13.2 复数的坐标表示(含答案)
- 格式:doc
- 大小:297.50 KB
- 文档页数:5
复数的坐标表示1、复平面:根据复数相等的定义,任何一个复数bi a z +=(,a b R ∈),都可以由一个有序实数对(,)a b 唯一确定。
由于有序实数对),(b a 与平面直角坐标系中的点一一对应,因此复数集与平面直角坐标系中的点集之间可以建立一一对应。
这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x 轴叫做 实轴,y 轴叫做虚轴。
实轴上的点都表示实数,除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数,原点对应的复数为000i +=.在复平面内的原点(0,0)表示实数0;实轴上的点(2,0)表示实数2;虚轴上的点(0,1)-表示纯虚数-i ;虚轴上的点(0,5)表示纯虚数5i ;一般的虚数对应的点在四个象限内,如复数23i -对应的点为(2,3)-在第四象限.2、复数与点、向量之间的对应关系: 复数z a bi =+(,a b R ∈)←−−−→一一对应复平面内的点(,)Z a b←−−−→一一对应复平面内的向量OZ3、复数的模(绝对值)与复数z 对应的向量OZ 的模r 叫做复数bi a z +=的模(也叫绝对值)记作z . 由模的定义可知:),0(22R r r b a r bi a z ∈≥+==+=复数和向量进行类比推理:(表中,,,,,a b c d x y R ∈)z z 表示原点(0,0)O 到(,)Z x y 的距离. 12z z -表示复数12,z z 对应的点12,Z Z 之间的距离.例如:4z =表示复数z 对应的点所组成的集合是“以原点为圆心,以4为半径的圆” 类似:(23)4z i -+=表示复数z 对应的点的集合是“以(2,3)为圆心,以4为半径的圆”;12z z i -=+表示复数z 对应的点的集合是“以(1,0)、(0,2)-为端点的线段的中垂线” 【例题讲解】1、(1)复数3z i =-对应的点在第 象限;(2)复数(3)(2)i m i +-+对应的点在第三象限内,则实数m 的取值范围是 (3)设222log (33)log (3)z m m i m =--+-(m R ∈),若z 对应的点在直线210x y -+=上,则m 的值是 .2、(2)“满足2z i z i -++=的复数z 对应的点的轨迹是椭圆”是否正确?(3)已知复数),(R y x yi x z ∈+=,且111zx =的点在复平面上所表示的曲线是( )A .直线B . 圆C . 椭圆D .抛物线3、(1)复数cos sin z i =+θθ((0,2)θπ∈)在复平面上所对应的点的轨迹是 (2)若(1)中条件改为[0,]θπ∈,则复数z 对应的点的轨迹是4、(1)已知复数12312,1,34z i z i z i =-+=-=-,它们在复平面上所对应的点分别为A 、B 、C ,若(.)O C O A O B R λμλμ=+∈,则λμ+的值是___________.(2)已知复数123,,z z z 满足12121z z z z ==-=,则12z z +=5、(1)已知121,32z i z i =+=-,求12z z -;(2)已知11,12,3z C z i z z ∈=+-=,求z 对应的点Z 的轨迹方程;变题:已知z C ∈,112z i =+,12z z -≤,则z 对应的点Z 的轨迹是 (3)已知12,23,12z C z i z i ∈=+=+且12z z z z -=-,求z 对应的点Z 的轨迹方程6、若z C ∈,且221z i +-=,则22z i --的最小值是变题:已知1,z =求6z i z ++-的最小值及取到最小值时的z【同步精练】1、O 为复平面中坐标原点,O A对应的复数为13i -,将A 点向右平移3个单位,再向上平移1个单位后对应点为B ,则OB对应的复数为2、已知复习11z i =-,235z i =-+分别和复平面上的点,A B 对应,则(1)写出向量AB和BA 对应的复数;(2)求,A B 两点之间的距离.3、复数1212,,z z z z +分别表示点,,,A B C 为原点,且1212z z z z +=-,则四边形O A C B 的形状是__ _;4、在复平面上复数32i --,45i -+,2i +所对应的点分别是A 、B 、C ,则平行四边形A B C D 的对角线B D 所对应的复数是5、已知集合{}P z z i z i =+=-,{}11Q z z =+=,则P Q =6、若复数z 满足4z i z i -++=,则z 在复平面内对应的点Z 的轨迹是7、若复数z 满足221z z +--=,则z 在复平面内对应的点Z 的轨迹是8、若22,z z i z -=-=z =9、已知复数z 满足21z -=,求z 的取值范围.10、已知复数z 满足12z i z i --=++,求z 的取值范围.11、求使12log 434x i i -≥+成立的x 的取值范围.。
第2课时用坐标表示轴对称●情景导入十一黄金周,北京吸引了许多游客.一天,小红在天安门广场玩,一位外国友人问小红西直门的位置,可小红只知道东直门的位置,不过,小红想了想,就准确地告诉了他.你知道为什么吗?如图是一幅老北京城的示意图,其中西直门和东直门是关于中轴线对称的.如果以天安门为原点,分别以长安街和中轴线为x轴和y轴建立平面直角坐标系,各个地点的地理位置就可以用坐标表示出来.提问:根据如图所示的东直门的坐标,你能说出西直门的坐标吗?对称点的坐标与已知点的坐标有怎样的关系?这节课将学习用坐标表示轴对称.【教学与建议】教学:以老北京地图为例引入新课,让学生感受到用坐标描述对称的重要性.建议:在教学时,先出示老北京地图,让学生进行观察,感受各个位置之间的关系,然后建立平面直角坐标系.●归纳导入 1.如图①:(1)图中两个圆脸有什么关系?(2)已知右边圆脸上右眼的坐标为B(4,3),左眼的坐标为A(2,3),嘴角两个端点的坐标分别为C(4,1),D(2,1).你能根据轴对称的性质写出左边圆脸上左眼、右眼及嘴角两端点的坐标吗?图①图②2.在平面直角坐标系中,将坐标分别为(2,2),(4,2),(4,4),(2,4)的点用线段依次连接起来形成一个图案(如图②).(1)将各个点的纵坐标不变,横坐标分别乘-1,再将所得的各个点用线段依次连接起来,所得的图案与原图案相比有何变化?(2)将各个点的横坐标不变,纵坐标分别乘-1,再将所得的各个点用线段依次连接起来,所得的图案与原图案相比有何变化?如图②,师生共同归纳:(1)将各个点的纵坐标不变,横坐标乘-1,得到相应的四个点分别为A1(-2,2),B1(-4,2),C1(-4,4),D1(-2,4).顺次连接各点所得到的图案和原图案比较.归纳:它们是关于__y轴__对称的,且横坐标__互为相反数__,纵坐标__不变__.(2)将各个点的横坐标不变,纵坐标乘-1,得到相应的四个点分别为A2(2,-2),B2(4,-2),C2(4,-4),D2(2,-4).顺次连接各点所得到的图案和原图案比较,归纳:它们是关于__x轴__对称的,且纵坐标__互为相反数__,横坐标不变.【教学与建议】教学:通过轴对称图形的研究,激发学生探究坐标特点,归纳在坐标的变化中掌握坐标规律.建议:教学中注意渗透数形结合思想.命题角度1 求已知点关于x 轴、y 轴对称的点的坐标两点关于x 轴对称,横坐标相等,纵坐标互为相反数;两点关于y 轴对称,纵坐标相等,横坐标互为相反数.【例1】在平面直角坐标系中,点A (3,4)与点B 关于y 轴对称,则点B 的坐标为(A) A .(-3,4) B .(-3,-4) C .(3,-4) D .(3,4)【例2】在平面直角坐标系中,点A 的坐标是(-3,1),作点A 关于y 轴的对称点,得到点A ′,再将点A ′向下平移2个单位长度,得到点A ″,则点A ″的坐标是(__3__,__-1__).【例3】如图,在平面直角坐标系中,对△ABC 进行循环往复的轴对称变换,若原来点A 的坐标是(a ,b ),则经过2 023次变换后所得的图形中点A 的对应点的坐标是__(-a ,b )__.――→第1次关于x 轴对称――→第2次关于y 轴对称 ――→第3次关于x 轴对称 ――→第4次关于y 轴对称命题角度2 根据轴对称的点的坐标特征确定字母的取值在平面直角坐标系中,若成轴对称的两个点的坐标中包含字母,则先根据轴对称的坐标特征确定字母的值,再求含有字母的式子的值.【例4】点P (1,2)关于y 轴对称的点的坐标是P ′(a ,b ),则a -b =__-3__. 【例5】若点M (a ,-3)与点N (-4,b )关于x 轴对称,则a =__-4__,b =__3__;若这两点关于y 轴对称,则a =__4__,b =__-3__.命题角度3 作规则图形关于坐标轴的对称图形(1)计算已知图形中的一些特殊点的对称点的坐标;(2)根据对称点的坐标描点;(3)依次连接所描各点得到对称图形.【例6】如图,已知△ABC 的三个顶点的坐标分别是A (-1,5),B (-5,3),C (-3,-1).作出△ABC 关于x 轴、y 轴的对称图形.解:如图所示,△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2即为所求作的图形.命题角度4 作规则图形关于直线x =m (或y =n )(m ,n 为常数)对称的图形推广轴对称的点的坐标特征,可得:对于点A (x 1,y 1)与点B (x 2,y 2),如果它们关于直线x =m 对称,那么x 1+x 2=2m ,y 1=y 2;如果它们关于直线y =n 对称,那么x 1=x 2,y 1+y 2=2n .【例7】在平面直角坐标系中,直线l 是经过点(1,0)且平行于y 轴的直线,点A (m -1,3)与点B (2,n -1)关于直线l 对称,则(m +n )2 023的值为(D)A .0B .1C .32 023D .52 023【例8】若点P (-2,1)与点Q (a ,b )关于直线l :y =-1对称,则a +b =__-5__.高效课堂 教学设计1.在平面直角坐标系中,探索并掌握关于x 轴、y 轴对称的点的坐标规律. 2.利用关于x 轴、y 轴对称的点的坐标规律,作出关于x 轴、y 轴对称的图形.▲重点利用坐标的变化规律在平面直角坐标系中画出一些简单的关于x 轴和y 轴对称的图形. ▲难点能根据平面直角坐标系中轴对称点的坐标特点解决实际问题.◆活动1 新课导入用多媒体展示北京城风光图片及北京城形象地图.老北京的地图(教材P 69图13.2-3)中,西直门和东直门是关于中轴线对称的.如果以天安门为原点,分别以长安街和中轴线为x 轴和y 轴建立平面直角坐标系,对应于如教材图13.2-3所示的东直门的坐标,你能找到西直门的位置和坐标吗?学生指出西直门的位置或坐标,由此指出用坐标表示轴对称,能够很方便确定一个地方的位置. ◆活动2 探究新知1.教材P 69 思考下面的内容. 提出问题:(1)你能完成下表吗?已知点 A (2,-3) B (-1,2) C (-6,-5) D ()12,1 E (4,0) 关于x 轴的对称点 A ′(__2__,__3__) B ′(__-1__,__-2__) C ′(__-6__,__5__) D ′(__12 __,__-1__)E ′(_4_,_0_) 关于y 轴的对称点A ″(__-2__,__-3__)B ″(__1__,__2__)C ″(__6__,__-5__)D ″(__-12__,__1__)E ″(_-4_,_0_)(2)根据上面的表格,你发现关于x 轴的对称点的坐标有什么规律? (3)关于y 轴的对称点的坐标有什么规律? 学生完成并交流展示. ◆活动3 知识归纳1.点(x ,y )关于x 轴对称的点的坐标为__(x ,-y )__. 2.点(x ,y )关于y 轴对称的点的坐标为__(-x ,y )__. ◆活动4 例题与练习 例1 教材P 70 例2.例2 已知点A (a ,4-b )与点B (1-b ,2a ). (1)若点A ,B 关于x 轴对称,求a ,b 的值; (2)若点A ,B 关于y 轴对称,求a ,b 的值.解:(1)由题意,得{a =1-b ,4-b =-2a ,解得{a =-1,b =2; (2)由题意,得{-a =1-b ,4-b =2a ,解得{a =1,b =2. 例3 △ABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示. (1)画出△ABC 关于y 轴对称的△A 1B 1C 1;(2)将△ABC 向右平移6个单位长度,作出平移后的△A 2B 2C 2,并写出△A 2B 2C 2各顶点的坐标; (3)观察△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2,它们是否关于某条直线对称?若是,请在图上画出这条对称轴.解:(1)△A 1B 1C 1如图所示;(2)∵△ABC 向右平移6个单位长度,∴A ,B ,C 三点的横坐标加6,纵坐标不变,作出△A 2B 2C 2如图所示,A 2(6,4),B 2(4,2),C 2(5,1);(3)△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2关于图中直线l :x =3对称. 练习1.教材P 70~71 练习第1,2,3题. 2.下列判断正确的是(C )A .点(-3,4)与(3,4)关于x 轴对称B .点(3,-4)与点(-3,4)关于y 轴对称C .点(3,4)与点(3,-4)关于x 轴对称D .点(4,-3)与点(4,3)关于y 轴对称3.小莹和小博士下棋,小莹执圆子,小博士执方子.如图,棋盘中心方子的位置用(-1,0)表示,右下角方子的位置用(0,-1)表示.小莹将第4枚圆子放入棋盘后,所有棋子构成一个轴对称图形.她放的位置是(B )A .(-2,1)B .(-1,1)C .(1,-2)D .(-1,-2)(第3题图)(第4题图)4.如图,以长方形ABCD的中心为原点建立平面直角坐标系,点A的坐标是(3,2),则点B的坐标是__(3,-2)__,点C的坐标是__(-3,-2)__,点D的坐标是__(-3,2)__.◆活动5课堂小结1.关于x轴、y轴对称的点的坐标之间的关系.2.在坐标系中,作关于x轴(或y轴)的轴对称图形.1.作业布置(1)教材P71~72习题13.2第2,3,4,5,7题;(2)对应课时练习.2.教学反思。
【课堂例题】
例1.(1)在复平面内,描出下列复数的点:25,4,24,5,3i i i i +-+--;
(2)写出向量,,,,OA OB OC OD AB 所表示的复数.
例2.计算下列复数的模:
(1)34z i =+
(2)12z =
+ (3)4z i =-
例3.设z ∈C ,满足下列条件的点Z 的集合是什么?
(1)||2z = (2)2||3z ≤≤
课堂练习
1.已知复数,,{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}z a bi a b =+∈
(1)表示的复数对应的点在实轴上的有几个?
(2)表示的复数对应的点在虚轴上的有几个?
2.复数2
(2)(16),z m m i m R =-+-∈在复平面上所对应的点在第四象限,求m 的取值范围.
3.计算下列复数的模 012cos15sin15,|23|3z i z i i =+=-+
4.设z ∈C 且||3,|Re |2z z ≤≥,在复平面内,复数z 对应的点Z 的集合是什么图形?
【知识再现】
1.对于每一个复数,,z a bi a b R =+∈在复平面内可以找到唯一的点 及向量 与之对应,其中实数所对应的点都在 上,纯虚数所对应的点都在 上.
2.复数,,z a bi a b R =+∈的模||z = ,它的几何意义是 ,特别的,当复数z 是实数时,实数的模就是该实数的 .
【基础训练】
1.(1)若复数z 与复平面内的点(1,9)Z -对应,则复数z =______________;
(2)(0,3)A -,则向量OA 所表示的复数z = .
2.计算下列复数的模:
(1) |2|-= ; (2) |
|33
+= . 3.已知复数z 的模为3,若Re 2z =,则z = . 4.(1)已知(5,1),(3,2)OA OB ==,则AB 在复平面上所对应的复数是( )
A.2i -+
B.32i +
C.23i -
D.23i -+
(2)在复平面上,平行于y 轴的非零向量所对应的复数一定是( )
A.实数;
B.虚数且非纯虚数;
C.纯虚数;
D.无法确定.
5.求实数m 取何值时,复数22
(815)(514)z m m m m i =-++--所对应的点Z 分别满足下列条件.(1)点Z 在虚轴上;(2)点Z 在第四象限.
6.根据下列条件,求复数z :
(1)||z =Im 2Re z z =;
(2)2||74z z i =-+.
7.设复数z ∈C ,在复平面内画出满足下列条件的复数z 的对应点Z 的集合所表示的图形:
(1)1||2z ≤≤ (2)||3,|Im ||Re |z z z =≥
【巩固提高】
8.已知a ∈R ,复数1212,1z ai z a i =-=-+,比较12,z z 模的大小.
9.已知复数,,z x yi x y =+∈R ,在复平面上的对应点在直线240x y ++=上,求||z 的最小值.
(选做)10.已知复数(,z x yi x y =+∈R 且2222330),()x y y w x y i x y x y
≠=+
+-++是实数,且24w ≤≤,求||z 及z 的实部的取值范围.
【温故知新】
11.复数(3cos 65)(3sin 65)i +-的模为 .
【课堂例题答案】
例1.3,32,33OA OB i OC i ==-+=-- 5,62OD i AB i =-=-+
例2.(1)5;(2)1;(3)4
例3.(1)以原点为圆心,
以2为半径的圆.
(2)如下图,圆环含边界
【课堂练习答案】
1.(1)10个;(2)10个
2.24m <<
3.12||1,||z z =
4.如右图,两个弓形含边界.
【知识再现答案】
1.(,),Z a b OZ ,实轴,虚轴
z 在复平面上所对应的点到原点的距离,绝对值.
【习题答案】
1.(1)19i -;(2)3i -
;(2)1
3.2±
4.(1)A(原题已修改) (2)C
5.(1){3,5}m ∈;(2)(2,3)
(5,7)m ∈-
(2)
8.当113a -<<
时,12||||z z <;当1a =-或13
时,12||||z z =; 当1a <-或13
a >时,12||||z z > 提示:222121||||3213()(1)3
z z a a a a -=+-=-+
提示:即求原点到直线240x y ++=,运用点到直线的距离公式
min ||z ==
10.||Re z z =
∈
提示:223,0,12x y y x +=≠≤≤可解得1x ≤<11.3。