资源简介 (共54张PPT)7.1.2 复数的几何意义第七章 复 数 7.1 复数的概念课标要求理解复数的代数表示及其几何意义,掌握用向量的模表示复数模的方法,理解共轭复数的概念.我们知道,实数与数轴上的点一一对应,因此实数可以用数轴上的点来表示,复数作为数系的扩充,能不能进行几何表示呢?让我们来共同探究吧!引入课时精练一、复数与复平面内点的关系二、复数与复平面内向量的关系三、复数的模课堂达标内容索引四、共轭复数复数与复平面内点的关系一探究1 有序实数对是和坐标平面上的点一一对应,复数能和坐标平面上的点一一对应吗?提示 复数a+bi(a,b∈R)实质上是实数的有序实数对(a,b),所以复数可以和坐标平面上的点一一对应.1.建立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______,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示________.2.复数集C和复平面内所有的点组成的集合是一一对应的,即复数z=a+bi(a,b∈R) 复平面内的点______________,这是复数的一种几何意义.知识梳理虚轴纯虚数Z(a,b)温馨提示复数实部、虚部分别对应了复平面内对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.例1(链接教材P73习题T6)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.复数z=(m2-2m-8)+(m2+3m-10)i的实部为m2-2m-8,虚部为m2+3m-10.(1)由题意得m2-2m-8=0,解得m=-2或m=4.所以2(3)由题意,(m2-2m-8)(m2+3m-10)<0,所以2即m的取值范围为(2,4)∪(-5,-2).利用复数与点的对应关系解题的步骤(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数z=a+bi(a,b∈R)可以用复平面内的点Z(a,b)来表示,是解决此类问题的依据.(2)列出方程(组)或不等式(组):根据复数的实部与虚部应满足的条件,建立方程(组)或不等式(组),通过解方程(组)或不等式(组)求解.思维升华实数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?训练1(1)由m2-2m-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(m2+5m+6)+(m2-2m-15)+4=0,复数与复平面内向量的关系二探究2 能用平面向量表示复数吗?提示 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,这样就可以用平面向量来表示复数.知识梳理唯一确定唯一确定温馨提示复数与平面向量一一对应例2在复平面内的长方形ABCD的四个顶点中,点A,B,C对应的复数分别是2+3i,3+2i,-2-3i,求点D对应的复数.记O为复平面的原点,故点D对应的复数为-3-2i.思维升华复数与平面向量的对应关系(1)根据复数与平面向量的对应关系,可知当平面向量的起点在原点时,向量的终点对应的复数即为向量对应的复数.反之复数对应的点确定后,从原点引出的指向该点的向量,即为复数对应的向量.(2)解决复数与平面向量一一对应的问题时,一般以复数与复平面内的点一一对应为工具,实现复数、复平面内的点、向量之间的转化.A.-10+8i B.10-8i C.0 D.10+8i训练2√由复数的几何意义,可得(2)在复平面内,平行四边形ABCD的3个顶点A,B,C对应的复数分别是1+2i,-2+i,0,则点D对应的复数是A.3-i B.-1+3i C.3+i D.-3-i√由题知,点A(1,2),B(-2,1),C(0,0),设点D的坐标为(x,y),又因为四边形ABCD为平行四边形,所以点D对应的复数为3+i.复数的模三知识梳理2.记法:复数z=a+bi(a,b∈R)的模记为______________.|z|或|a+bi|如果b=0,那么z=a+bi(a,b∈R)是一个实数,它的模就等于|a|(a的绝对值).例3(1)(链接教材P74T10)已知复数z满足z+|z|=2+8i,求复数z.∴z=-15+8i.(2)(链接教材P72例3)设z∈C,且满足下列条件,求在复平面内,复数z对应的点Z的集合是什么图形?①|z|<3;②|z|=2.所以复数z对应的点Z的集合是以原点O为圆心,3为半径的圆面,不包括边界.所以满足|z|=2的点Z的集合为以原点O为圆心,2为半径的圆.思维升华复数模的计算(1)计算复数的模时,应先确定复数的实部和虚部,再利用模长公式计算.虽然两个虚数不能比较大小,但它们的模可以比较大小.(2)设出复数a+bi(a,b∈R),利用模的定义转化为实数问题求解.训练3√共轭复数四知识梳理1.定义:一般地,当两个复数的实部______,虚部____________时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做__________.相等互为相反数共轭虚数a-bi例4(多选)下列说法正确的是A.复数和其共轭复数都是成对出现的B.实数不存在共轭复数C.互为共轭复数的两个复数在复平面内对应的点关于虚轴对称D.复数和其共轭复数的模相等√√实数的共轭复数是它本身,故B错误;互为共轭复数的两个复数在复平面内对应的点关于实轴对称,故C错误,A,D正确.思维升华互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于实轴对称.特别地,实数和它的共轭复数在复平面内所对应的点重合,且在实轴上.训练4复数z=3-4i的共轭复数对应的点在A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限√【课堂达标】√√3.在复平面内,复数z=2-3i对应的点位于第________象限.四复数z=2-3i对应的点为(2,-3),故在第四象限.53+4i【课时精练】√1.在复平面内,复数z=-3+4i对应的点位于A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限依题意,在复平面内,复数z=-3+4i对应的点为(-3,4),位于第二象限.√∵复数-1-(a2-2a)i(i为虚数单位)在复平面内对应的点位于第二象限,∴-(a2-2a)>0,∴0√√3.设x+xi=1+yi,其中x,y∈R,i为虚数单位,则x-yi在复平面内对应的点所在象限为A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限因为x+xi=1+yi,所以x=y=1,所以x-yi=1-i,所以复数1-i在复平面内对应的点在第四象限.√A.-2-i B.-2+iC.1+2i D.-1+2i∵A(-1,2)关于直线y=-x的对称点为B(-2,1),√5.已知复数z满足|z|2-2|z|-3=0,则复数z对应的点的集合是A.1个圆 B.线段C.2个点 D.2个圆由题意知(|z|-3)(|z|+1)=0,即|z|=3或|z|=-1.∵|z|≥0,∴|z|=3,∴复数z对应的点的集合是以坐标原点为圆心,3为半径的圆.2(-1,1)8.复数z1=a+2i,z2=-2+i,如果|z1|<|z2|,那么实数a的取值范围是________.又因为|z1|<|z2|,由题意可知,点A的坐标为(2,1).根据对称性可知,x1=2,y1=-1,故z1=2-i.(2)如果(1)中的点B关于虚轴的对称点为点C,求点C对应的复数.设点C对应的复数为z2=x2+y2i(x2,y2∈R),则点C的坐标为(x2,y2).由对称性可知,x2=-2,y2=-1,故z2=-2-i.10.已知z1=2(1-i),且|z|=1,求|z-z1|的最大值.如图所示,因为|z|=1,所以z对应的点Z的集合可看作是圆心为(0,0),半径为1的圆.z1对应复平面内的点为Z1(2,-2),|z-z1|可看作点(2,-2)到圆上的点的距离.11.(多选)已知z1,z2为复数,则下列说法正确的是A.若z1=z2,则|z1|=|z2|B.若z1≠z2,则|z1|和|z2|可能相等C.若z1>z2,则|z1|>|z2|D.若|z1|>|z2|,则z1>z2√√因为当两个复数相等时,模一定相等,所以A正确;当两个复数不相等时,它们的模有可能相等,比如1-i≠1+i,但|1-i|=|1+i|,所以B正确;若z1>z2,则z1,z2为实数,当z1=1,z2=-2时,满足z1>z2,但|z1|<|z2|,故C错误;因为两个虚数之间只有等与不等,不能比较大小,所以D错误.12.若复数z1=3-5i,z2=1-i,z3=-2+ai在复平面内所对应的点在同一条直线上,则实数a=________.5由题意知点Z1(3,-5),Z2(1,-1),Z3(-2,a)共线,依题意,得-5×4+2(a+5)=0,则a=5.(1)求证:|z|为定值;依题意,设z=x+yi(x,y∈R,y≠0),所以|z|为定值.(2)在复平面内,虚数z对应的点为Z,说明点Z的集合是什么图形.14.已知x为实数,复数z=x-2+(x+2)i.(1)当x为何值时,复数z的模最小?由(1)知当x=0时,复数z的模最小,则Z(-2,2).又mn>0,又2m+n=2且mn>0,7.1.2 复数的几何意义课标要求 理解复数的代数表示及其几何意义,掌握用向量的模表示复数模的方法,理解共轭复数的概念.【引入】 我们知道,实数与数轴上的点一一对应,因此实数可以用数轴上的点来表示,复数作为数系的扩充,能不能进行几何表示呢?让我们来共同探究吧!一、复数与复平面内点的关系探究1 有序实数对是和坐标平面上的点一一对应,复数能和坐标平面上的点一一对应吗? 【知识梳理】1.建立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________,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示________.2.复数集C和复平面内所有的点组成的集合是一一对应的,即复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点________,这是复数的一种几何意义.温馨提示 复数实部、虚部分别对应了复平面内对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.例1 (链接教材P73习题T6)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. 思维升华 利用复数与点的对应关系解题的步骤(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数z=a+bi(a,b∈R)可以用复平面内的点Z(a,b)来表示,是解决此类问题的依据.(2)列出方程(组)或不等式(组):根据复数的实部与虚部应满足的条件,建立方程(组)或不等式(组),通过解方程(组)或不等式(组)求解.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? 二、复数与复平面内向量的关系探究2 能用平面向量表示复数吗? 【知识梳理】如图所示,设复平面内的点Z表示复数z=a+bi(a,b∈R),连接OZ,显然向量由点Z________;反过来,点Z(相对于原点来说)也可以由向量________.温馨提示 复数与平面向量一一对应例2 在复平面内的长方形ABCD的四个顶点中,点A,B,C对应的复数分别是2+3i,3+2i,-2-3i,求点D对应的复数. 思维升华 复数与平面向量的对应关系(1)根据复数与平面向量的对应关系,可知当平面向量的起点在原点时,向量的终点对应的复数即为向量对应的复数.反之复数对应的点确定后,从原点引出的指向该点的向量,即为复数对应的向量.(2)解决复数与平面向量一一对应的问题时,一般以复数与复平面内的点一一对应为工具,实现复数、复平面内的点、向量之间的转化.训练2 (1)向量1对应的复数是5-4i,向量2对应的复数是-5+4i,则1+2对应的复数是( )A.-10+8i B.10-8i C.0 D.10+8i(2)在复平面内,平行四边形ABCD的3个顶点A,B,C对应的复数分别是1+2i,-2+i,0,则点D对应的复数是( )A.3-i B.-1+3i C.3+i D.-3-i三、复数的模探究3 设=(a,b),那么||的值是什么? 【知识梳理】1.定义:向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.2.记法:复数z=a+bi(a,b∈R)的模记为________________.3.公式:|z|=|a+bi|=________(a,b∈R).如果b=0,那么z=a+bi(a,b∈R)是一个实数,它的模就等于|a|(a的绝对值).例3 (1)(链接教材P74T10)已知复数z满足z+|z|=2+8i,求复数z.(2)(链接教材P72例3)设z∈C,且满足下列条件,求在复平面内,复数z对应的点Z的集合是什么图形?①|z|<3;②|z|=2. 思维升华 复数模的计算(1)计算复数的模时,应先确定复数的实部和虚部,再利用模长公式计算.虽然两个虚数不能比较大小,但它们的模可以比较大小.(2)设出复数a+bi(a,b∈R),利用模的定义转化为实数问题求解.训练3 已知复数z=a-bi(a,b∈R,b<0),满足|z|=1,复数z的实部为,则复数z的虚部为( )A. B.- C. D.- 四、共轭复数【知识梳理】1.定义:一般地,当两个复数的实部________,虚部____________时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做________.2.表示:复数z的共轭复数用表示,即如果z=a+bi(a,b∈R),那么=________.例4 (多选)下列说法正确的是( )A.复数和其共轭复数都是成对出现的B.实数不存在共轭复数C.互为共轭复数的两个复数在复平面内对应的点关于虚轴对称D.复数和其共轭复数的模相等 思维升华 互为共轭复数的两个复数在复平面内所对应的点关于实轴对称.特别地,实数和它的共轭复数在复平面内所对应的点重合,且在实轴上.训练4 复数z=3-4i的共轭复数对应的点在( )A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【课堂达标】1.复平面内复数z对应的向量为,且=(-1,-2),则|z|等于( )A. B.3 C.5 D.(-1,2)2.已知O是坐标原点,向量,对应的复数分别是2+3i,1+2i,那么向量对应的复数为( )A.1+i B.1-I C.2+i D.2-i3.在复平面内,复数z=2-3i对应的点位于第________象限.4.设复数z=3-4i,则|z|=______,=________.7.1.2 复数的几何意义探究1 提示 复数a+bi(a,b∈R)实质上是实数的有序实数对(a,b),所以复数可以和坐标平面上的点一一对应.知识梳理1.虚轴 纯虚数2.Z(a,b)例1 解 复数z=(m2-2m-8)+(m2+3m-10)i的实部为m2-2m-8,虚部为m2+3m-10.(1)由题意得m2-2m-8=0,解得m=-2或m=4.(2)由题意,所以2(3)由题意,(m2-2m-8)(m2+3m-10)<0,所以2即m的取值范围为(2,4)∪(-5,-2).(4)由已知得m2-2m-8=m2+3m-10,故m=.训练1 解 (1)由m2-2m-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(m2+5m+6)+(m2-2m-15)+4=0,得m=1或m=-,所以当m=1或m=-时,复数z对应的点在直线x+y+4=0上.探究2 提示 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,这样就可以用平面向量来表示复数.知识梳理唯一确定 唯一确定例2 解 记O为复平面的原点,由题意得=(2,3),=(3,2),=(-2,-3).设=(x,y),则=(x-2,y-3),=(-5,-5).由题意知,=,所以即故点D对应的复数为-3-2i.训练2 (1)C [由复数的几何意义,可得1=(5,-4),2=(-5,4),所以1+2=(5,-4)+(-5,4)=(0,0),所以1+2对应的复数为0.](2)C [由题知,点A(1,2),B(-2,1),C(0,0),设点D的坐标为(x,y),则有=(x-1,y-2),=(2,-1).又因为四边形ABCD为平行四边形,所以=,即得所以点D对应的复数为3+i.]探究3 提示 ||=,我们称为复数a+bi的模.知识梳理2.|z|或|a+bi|3.例3 解 (1)设z=a+bi(a,b∈R),则|z|=,代入方程得a+bi+=2+8i,∴解得∴z=-15+8i.(2)①由|z|<3得向量的模小于3,所以复数z对应的点Z的集合是以原点O为圆心,3为半径的圆面,不包括边界.②由|z|=2得向量的模等于2,所以满足|z|=2的点Z的集合为以原点O为圆心,2为半径的圆.训练3 A [因为复数z的实部为,所以a=.因为|z|=1,所以|z|==1,解得b=-或b=(舍去),所以复数z的虚部为.]知识梳理1.相等 互为相反数 共轭虚数2.a-bi例4 AD [实数的共轭复数是它本身,故B错误;互为共轭复数的两个复数在复平面内对应的点关于实轴对称,故C错误,A,D正确.]训练4 A [z=3-4i的共轭复数为=3+4i,可知其对应的点在第一象限.]课堂达标1.A [由题意,复数的模即为其对应的向量的模,故|z|==.]2.A [易知=(2,3),=(1,2),故=-=(1,1),所以向量对应的复数是1+i.]3.四 [复数z=2-3i对应的点为(2,-3),故在第四象限.]4.5 3+4i [|z|==5,=3+4i.]复数的几何意义(分值:100分)单选题每小题5分,共20分;多选题每小题6分,共12分.一、基础巩固1.在复平面内,复数z=-3+4i对应的点位于( )第一象限 第二象限 第三象限 第四象限2.(多选)在复平面内,若复数-1-(a2-2a)i(i为虚数单位)对应的点位于第二象限,则实数a的取值可以为( )0 1 23.设x+xi=1+yi,其中x,y∈R,i为虚数单位,则x-yi在复平面内对应的点所在象限为( )第一象限 第二象限 第三象限 第四象限4.在复平面内,O为原点,向量对应的复数为-1+2i,若点A关于直线y=-x的对称点为B,则向量对应的复数为( )-2-i -2+I 1+2i -1+2i5.已知复数z满足|z|2-2|z|-3=0,则复数z对应的点的集合是( )1个圆 线段 2个点 2个圆6.复数1-i在复平面内对应的点到原点的距离是________.7.已知复数z在复平面内对应的点在第二象限,它的模为3,实部是-,则=________.8.复数z1=a+2i,z2=-2+i,如果|z1|<|z2|,那么实数a的取值范围是________.9.(10分)在复平面内,O是原点,向量对应的复数为2+i.(1)如果点A关于实轴的对称点为点B,求向量对应的复数;(2)如果(1)中的点B关于虚轴的对称点为点C,求点C对应的复数.10.(10分)已知z1=2(1-i),且|z|=1,求|z-z1|的最大值.二、综合运用11.(多选)已知z1,z2为复数,则下列说法正确的是( )若z1=z2,则|z1|=|z2|若z1≠z2,则|z1|和|z2|可能相等若z1>z2,则|z1|>|z2|若|z1|>|z2|,则z1>z212.若复数z1=3-5i,z2=1-i,z3=-2+ai在复平面内所对应的点在同一条直线上,则实数a=________.13.(13分)设虚数z满足|2z+3|=|+2|.(1)求证:|z|为定值;(2)在复平面内,虚数z对应的点为Z,说明点Z的集合是什么图形.三、创新拓展14.(15分)已知x为实数,复数z=x-2+(x+2)i.(1)当x为何值时,复数z的模最小?(2)当复数z的模最小时,复数z在复平面内对应的点Z在一次函数y=-mx+n的图象上,其中mn>0,求+的最小值及取得最小值时m,n的值.复数的几何意义1.B [依题意,在复平面内,复数z=-3+4i对应的点为(-3,4),位于第二象限.]2.BC [∵复数-1-(a2-2a)i(i为虚数单位)在复平面内对应的点位于第二象限,∴-(a2-2a)>0,∴03.D [因为x+xi=1+yi,所以x=y=1,所以x-yi=1-i,所以复数1-i在复平面内对应的点在第四象限.]4.B [∵A(-1,2)关于直线y=-x的对称点为B(-2,1),∴向量对应的复数为-2+i.]5.A [由题意知(|z|-3)(|z|+1)=0,即|z|=3或|z|=-1.∵|z|≥0,∴|z|=3,∴复数z对应的点的集合是以坐标原点为圆心,3为半径的圆.]6.2 [复数1-i在复平面内对应的点的坐标为(1,-),所以复数1-i在复平面内对应的点到原点的距离是=2.]7.--2i [依题意,设z=-+yi,y>0,于是得|z|==3,解得y=2,所以=--yi=--2i.]8.(-1,1) [因为|z1|=,|z2|==.又因为|z1|<|z2|,所以<,解得-19.解 (1)设向量对应的复数为z1=x1+y1i(x1,y1∈R),则点B的坐标为(x1,y1),由题意可知,点A的坐标为(2,1).根据对称性可知,x1=2,y1=-1,故z1=2-i.(2)设点C对应的复数为z2=x2+y2i(x2,y2∈R),则点C的坐标为(x2,y2).由对称性可知,x2=-2,y2=-1,故z2=-2-i.10.解 如图所示,因为|z|=1,所以z对应的点Z的集合可看作是圆心为(0,0),半径为1的圆.z1对应复平面内的点为Z1(2,-2),|z-z1|可看作点(2,-2)到圆上的点的距离.由图可知点(2,-2)到圆心的距离为2,则|z-z1|max=2+1.11.AB [因为当两个复数相等时,模一定相等,所以A正确;当两个复数不相等时,它们的模有可能相等,比如1-i≠1+i,但|1-i|=|1+i|,所以B正确;若z1>z2,则z1,z2为实数,当z1=1,z2=-2时,满足z1>z2,但|z1|<|z2|,故C错误;因为两个虚数之间只有等与不等,不能比较大小,所以D错误.]12.5 [由题意知点Z1(3,-5),Z2(1,-1),Z3(-2,a)共线,因此=(-2,4),=(-5,a+5),依题意,得-5×4+2(a+5)=0,则a=5.]13.(1)证明 依题意,设z=x+yi(x,y∈R,y≠0),代入|2z+3|=|+2|,得|(2x+3)+2yi|=|(x+2)-yi|,整理得x2+y2=3,即|z|=,所以|z|为定值.(2)解 由(1)得|z|=,且z为虚数,则满足条件的点Z的集合是以原点O为圆心,为半径的圆,除去点(,0)和(-,0).14.解 (1)由题意得|z|==≥2,显然当x=0时,复数z的模最小,最小值为2.(2)由(1)知当x=0时,复数z的模最小,则Z(-2,2).因为点Z在一次函数y=-mx+n的图象上,所以2m+n=2,即m+=1.又mn>0,所以+==++≥+.当且仅当=,即n2=2m2时等号成立.又2m+n=2且mn>0,所以当+取最小值+时m=2-,n=2-2. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 7.1.2 复数的几何意义 学案(含答案).docx 7.1.2 复数的几何意义 练习(含解析).docx 7.1.2 复数的几何意义.pptx