高中数学第四章数系的扩充与复数的引入1数系的扩充与复数的引入1.1数的概念的扩展课件北师大版选修1_2

1.1 数的概念的扩展

1.2 复数的有关概念

明目标、知重点 1.了解引入虚数单位i的必要性，了解数集的扩充过程.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.4.理解复数的几何表示．

1．复数的有关概念

(1)复数

①定义：形如a＋bi的数叫作复数，其中a，b∈R，i叫作虚数单位．a叫作复数的实部，b叫作复数的虚部．

②表示方法：复数通常用字母z表示，即z＝a＋bi (a，b∈R)．

(2)复数集

①定义：复数的全体组叫作复数集．

②表示：通常用大写字母C表示．

2．复数的分类及包含关系

(1)复数(a＋bi，a，b∈R) 实数b＝虚数b 纯虚数a＝非纯虚数a

(2)集合表示：

3．两个复数相等

a＋bi＝c＋di当且仅当a＝c且b＝d.

4．复数的几何意义

(1)复数z＝a＋bi(a，b∈R)一一,对应,复平面内的点Z(a，b)；

(2)复数z＝a＋bi(a，b∈R)一一,――→对应平面向量OZ→＝(a，b)．

5．复数的模 复数z＝a＋bi(a，b∈R)对应的向量为OZ→，则OZ→的模叫作复数z的模或绝对值，记作|z|，且|z|＝a2＋b2.

[情境导学]

为解决方程x2＝2，数系从有理数扩充到实数；数的概念扩充到实数集后，人们发现在实数范围内很多问题还不能解决，如从解方程的角度看，例如x2＝－1这个方程在实数范围内就无解，那么怎样解决方程x2＝－1在实数系中无根的问题呢？我们能否将实数集进行扩充，使得在新的数集中，该问题能得到圆满解决呢？本节我们就来研究这个问题．

探究点一 复数的概念

思考1 为解决方程x2＝2，数系从有理数扩充到实数；那么怎样解决方程x2＋1＝0在实数系中无根的问题呢？

答 设想引入新数i，使i是方程x2＋1＝0的根，即i·i＝－1，方程x2＋1＝0有解，同时得到一些新数．

思考2 如何理解虚数单位i?

1 高中数学 第五章 数系的扩充与复数的引入 1 数系的扩充与复数的引入教材习题点拨 北师大版选修2-2

教材习题点拨

练习(P101)

1.解:(1)1＋2i实部为1,虚部为2,它是虚数;

(2)21+23i实部为2121,虚部为23,它是虚数;

(3)（3-1）i实部为0,虚部为3-1,它是纯虚数;

(4)0实部为0,虚部为0,它是实数.

思路分析:依据有关复数的基本概念去判断.

2.解:(1)（-2x+3)+(y-4)i=0.4,23,4,032yxyx

(2)(3x-2y)+(x+2y)i=3-6i.852,43,62,323yxyxyx

思路分析:(1)复数为零的充要条件是它的实部和虚部都为0.(2)两个复数相等的充要条件是它们的实部和虚部都相等.

3.解:A点表示的复数是4+3i,B点表示的复数是-3+2i,C点表示的复数是-4-3i,D点表示的复数是-3i,E点表示的复数是3-2i.

思路分析:复平面内的点和复数是一一对应的,复平面的横轴表示实部,纵轴表示虚部.

4.答案:(1)b=0;(2)a=0;(3)b>0;(4)a<0.

思路分析:(1)点Z位于实轴上,必然是复数的虚部为零;(2)点Z位于虚轴上,必然是复数的实部为零;(3)点Z位于实轴上方,必然是复数的虚部大于零;(4)点Z位于虚轴左方,必然是复数的实部小于零.

5.解:(1)|z1|=2212)5(=13;(2)|z2|=41)5(422;(3)|z3|=22)1()3(=2.

思路分析:利用公式|z|=22ba计算即可.

习题51(P102)

A组

1.解:(1)复数（m2-2m-3)+(m2-3m-4)i为实数的充要条件是:m2-3m-4=0,可以得出m=4或m=-1;

(2)复数(m2-2m-3)+(m2-3m-4)i为纯虚数的充要条件是:m2-2m-3=0且m2-3m-4≠0,可以得出m=3; 2 (3)复数(m2-2m-3)+(m2-3m-4)i为零的充要条件是:m2-2m-3=0且m2-3m-4=0,可以得出m=-1.

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学习目标

理解数系的扩充是与生活密切相关的，明白复数及其相关概念.

二、新课导学

※ 学习探究

探究任务一：复数的定义

问题：方程210x的解是什么？

为了解决此问题，我们定义21iii，把新数添进实数集中去，得到一个新的数集，那么此方程在这个数集中就有解为 .

新知：形如abi的数叫做复数，通常记为zabi（复数的代数形式），其中i叫虚数单位，a叫实部，b叫虚部，数集|,CabiabR叫做复数集.

试试：下列数是否是复数，试找出它们各自的实部和虚部。

23i，84i，83i，6，i，29i，7i，0

反思：形如 的数叫做复数，其中 和 都是实数，其中 叫做复数z的实部，

叫做复数z的虚部.

对于复数(,)abiabR当且仅当 时，它是实数；当 时，它是虚数；当

时，它是纯虚数；

探究任务二：复数的相等

若两个复数abi与cdi的实部与虚部分别 ，即: ， .则说这两个复数相等.

abi=cdi  ；

abi=0  .

注意:两复数 比较大小.

※ 典型例题

例1 实数m取什么值时，复数1(1)zmmi是（1）实数？（2）虚数？（3）纯虚数？

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变式：已知复数22276(56)()1aazaaiaRa，试求实数a分别取什么值时，分别为（1）实数？（2）虚数？（3）纯虚数？

例2已知复数abi与3(4)ki相等，且abi的实部、虚部分别是方程2430xx的两根，试求：,,abk的值.

练2. 已知i是虚数单位，复数2(1)(23)4(2)zmimii，当m取何实数时，z是：

1 数系的扩充和复数的概念

学习目标：

1．理解复数的有关概念，掌握复数的代数表示．2．理解复数相等的充要条件．

重点：1.复数的概念与复数的代数形式．2．复数的分类．

难点：复数的概念及分类，复数相等．

方 法：合作探究

一 新知导学

1．复数的定义：形如a＋bi(a、b∈R)的数叫做复数，其中i叫做虚数单位，

满足i2＝__________.全体复数构成的集合叫做__________．

2．复数的代数表示：复数通常用字母z表示，即z＝a＋bi(a、b∈R)，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__________．

牛刀小试

1．复数1－i的虚部是( )

A．－1 B．1 C．i D．－i

2.若复数z＝a2－3＋2ai的实部与虚部互为相反数，则实数a值为

3．复数相等的充要条件：

设a、b、c、d都是实数，若a＋bi＝c＋di⇔则 _____________.

（注）复数z＝a＋bi(a、b∈R)，z＝0的充要条件是______________，

a＝0是z为纯虚数的___________条件．

4．复数的分类

(1)复数

(2)集合表示 ：

牛刀小试

3．若复数(a＋1)＋(a2－1)i(a∈R)是实数，则a＝( )

A．－1 B．1 C．±1 D．不存在

4．若a－2i＝bi＋1，a、b∈R，则a2＋b2＝________

5．若复数z＝(m＋1)＋(㎡－9)i<0，则实数m的值等于__________.

6．实数k为何值时，复数z＝(k2－3k－4)＋(k2－5k－6)i 是

(1)实数？(2)虚数？(3)纯虚数？(4)零？ 课堂随笔: