3.1.2复数的几何意义教案
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3.1.2复数的几何意义【教学目标】1. 理解复数与复平面的点之间的一一对应关系2.理解复数的几何意义 并掌握复数模的计算方法3、理解共轭复数的概念,了解共轭复数的简单性质【教学重难点】复数与从原点出发的向量的对应关系【教学过程】一、复习回顾(1)复数集是实数集与虚数集的(2)实数集与纯虚数集的交集是(3)纯虚数集是虚数集的(4)设复数集C 为全集,那么实数集的补集是(5)a ,b .c .d ∈R ,a+bi=c+di ⇔(6)a=0是z=a+bi(a ,b ∈R)为纯虚数的 条件二、学生活动1、阅读 课本相关内容,并完成下面题目(1)、复数z =a +bi (a 、b ∈R )与有序实数对(a ,b )是 的(2)、 叫做复平面, x 轴叫做 ,y 轴叫做 实轴上的点都表示 虚轴上的点除原点外,虚轴上的点都表示(3)、复数集C 和复平面内所有的点所成的集合是一一对应关系,即 复数 ←−−−→一一对应复平面内的点 ←−−−→一一对应平面向量 (4)、共轭复数(5)、复数z =a +bi (a 、b ∈R )的模 2、学生分组讨论(1)复数与从原点出发的向量的是如何对应的?(2)复数的几何意义你是怎样理解的?(3)复数的模与向量的模有什么联系?(4)你能从几何的角度得出共轭复数的性质吗?3、练习(1)、在复平面内,分别用点和向量表示下列复数:4,3+i ,-1+4i ,-3-2i ,-i(2)、已知复数1Z =3-4i,2Z =i 2321+,试比较它们模的大小。
(3)、若复数Z=4a+3ai(a<0),则其模长为(4)满足|z|=1(z ∈R)的z 值有几个?满足|z|=1(z ∈C)的z 值有几个?这些复数对应的点在复平面内构成怎样的图形?其轨迹方程是什么?三、归纳总结、提升拓展例1.(2007年辽宁卷)若35ππ44θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,则复数(cos sin )(sin cos )i θθθθ++-在复平面内所对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限例2 复数z 1=1+2i ,z 2=-2+i ,z 3=-1-2i ,它们在复平面上的对应点是一个平行四边形的三个顶点,求这个平行四边形的第四个顶点对应的复数.例3.设Z 为纯虚数,且11z i -=-+,求复数Z例2图四、反馈训练、巩固落实1、判断正误(1) 实轴上的点都表示实数,虚轴上的点都表示纯虚数(2) 若|z 1|=|z 2|,则z 1=z 2(3) 若|z 1|= z 1,则z 1>02、()12m z i =当<时,复数+m-1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3、已知a ,判断z=i a a a a )22()42(22+--+-所对应的点在第几象限4、设Z 为纯虚数,且|z+2|=|4-3 i |,求复数Z。
选修2-2(人教A)第三章数系的扩充与复数的引入【课题】:3.1.2 复数的几何意义【教学目标】:(1)知识与技能:了解复数的几何意义,会用复平面的点和向量来表示复数;(2)过程与方法:在解决问题中,通过数形结合的思想方法,加深对复数几何意义的理解;(3)情感态度与价值观:培养学生用联系的观点分析、解决问题的能力。
.【教学重点】:复数的代数形式和复数的向量表示.【教学难点】:复数的向量表示.【课前准备】:powerpoint课件【教学过程设计】:六、作业1、在复平面内,复数2)31(1i ii+++对应的点位于 ( B ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 2、复数iz -=11的共轭复数是 ( B ) A .i 2121+ B .i 2121- C .i -1 D .i +13、对于任意两个复数,111i y x z +=i y x z 222+=)(2,2,1,1R y x y x ∈.定义运算“⊙”为1z ⊙2z =21x x +21y y ,设非零复数21,w w 在复平面内对应的点分别为21,P P ,点O 为坐标原点,如果1w ⊙2w =0,那么在△21OP P 中,∠21OP P 的大小为2π. 4、在复平面内指出与复数i z i z i z i z +-=-=+=+=2,23,32,214321 对应的点4321,,,Z Z Z Z .试判断这四个点是否在同一个圆上?并证明你的结论.解:因为︱1z ︱=52122=+,︱2z ︱=5,︱3z ︱=5,︱4z ︱=5,所以,4321,,,Z Z Z Z 这四个点都在以圆点为圆心,半径为5的圆上.5、如果P 是复平面内表示表示复数a +bi (a ,b ∈R )的点,分别指出在下列条件下点P 的位置:(!)a >0,b>0; (2) a <0,b>o; (3)a =0,b ≤0; (4)b<0.解:(1)第一象限 (2)第二象限 (3)位于原点或虚轴的下半轴上 (4)位于实轴下方6、设,bi a z +=满足下列条件的点Z 的集合是什么图形?(1);20<<b (2).16,0,022<+>>b a b a。
2019-2020年高中数学《3.1.2复数的几何意义》教案 新人教A 版选修1-2 教学要求:理解复数与复平面内的点、平面向量是一一对应的,能根据复数的代数形式描出其对应的点及向量。
教学重点:理解复数的几何意义,根据复数的代数形式描出其对应的点及向量。
教学难点: 根据复数的代数形式描出其对应的点及向量。
教学过程:一、复习准备:1. 说出下列复数的实部和虚部,哪些是实数,哪些是虚数。
14,72,83,6,,20,7,0,03,3i i i i i i i +-+---2.复数,当取何值时为实数、虚数、纯虚数?3. 若,试求的值,(呢?)二、讲授新课:1. 复数的几何意义:① 讨论:实数可以与数轴上的点一一对应,类比实数,复数能与什么一一对应呢?(分析复数的代数形式,因为它是由实部和虚部同时确定,即有顺序的两实数,不难想到有序实数对或点的坐标) 结论:复数与平面内的点或序实数一一对应。
②复平面:以轴为实轴, 轴为虚轴建立直角坐标系,得到的平面叫复平面。
复数与复平面内的点一一对应。
③例1:在复平面内描出复数14,72,83,6,,20,7,0,03,3i i i i i i i +-+---分别对应的点。
(先建立直角坐标系,标注点时注意纵坐标是而不是)观察例1中我们所描出的点,从中我们可以得出什么结论?④实数都落在实轴上,纯虚数落在虚轴上,除原点外,虚轴表示纯虚数。
思考:我们所学过的知识当中,与平面内的点一一对应的东西还有哪些?⑤Z a bi =+↔一一对应复数复平面内的点(a,b),Z a bi =+↔一一对应复数平面向量OZ ,↔一一对应复平面内的点(a,b)平面向量OZ注意:人们常将复数说成点或向量,规定相等的向量表示同一复数。
2.应用例2,在我们刚才例1中,分别画出各复数所对应的向量。
练习:在复平面内画出23,42,13,4,30i i i i i +--+--所对应的向量。
小结:复数与复平面内的点及平面向量一一对应,复数的几何意义。
【教学设计】3.1.2《复数的几何意义》福建省福清华侨中学王莺教学目标:1.知识与技能:了解复数的几何意义和复数模的几何意义,并能适当应用。
2.过程与方法:通过类比实数的几何意义来学习复数的几何意义,类比向量求模来学习求复数的模,培养学生的逻辑思维能力。
3.情感态度与价值观:通过复数几何意义的学习,培养学生数形结合的数学思想,从而激发学生学习数学的兴趣。
教学重点:复数的几何意义以及复数的模。
教学难点:复数的几何意义及模的综合应用。
教学方法:主要让学生类比实数的几何意义,探究出复数的几何意义;类比向量的模探究出复数的模。
教学过程:一、复习引入上节课引入了复数,学习了复数的定义,从而把数系由实数系扩充到了复数系,请同学们回忆:(1)复数是如何定义的?把形如z=a+bi的数叫做复数,其中a,b都是实数。
a叫实部,b叫虚部,i叫虚部单位。
i又是什么特点?(2)复数z=a+bi (a,b∈R )表示实数的条件是?表示虚数的条件是?表示纯虚数的条件是?(3)两个复数相等的充要条件是什么?我们上节课知道了,对于一般的两个复数是不能比较大小的,那么为什么不能比较大小?复数的本质是什么?又有什么意义呢?这节课我们从形的角度研究复数,学习复数的几何意义。
二、新课讲解1.复数的几何意义(1)师:在几何上,我们可以用什么来表示实数呢?------数轴上的点!师:实数与数轴上的点有着怎样的对应关系?-------一一对应!师:也就是说实数与数轴上的点,在数与形上是一一对应的,因此,在几何上,我们可以用数轴上的点来表示实数。
类比实数的表示,在几何上,我们可以用什么来表示复数呢?师:一个复数是由哪两部分唯一确定的?------由实部a与虚部b共同唯一确定的!师:若将实部a与虚部b构成一个有序实数对(a,b),那么复数z=a+bi (a,b∈R )与有序实数对(a,b)之间有怎样的对应关系呢?------一一对应!师:而有序实数对(a,b)又与直角坐标系中的点(a,b)是一一对应的。
3.1.2 复数的几何意义教学要求:理解复数与复平面内的点、平面向量是一一对应的,能根据复数的代数形式描出其对应的点及向量。
教学重点:理解复数的几何意义,根据复数的代数形式描出其对应的点及向量。
教学难点: 根据复数的代数形式描出其对应的点及向量。
教学过程:一、复习准备:1. 说出下列复数的实部和虚部,哪些是实数,哪些是虚数。
14,72,83,6,,20,7,0,03,3i i i i i i i +-+---2.复数(4)(3)z x y i =++-,当,x y 取何值时为实数、虚数、纯虚数?3. 若(4)(3)2x y i i ++-=-,试求,x y 的值,((4)(3)2x y i ++-≥呢?)二、讲授新课:1. 复数的几何意义:① 讨论:实数可以与数轴上的点一一对应,类比实数,复数能与什么一一对应呢? (分析复数的代数形式,因为它是由实部a 和虚部同时确定,即有顺序的两实数,不难想到有序实数对或点的坐标) 结论:复数与平面内的点或序实数一一对应。
②复平面:以x 轴为实轴, y 轴为虚轴建立直角坐标系,得到的平面叫复平面。
复数与复平面内的点一一对应。
③例1:在复平面内描出复数14,72,83,6,,20,7,0,03,3i i i i i i i +-+---分别对应的点。
(先建立直角坐标系,标注点时注意纵坐标是b 而不是bi )观察例1中我们所描出的点,从中我们可以得出什么结论?④实数都落在实轴上,纯虚数落在虚轴上,除原点外,虚轴表示纯虚数。
思考:我们所学过的知识当中,与平面内的点一一对应的东西还有哪些?⑤Z a bi =+↔一一对应复数复平面内的点(a,b),Z a bi =+↔u u r 一一对应复数平面向量OZ ,↔u u r 一一对应复平面内的点(a,b)平面向量OZ注意:人们常将复数z a bi =+说成点Z 或向量u u r OZ ,规定相等的向量表示同一复数。
【学习目标】1.理解复数与从原点出发的向量的对应关系;2.了解复数的几何意义 【学习过程】: 一、学前准备:1. 说出下列复数的实部和虚部,哪些是实数,哪些是虚数。
14,72,83,6,,20,7,0,03,3i i i i i i i +-+---2.复数(4)(3)z x y i =++-,当,x y 取何值时为实数、虚数、纯虚数?3. 实数可以与数轴上的点一一对应,类比实数,复数能与什么一一对应呢?4.若(,)A x y ,(0,0)O ,则=OA5. 若),(11y x =a ,),(22y x =b ,则b +α = ,b a - =6. 若),(11y x A ,),(22y x B ,则=AB即 AB =OB -OA =分析复数的代数形式,因为它是由实部a 和虚部同时确定,即有顺序的两实数,不难想到有序实数对或点的坐标二、合作探究: 1. 复平面:2.在复平面内描出复数14,72,83,6,,20,7,0,03,3i i i i i i i +-+---分别对应的点。
(先建立直角坐标系,标注点时注意纵坐标是b 而不是bi )观察我们所描出的点,从中我们可以得出什么结论?思考:我们所学过的知识当中,与平面内的点一一对应的东西还有哪些?【典例分析】例1. (2007年辽宁卷)若35ππ44θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,则复数(cos sin )(sin cos )i θθθθ++-在复平面内所对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限例2. 若复数22(34)(56)Z m m m m i =--+--表示的点在虚轴上,求实数a 的取值。
【学法指导】复数z =a +bi (a 、b ∈R )与有序实数对(a ,b )是一一对应关系这是因为对于任何一个复数z =a +bi (a 、b ∈R ),由复数相等的定义可知,可以由一个有序实数对(a ,b )惟一确定,如z =3+2i 可以由有序实数对(3,2)确定,又如z =-2+i 可以由有序实数对(-2,1)来确定;又因为有序实数对(a ,b )与平面直角坐标系中的点是一一对应的,如有序实数对(3,2)它与平面直角坐标系中的点A ,横坐标为3,纵坐标为2,建立了一一对应的关系 由此可知,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的关系.点Z 的横坐标是a ,纵坐标是b ,复数z =a +bi (a 、b ∈R )可用点Z (a ,b )表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴实轴上的点都表示实数对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为(0,0), 它所确定的复数是z =0+0i =0表示是实数.故除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数在复平面内的原点(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非纯虚数对应的点在四个象限,例如点(-2,3)表示的复数是-2+3i ,z =-5-3i 对应的点(-5,-3)在第三象限等等.复数集C 和复平面内所有的点所成的集合是一一对应关系,即复数z a bi =+←−−−→一一对应复平面内的点(,)Z a b 这是因为,每一个复数有复平面内惟一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有惟一的一个复数和它对应.这就是复数的一种几何意义.也就是复数的另一种表示方法,即几何表示方法.复平面内的点(,)Z a b ←−−−→一一对应平面向量OZ 【检测与反馈】1.(A) 分别写出下列各复数所对应的点的坐标。
3.1.2 复数的几何意义学习目标1.理解用复平面内的点或以原点为起点的向量表示复数,及它们之间的一一对应关系.2.掌握实轴、虚轴、模等概念.3.掌握用向量的模表示复数的模的方法.知识梳理知识点一 复平面的概念和复数的几何意义1.复平面的概念根据复数相等的定义,任何一个复数z =a +b i ,都可以由一个有序实数对(a ,b )唯一确定.因为有序实数对(a ,b )与平面直角坐标系中的点一一对应,所以复数与平面直角坐标系中的点之间可以建立一一对应.如图所示,点Z 的横坐标是a ,纵坐标是b ,复数z =a +b i 可用点Z (a ,b )表示.这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做________,x 轴叫做______,y 轴叫做______.显然,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.2.复数的几何意义按照这种表示方法,每一个复数,有复平面内唯一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应.因此,复数集C 和复平面内所有的点所成的集合是一一对应的,即复数z =a +b i 复平面内的点______,这是复数的一种几何意义.3.复数集与复平面中的向量的一一对应关系在平面直角坐标系中,每一个平面向量都可以用一个有序实数对来表示,而有序实数对与复数是一一对应的.这样,我们还可以用平面向量来表示复数.如图所示,设复平面内的点Z 表示复数z =a +b i ,连接OZ ,显然向量OZ →由点Z 唯一确定;反过来,点Z (相对于原点来说)也可以由向量OZ →唯一确定.因此,复数集C 与复平面内的向量所成的集合也是一一对应的(实数0与零向量对应),即复数z =a +b i平面向量______,这是复数的另一种几何意义.思考 (1)虚轴上的点都对应着唯一的纯虚数吗?(2)象限内的点与复数有何对应关系?知识点二 复数的模1.如图所示,向量OZ →的模r 叫做复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模,记作|z |或|a +b i|.如果b =0,那么z =a +b i 是一个实数a ,它的模等于|a |(就是a 的绝对值).由模的定义可知:|z |=|a +b i|=r =________(r ≥0,r ∈R ).2.复数的模的性质,设z 1,z 2是任意两个复数,则(1)|z 1·z 2|=|z 1|·|z 2|,⎪⎪⎪⎪z 1z 2=|z 1||z 2|(|z 2|≠0)(复数的乘、除法将在下节学习到).(2)|z n 1|=|z 1|n (n ∈N *).(3)|||z 1|-|z 2|≤|z 1+z 2|≤|z 1|+|z 2|,等号成立的条件是:①当|z 1+z 2|=|z 1|+|z 2|时,即z 1,z 2所对应的向量同向共线;②当||z 1|-|z 2||=|z 1+z 2|时,即z 1,z 2所对应的向量反向共线.(4)||z 1|-|z 2||≤|z 1-z 2|≤|z 1|+|z 2|,等号成立的条件是:①当|z 1-z 2|=|z 1|+|z 2|时,即z 1,z 2所对应的向量反向共线;②当||z 1|-|z 2||=|z 1-z 2|时,即z 1,z 2所对应的向量同向共钱.思考 复数的模的几何意义是什么?题型探究题型一 复数与复平面内的点例1在复平面内,若复数z=(m2-2m-8)+(m2+3m-10)i对应的点:(1)在虚轴上;(2)在第二象限;(3)在第二、四象限;(4)在直线y=x上,分别求实数m的取值范围.反思与感悟复数实部、虚部分别对应了复平面内相应点的横坐标和纵坐标,在复平面内复数所表示的点所处的位置,决定了复数实部、虚部的取值特征.跟踪训练1实数m取什么值时,复数z=(m2+5m+6)+(m2-2m-15)i.(1)对应的点在x轴上方;(2)对应的点在直线x+y+4=0上.题型二复数的模的几何意义例2设z∈C,在复平面内对应点Z,试说明满足下列条件的点Z的集合是什么图形.(1)|z|=2;(2)1≤|z|≤2.反思与感悟解决复数的模的几何意义的问题,应把握两个关键点:一是|z|表示点Z到原点的距离,可依据|z|满足的条件判断点Z的集合表示的图形;二是利用复数的模的概念,把模的问题转化为几何问题来解决.跟踪训练2若复数z满足|z-i|≤2(i为虚数单位),则z在复平面所对应的图形的面积为________.题型三复数的模及其应用例3已知复数z=3+a i,且|z|<4,求实数a的取值范围.反思与感悟利用模的定义将复数模的条件转化为其实、虚部满足的条件,是一种复数问题实数化思想;根据复数模的意义,结合图形,也可利用平面几何知识解答本题.跟踪训练3已知复数|z|=1,求复数3+4i+z的模的最大值及最小值.复数与函数的综合应用对于求复数的题目,一般的解题思路是:先设出复数的代数形式,如z=a+b i(a,b∈R),利用题目给出的条件,结合复数的相关概念和性质,列出方程(或方程组),求出a,b,最后将复数的代数形式写出来.例4 已知f (z )=|2+z |-z ,且f (-z )=3+5i ,求复数z .分析 题目中出现了f (z )与f (-z )的关系式,可由f (z )得到f (-z )的另一种关系式.要求复数z ,只需设z =a +b i(a ,b ∈R ),求出a ,b 即可.利用复数相等的充要条件即可列方程组求解.解 设复数z =a +b i(a ,b ∈R ).∵f (z )=|2+z |-z ,∴f (-z )=|2-z |+z .又∵f (-z )=3+5i ,∴|2-z |+z =3+5i ,∴|2-(a +b i)|+a +b i =3+5i. 即(2-a )2+(-b )2+a +b i =3+5i.根据复数相等的充要条件,得⎩⎨⎧ (2-a )2+(-b )2+a =3,b =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-10,b =5. ∴复数z =-10+5i.当堂检测1.在复平面内,复数z =i +2i 2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2.在复平面内,复数6+5i ,-2+3i 对应的点分别为A ,B .若C 为线段AB 的中点,则点C 对应的复数是( )A .4+8iB .8+2iC .2+4iD .4+i3.复数z 1=a +2i ,z 2=-2+i ,如果|z 1|<|z 2|,那么实数a 的取值范围是________.4.在复平面内表示复数z =(m -3)+2m i 的点在直线y =x 上,则实数m 的值为________.5.已知z 1=2(1-i),且|z |=1,求|z -z 1|的最大值.参考答案知识梳理知识点一1.复平面 实轴 虚轴2.Z (a ,b )3.OZ →思考 (1)不是.(2)第一象限的复数特点:实部为正,且虚部为正;第二象限的复数特点:实部为负,且虚部为正;第三象限的复数特点:实部为负,且虚部为负;第四象限的复数特点:实部为正,且虚部为负.知识点二 1.a 2+b 2思考 复数z 在复平面内对应的点为Z ,复数z 0在复平面内对应的点为Z 0,r 表示一个大于0的常数,则:①满足条件|z |=r 的点Z 的轨迹为以原点为圆心,r 为半径的圆,|z |<r 表示圆的内部,|z |>r 表示圆的外部;②满足条件|z -z 0|=r 的点Z 的轨迹为以Z 0为圆心,r 为半径的圆,|z -z 0|<r 表示圆的内部,|z -z 0|>r 表示圆的外部.题型探究例1 解 复数z =(m 2-2m -8)+(m 2+3m -10)i 的实部为m 2-2m -8,虚部为m 2+3m -10.(1)由题意得m 2-2m -8=0.解得m =-2或m =4.(2)由题意,⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -8<0,m 2+3m -10>0,∴2<m <4. (3)由题意,(m 2-2m -8)(m 2+3m -10)<0,∴2<m <4或-5<m <-2.(4)由已知得m 2-2m -8=m 2+3m -10,故m =25. 跟踪训练1 解 (1)由m 2-2m -15>0,得m <-3或m >5,所以当m <-3或m >5时,复数z 对应的点在x 轴上方.(2)由(m 2+5m +6)+(m 2-2m -15)+4=0,得m =1或m =-52,所以当m =1或m =-52时,复数z 对应的点在直线x +y +4=0上.例2 解 (1)方法一 |z |=2说明复数z 在复平面内对应的点Z 到原点的距离为2,这样的点Z 的集合是以原点O 为圆心,2为半径的圆.方法二 设z =a +b i ,由|z |=2,得a 2+b 2=4.故点Z 对应的集合是以原点O 为圆心,2为半径的圆.(2)不等式1≤|z |≤2可以转化为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧|z |≤2,|z |≥1. 不等式|z |≤2的解集是圆|z |=2及该圆内部所有点的集合.不等式|z |≥1的解集是圆|z |=1及该圆外部所有点的集合.这两个集合的交集,就是满足条件1≤|z |≤2的点的集合.如图中的阴影部分,所求点的集合是以O 为圆心,以1和2为半径的两圆所夹的圆环,并且包括圆环的边界.跟踪训练2 2π解析 设z =x +y i(x ,y ∈R ),则z -i =x +y i -i =x +(y -1)i ,∴|z -i|=x 2+(y -1)2,由|z -i|≤2知x 2+(y -1)2≤2,x 2+(y -1)2≤2.∴复数z 对应的点(x ,y )构成以(0,1)为圆心,2为半径的圆面(含边界),∴所求图形的面积为S =2π.故填2π. 例3 解 方法一 ∵z =3+a i(a ∈R ),∴|z |=32+a 2,由已知得32+a 2<42,∴a 2<7,∴a ∈(-7,7).方法二 利用复数的几何意义,由|z |<4知,z 在复平面内对应的点在以原点为圆心,以4为半径的圆内(不包括边界),由z =3+a i 知z 对应的点在直线x =3上,所以线段AB (除去端点)为动点Z 的集合. 由图可知:-7<a <7.跟踪训练3 解 令ω=3+4i +z ,则z =ω-(3+4i).∵|z |=1,∴|ω-(3+4i)|=1,∴复数ω在复平面内对应的点的轨迹是以(3,4)为圆心,1为半径的圆,如图,容易看出,圆上的点A所对应的复数ωA的模最大,为32+42+1=6;圆上的点B所对应的复数ωB的模最小,为32+42-1=4,∴复数3+4i+z的模的最大值和最小值分别为6和4.当堂检测1.【答案】B【解析】∵z=i+2i2=-2+i,∴实部小于0,虚部大于0,故复数z对应的点位于第二象限.2.【答案】C【解析】由题意知点A的坐标为(6,5),点B的坐标为(-2,3).由中点坐标公式,得线段AB 的中点C的坐标为(2,4),故点C对应的复数为2+4i.3.【答案】(-1,1)【解析】因为|z1|=a2+4,|z2|=(-2)2+12= 5.又因|z1|<|z2|,所以a2+4<5,解得-1<a<1.4.【答案】9【解析】∵z=(m-3)+2m i表示的点在直线y=x上,∴m-3=2m,解得m=9.5.解如图所示,因为|z|=1,所以z的轨迹可看作是半径为1,圆心为(0,0)的圆,而z1对应坐标系中的点为Z1(2,-2),所以|z-z1|的最大值可以看成点(2,-2)到圆上的点的最大距离,则|z-z1|max=22+1.。
§3.1.2复数的几何意义教学目标:知识与技能:理解复数与从原点出发的向量的对应关系过程与方法:了解复数的几何意义情感、态度与价值观:画图得到的结论,不能代替论证,然而通过对图形的观察,往往能起到启迪解题思路的作用教学重点:复数与从原点出发的向量的对应关系.教学难点:复数的几何意义。
教具准备:多媒体、实物投影仪。
教学设想:复数z=a+bi(a 、b ∈R)与有序实数对(a ,b)是一一对应关系这是因为对于任何一个复数z=a+bi(a 、b ∈R),由复数相等的定义可知,可以由一个有序实数对(a ,b)惟一确定.教学过程:学生探究过程:1.若(,)A x y ,(0,0)O ,则(),OA x y =2. 若),(11y x a =,),(22y x b =,则b a +),(2121y y x x ++=,b a -),(2121y y x x --= 两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差3. 若),(11y x A ,),(22y x B ,则()1212,y y x x AB --=即 AB =OB -OA =( x 2, y 2) - (x 1,y 1)= (x 2- x 1, y 2- y 1)讲授新课:复平面、实轴、虚轴:复数z=a+bi(a 、b ∈R)与有序实数对(a ,b)是b Z(a ,b)a o yx这是因为对于任何一个复数z=a+bi(a 、b ∈R),由复数相等的定义可知,可以由一个有序实数对(a ,b)惟一确定,如z=3+2i 可以由有序实数对(3,2)确定,又如z=-2+i 可以由有序实数对(-2,1)来确定;又因为有序实数对(a ,b)与平面直角坐标系中的点是一一对应的,如有序实数对(3,2)它与平面直角坐标系中的点A ,横坐标为3,纵坐标为2,建立了一一对应的关系 由此可知,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的关系.点Z 的横坐标是a ,纵坐标是b ,复数z=a+bi(a 、b ∈R)可用点Z(a ,b)表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为(0,0), 它所确定的复数是z=0+0i=0表示是实数.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非纯虚数对应的点在四个象限,例如点(-2,3)表示的复数是-2+3i ,z=-5-3i 对应的点(-5,-3)在第三象限等等.复数集C 和复平面内所有的点所成的集合是一一对应关系,即 复数z a bi =+←−−−→一一对应复平面内的点(,)Z a b 这是因为,每一个复数有复平面内惟一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有惟一的一个复数和它对应.这就是复数的一种几何意义.也就是复数的另一种表示方法,即几何表示方法.1.复平面内的点(,)Z a b ←−−−→一一对应平面向量OZ 2. 复数z a bi =+←−−−→一一对应平面向量OZ 例1.(2020年辽宁卷)若35ππ44θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,则复数(cos sin )(sin cos )i θθθθ++-在复平面内所对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解:选B . 例2.(2020上海理科、文科)已知复数z 1=cos θ-i ,z 2=sin θ+i ,求| z 1·z 2|的最大值和最小值.[解] |)sin (cos cos sin 1|||21i z z θθθθ-++=⋅.2sin 412cos sin 2)sin (cos )cos sin 1(22222θθθθθθθ+=+=-++= 故||21z z ⋅的最大值为,23最小值为2. 例3.(2020北京理科)满足条件||||z i i -=+34的复数z 在复平面上对应点的轨迹是( )A. 一条直线B. 两条直线C. 圆D. 椭圆解:选C.巩固练习:课后作业:课本第106页 习题3. 1 A 组4,5,6 B 组1,2教学反思:复数集C 和复平面内所有的点所成的集合是一一对应关系,即 复数z a bi =+←−−−→一一对应复平面内的点(,)Z a b 这是因为,每一个复数有复平面内惟一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有惟一的一个复数和它对应.这就是复数的一种几何意义.也就是复数的另一种表示方法,即几何表示方法.1.(2000广东,全国文科、理科,江西、天津理科)在复平面内,把复数i 33-对应的向量按顺时钟方向旋转3π,所得向量对应的复数是:( B ) (A )23 (B )i 32- (C )3i 3- (D )3+i 32. (1992全国理科、文科)已知复数z 的模为2,则│z -i│的最大值为:( D )(A)1 (B)2 (C) (D)33.(2020北京理科)若C z ∈且|22|,1|22|i z i z --=-+则的最小值是( B )A .2B .3C .4D .54.(2020年上海卷)若,a b 为非零实数,则下列四个命题都成立:①10a a+≠ ②()2222a b a ab b +=++ ③若a b =,则a b =± ④若2a ab =,则a b =则对于任意非零复数,a b ,上述命题仍然成立的序号是_____。
复数的几何意义教案2、复数的几何意义复数a+bi,即点Z(a,b)(亚数的几何形式)、即向量57(复数的向量形式。
以。
为始点的向量,规定:相等的向量表示同一个免数。
)三者的关系如下:[巩固练习](1)、在复平面内,分别用点和向量表示下列复数:4,2+i,-l+3i,3-2i,-i⑵、“a=0”是“复数a+bi(a,b∈R)所对应的点在虚轴上”的((八)必要不充分条件(B)充分不必要条件(C)充要条件(D)既不充分也不必要条件(3)、复平面内,表示一对共聊复数的两个点具有怎样的位置关系?变式:其次象限的点表示的复数有何特征?问题4:实数可以比较大小,随意两个复数可以比较大小吗?认为可以者,请拿出进行比较的方法;认为不行以者,请说明理由。
(学生探讨,回答,订正错误,形成共识)面对全体学生(属基本题型),巩固概念,体会数形结合思想,重视一题多变,较全面地理解复数、复平面内的点、始点为原点的向量三者的关系。
阐明复数与实数的联系和区分,实数能比较大小,虚数不能比较大小,是实数的复数能比较大小,能比较大小的复数只能是实数。
复数可看作是向量OZ,向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小,从而引出复数的模(或肯定值)。
通过学问的分层练习,使学生明确复数的模(或肯定值),即点Z 到复平面原点的距离,会求3、复数的模(或肯定值)向量。
Z的模叫做复数Z=a+bi的模(或肯定值),记作团或|。
+例。
假如b=0, 那么Z=a+bi就是实数a,它的模等于同(即实数a的肯定值)。
∖z∖=∖a+bi[=y∣a2^b2复数的模。
(3)(4)中利用计算机动画,体会数形结合思想,加深数与形的相互转化。
[巩固练习](1)、己知复数Z∣=3+4i,Z2=-l+5i,试比较它们模的大小。
(2)、若复数Z=3a-4ai(a<0),则其模长为°拓展与延长:(3)满意|z|=5(z£R)的Z值有几个?满意∣z∣=5(zWC)的Z值有几个?这些复数对应的点在复平面内构成怎样的图形?其轨迹方程是什么?(4)设Z∈C,满意2<Z≤3的点Z的集合是什么图形?(结果动画演示)问题5:既然复数可以用复平面内过原点的向量来表示,那么,复数的加法、减法有什么几何意义呢?它能像向量加法、减法一样,用作图的方法得到吗?y0(学生探讨,动手实践,回答;后用寸算机作图并用平面几何理论证明)4、复数加法、减法的几何意义设向量0Z∣,QZ2分别与复数a+bi,c+di对应,且,0Z2不共线,以OZ1,。