR),则z1z2的充要条件是什么?名师指津:z1z2ac
8、且bd.典例精析 根据下列条件,分别求实数x,y的值(1)x2y22xyi2i;(2)(2x1)iy(3y)i.解(1)x2y22xyi2i,且x,yR,x2y20,2xy2,解得x1,y1或x1,y1.(2)(2x1)iy(3y)i,且x,yR,2x1y,13y,解得x52,y4.类题通法 复数相等的充要条件是复数问题实数化的主要依据,多用来求参数,其步骤是:分别确定两个复数的实部与虚部,利用实部与实部、虚部与虚部分别相等,列方程组求解针对训练 3已知M2,m22m(m2m2)i,N1,2,4i,若MNN,求实数m的值解:因为MNN,所以MN,所以m22m(m2m2)i1或m22m(m2m2)i4i.由复数相等的充要条件得m22m1,m2m20或m22m0,m2m24,解得m1或m2.所以实数m的值是1或2.课堂归纳领悟1本节课的重点是复数的分类及复数相等的充要条件,难点是复数的概念2本节课要重点掌握的规律方法(1)由复数的分类求参数,见探究点二;(2)复数相等的充要条件的应用,见探究点三3若zabi,只有当a,bR 时,a才是z的实部,b才是z的虚部,且注意虚部不是bi,而是b.不要将复数与虚数的概念混淆,实数也是复数,实数和虚数是复数的两大构成部分这是本节课的易错点 “课下梯度提能”见“课时跟踪检测(十七)”(单击进入电子文档)