资源简介 (共49张PPT)3.1 复数的概念 第3章 复数1.通过方程的解认识复数,理解复数的基本概念以及复数相等的充要条件, 提升数学抽象、逻辑推理和数学运算核心素养.2.了解复数的代数形式, 掌握实数、虚数、纯虚数之间的关系, 达到数学抽象核心素养学业质量水平要求.学习目标新知形成知识点一 复数的有关概念知识梳理名称 定义 表示方法 备注复数 形如a+bi(其中a,b∈R)的数称为复数,其中___称为复数a+bi的实部,___称为复数a+bi的虚部,i称为_________ 复数通常用字母z表示,代数形式z=a+bi(a,b∈R) 规定i2=-1复数集 __________所组成的集合C={a+bi|a,b∈R}叫作复数集 通常用大写字母____表示 当b≠0时复数不能比较大小ab虚数单位全体复数C点拨 (1)复数集是最大的数集,任何一个数都可以写成a+bi(a,b∈R)的形式,其中0=0+0i;(2)a+bi(a,b∈R)中,虚部是i的实数系数,不含i,不能说虚部为bi,也不能说虚部系数为b;(3)复数z=a+bi只有在a,b∈R时才是复数的代数形式,否则不是.知识点三 复数相等设a,b,c,d都是实数,那么a+bi=c+di ____________.点拨 在两个复数相等的条件下,注意前提条件是a,b,c,d∈R,即当a,b,c,d∈R时,a+bi=c+di a=c且b=d.若忽略前提条件,则结论不能成立.a=c且b=d1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若a,b为实数,则z=a+bi为虚数. ( )(2)复数z1=3i,z2=2i,则z1>z2. ( )(3)复数z=bi(b∈R)是纯虚数. ( )(4)实数集与复数集的交集是实数集. ( )自主检测×××√2.设i为虚数单位,m∈R,“复数m(m-1)+i是纯虚数”是“m=1”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件√复数m(m-1)+i是纯虚数,则m=0或m=1,所以“复数m(m-1)+i是纯虚数”不是“m=1”的充分条件;当m=1时,该复数为i,是纯虚数,“复数m(m-1)+i是纯虚数”是“m=1”的必要条件,所以“复数m(m-1)+i是纯虚数”是“m=1”的必要不充分条件.故选B.3.若z1=-3-4i,z2=(n2-3m-1)+(n2-m-6)i(m,n∈R),且z1=z2,则m+n=A.4或0 B.-4或0C.2或0 D.-2或0√由z1=z2,得n2-3m-1=-3且n2-m-6=-4,解得m=2,n=±2,所以m+n=4或0,故选A.4.若(x-2y)i=2x+1+3i,则实数x,y的值分别为___________.返回合作探究探究点一 复数的概念(多选)下列命题不正确的是A.若a∈R,则(a+1)i是纯虚数B.若a,b∈R且a>b,则a+i>b+iC.若(x2-4)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x=±2D.实数集是复数集的真子集典例1√√√对于复数a+bi(a,b∈R),当a=0且b≠0时,为纯虚数.对于A,若a=-1,则(a+1)i不是纯虚数,即A错误;两个虚数不能比较大小,则B错误;对于C,若x=-2,则x2-4=0,x2+3x+2=0,此时(x2-4)+(x2+3x+2)i=0不是纯虚数,则C错误;显然D正确.故选ABC.与复数有关命题的判断方法1.举反例:判断一个命题为假命题,只要举一个反例即可,所以解答这种类型的题时,可按照“先特殊,后一般,先否定,后肯定”的方法进行解答.2.化代数形式:对于复数实部、虚部的确定,不但要把复数化为a+bi的形式,更要注意这里a,b均为实数时,才能确定复数的实部、虚部.规律方法对点练1.对于复数a+bi(a,b∈R),下列说法正确的是A.若a=0,则a+bi为纯虚数B.若a+(b-1)i=3-2i,则a=3,b=-2C.若b=0,则a+bi为实数D.i的平方等于1√对于A,当a=0时,a+bi也可能为实数;对于B,若a+(b-1)i=3-2i,则a=3,b=-1;对于C,若b=0,则a+bi=a∈R;对于D,i的平方为-1.故选C.典例21.复数a+bi(a,b∈R)是零的充要条件是a=0且b=0.2.复数a+bi(a,b∈R)为实数的充要条件是b=0.3.复数a+bi(a,b∈R)为虚数的充要条件是b≠0.4.复数a+bi(a,b∈R)为纯虚数的充要条件是a=0且b≠0.规律方法(2)复数z是实数;解:若复数z是实数,则m2+2m-3=0,解得m=1或m=-3,即当m=1或m=-3时,复数z是实数.(3)复数z是虚数;解:若复数z是虚数,则m2+2m-3≠0,解得m≠1且m≠-3,即当m≠1且m≠-3时,复数z是虚数.典例3复数相等的充要条件 复数相等的充要条件是“化虚为实”的主要依据,多用来求解参数.解决复数相等问题的步骤是分别分离出两个复数的实部和虚部,利用实部与实部相等,虚部与虚部相等列方程(组)求解.规律方法对点练3.已知复数z1=a+2i,z2=3+(a2-7)i,a∈R,若z1=z2,则a=A.2 B.3C.-3 D.9√典例4对点练4.已知i为虚数单位,则1+i+i2+…+i2 024=A.1 B.iC.-1 D.-i√返回随堂评价1.(多选)下列说法中不正确的是A.复数由实数、虚数、纯虚数构成B.若复数z=x+yi(x,y∈R)是虚数,则必有x≠0C.在复数z=x+yi(x,y∈R)中,若x≠0,则复数z一定不是纯虚数D.若a,b∈R且a>b,则a-i>b-i√√√选项A错误,复数由实数与虚数构成,在虚数中又分为纯虚数和非纯虚数;选项B错误,若复数z=x+yi(x,y∈R)是虚数,则必有y≠0,但可以x=0;选项C正确,若复数z=x+yi(x,y∈R)是纯虚数,必有x=0,y≠0,因此只要x≠0,复数z一定不是纯虚数;选项D错误,当a,b∈R时,a-i与b-i都是虚数,不能比较大小.故选ABD.√3.已知a,b∈R,若a2-b+(a-b)i>2(i为虚数单位),则a的取值范围是______________________.(-∞,-1)∪(2,+∞)返回课时分层√2.已知a∈R,在复平面内,复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,则A.a=0或a=2 B.a=0C.a≠1且a≠2 D.a≠1或a≠2√因为复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,所以a2-2a=0且a2-a-2≠0,所以a=0.3.已知z1=(m2+m+2)+(m2+m-5)i,m∈R,z2=4-3i,则“m=1”是“z1=z2”的A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分又不必要条件√√由题意得,集合M中的元素(m2-2m-3)+(m2-5m+6)i为实数,则m2-5m+6=0,解得m=2或m=3.当m=2时,M={-1,4,-3},此时所有元素之和为0,而集合N中的所有元素之积为1,不符合题意;当m=3时,M={-1,4,0},所有元素之和为3,符合题意.故选C.5.若复数z=ai2-bi(a,b∈R)是纯虚数,则一定有A.b=0 B.a=0且b≠0C.a=0或b=0 D.ab≠0√z=ai2-bi=-a-bi,由纯虚数的定义可得,a=0且b≠0.6.若复数z=(sin θ+cos θ+1)+(sin θ-cos θ)i是纯虚数,则sin2 022θ+cos2 022θ=______.1239.(15分)实数m取怎样的值时,复数z=m-3+(m2-2m-15)i是:(1)实数;解:若z为实数,则m2-2m-15=0,此时m=-3或m=5.(2)虚数;解:若z为虚数,则m2-2m-15≠0,此时m≠-3且m≠5.10.(15分)实数k为何值时,复数z=(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)分别是:(1)实数;解:由z=(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)=(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i.当k2-5k-6=0时,z∈R,即k=6或k=-1.(2)虚数;解:由z=(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)=(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i.当k2-5k-6≠0时,z是虚数,即k≠6且k≠-1.11.设复数z=a+bi(其中a,b∈R,i为虚数单位),则“a=0”是“z为纯虚数”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件√若复数z=a+bi是纯虚数,则a=0,b≠0,则a=0不能推出z为纯虚数,z为纯虚数可以推出a=0,故“a=0”是“z为纯虚数”的必要不充分条件.故选B.√返回3.1 复数的概念学习目标 1.通过方程的解认识复数,理解复数的基本概念以及复数相等的充要条件, 提升数学抽象、逻辑推理和数学运算核心素养. 2.了解复数的代数形式, 掌握实数、虚数、纯虚数之间的关系, 达到数学抽象核心素养学业质量水平要求.知识点一 复数的有关概念名称 定义 表示方法 备注复数 形如a+bi(其中a,b∈R)的数称为复数,其中a称为复数a+bi的实部,b称为复数a+bi的虚部,i称为虚数单位 复数通常用字母z表示,代数形式z=a+bi(a,b∈R) 规定i2=-1复数集 全体复数所组成的集合C={a+bi|a,b∈R}叫作复数集 通常用大写字母C表示 当b≠0时复数不能比较大小[点拨] (1)复数集是最大的数集,任何一个数都可以写成a+bi(a,b∈R)的形式,其中0=0+0i;(2)a+bi(a,b∈R)中,虚部是i的实数系数,不含i,不能说虚部为bi,也不能说虚部系数为b;(3)复数z=a+bi只有在a,b∈R时才是复数的代数形式,否则不是.知识点二 复数的分类复数z=a+bi(a,b∈R)知识点三 复数相等设a,b,c,d都是实数,那么a+bi=c+di a=c且b=d.[点拨] 在两个复数相等的条件下,注意前提条件是a,b,c,d∈R,即当a,b,c,d∈R时,a+bi=c+di a=c且b=d.若忽略前提条件,则结论不能成立.1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若a,b为实数,则z=a+bi为虚数.( )(2)复数z1=3i,z2=2i,则z1>z2.( )(3)复数z=bi(b∈R)是纯虚数.( )(4)实数集与复数集的交集是实数集.( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)√2.设i为虚数单位,m∈R,“复数m(m-1)+i是纯虚数”是“m=1”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件答案:B解析:复数m(m-1)+i是纯虚数,则m=0或m=1,所以“复数m(m-1)+i是纯虚数”不是“m=1”的充分条件;当m=1时,该复数为i,是纯虚数,“复数m(m-1)+i是纯虚数”是“m=1”的必要条件,所以“复数m(m-1)+i是纯虚数”是“m=1”的必要不充分条件.故选B.3.若z1=-3-4i,z2=(n2-3m-1)+(n2-m-6)i(m,n∈R),且z1=z2,则m+n=( )A.4或0 B.-4或0C.2或0 D.-2或0答案:A解析:由z1=z2,得n2-3m-1=-3且n2-m-6=-4,解得m=2,n=±2,所以m+n=4或0,故选A.4.若(x-2y)i=2x+1+3i,则实数x,y的值分别为 .答案:- -解析:由已知得学生用书 第69页探究点一 复数的概念(多选)下列命题不正确的是( )A.若a∈R,则(a+1)i是纯虚数B.若a,b∈R且a>b,则a+i>b+iC.若(x2-4)+(x2+3x+2)i是纯虚数,则实数x=±2D.实数集是复数集的真子集答案:ABC解析:对于复数a+bi(a,b∈R),当a=0且b≠0时,为纯虚数.对于A,若a=-1,则(a+1)i不是纯虚数,即A错误;两个虚数不能比较大小,则B错误;对于C,若x=-2,则x2-4=0,x2+3x+2=0,此时(x2-4)+(x2+3x+2)i=0不是纯虚数,则C错误;显然D正确.故选ABC.与复数有关命题的判断方法1.举反例:判断一个命题为假命题,只要举一个反例即可,所以解答这种类型的题时,可按照“先特殊,后一般,先否定,后肯定”的方法进行解答.2.化代数形式:对于复数实部、虚部的确定,不但要把复数化为a+bi的形式,更要注意这里a,b均为实数时,才能确定复数的实部、虚部.对点练1.对于复数a+bi(a,b∈R),下列说法正确的是( )A.若a=0,则a+bi为纯虚数B.若a+(b-1)i=3-2i,则a=3,b=-2C.若b=0,则a+bi为实数D.i的平方等于1答案:C解析:对于A,当a=0时,a+bi也可能为实数;对于B,若a+(b-1)i=3-2i,则a=3,b=-1;对于C,若b=0,则a+bi=a∈R;对于D,i的平方为-1.故选C.探究点二 复数的分类复数z=+(m2-2m-15)i(m∈R).求m取何值时,(1)z是实数;(2)z是虚数;(3)z是纯虚数?解:(1)若z是实数,则即所以当m=5时,z是实数.(2)若z是虚数,则即所以当m≠5且m≠-3时,z是虚数.(3)若z是纯虚数,则即所以当m=3或m=-2时,z是纯虚数.1.复数a+bi(a,b∈R)是零的充要条件是a=0且b=0.2.复数a+bi(a,b∈R)为实数的充要条件是b=0.3.复数a+bi(a,b∈R)为虚数的充要条件是b≠0.4.复数a+bi(a,b∈R)为纯虚数的充要条件是a=0且b≠0.对点练2.已知复数z=m(m-1)+(m2+2m-3)i,当实数m满足什么条件时,(1)复数z是零;(2)复数z是实数;(3)复数z是虚数;(4)复数z是纯虚数?解:(1)若复数z是零,则解得m=1,即当m=1时,复数z是零.(2)若复数z是实数,则m2+2m-3=0,解得m=1或m=-3,即当m=1或m=-3时,复数z是实数.(3)若复数z是虚数,则m2+2m-3≠0,解得m≠1且m≠-3,即当m≠1且m≠-3时,复数z是虚数.(4)若复数z是纯虚数,则解得m=0,即当m=0时,复数z是纯虚数.学生用书 第70页探究点三 复数相等(1)已知(m2+7m+10)+(m2-5m-14)i=0,求实数m的值;(2)已知x+y-xyi=24i-5,其中x,y∈R,求x,y的值.解:(1)由已知得解得m=-2.(2)因为x,y∈R,所以x+y∈R,xy∈R,依题意,得解得复数相等的充要条件 复数相等的充要条件是“化虚为实”的主要依据,多用来求解参数.解决复数相等问题的步骤是分别分离出两个复数的实部和虚部,利用实部与实部相等,虚部与虚部相等列方程(组)求解.对点练3.已知复数z1=a+2i,z2=3+(a2-7)i,a∈R,若z1=z2,则a=( )A.2 B.3C.-3 D.9答案:B解析:因为z1=a+2i,z2=3+(a2-7)i,且z1=z2,所以有解得a=3.探究点四 虚数单位已知i为虚数单位,求1+i+i2+i3.解:运用虚数单位i的性质计算,i2=-1是解题关键.1+i+i2+i3=1+i++i·i2=1+i+-i=0.对点练4.已知i为虚数单位,则1+i+i2+…+i2 024=( )A.1 B.iC.-1 D.-i答案:A解析:1+i+i2+…+i2 024=++…+(+i2 022+i2 023)+i2 024=(1+i-1-i)++…+(1+i-i)+1=1.1.(多选)下列说法中不正确的是( )A.复数由实数、虚数、纯虚数构成B.若复数z=x+yi(x,y∈R)是虚数,则必有x≠0C.在复数z=x+yi(x,y∈R)中,若x≠0,则复数z一定不是纯虚数D.若a,b∈R且a>b,则a-i>b-i答案:ABD解析:选项A错误,复数由实数与虚数构成,在虚数中又分为纯虚数和非纯虚数;选项B错误,若复数z=x+yi(x,y∈R)是虚数,则必有y≠0,但可以x=0;选项C正确,若复数z=x+yi(x,y∈R)是纯虚数,必有x=0,y≠0,因此只要x≠0,复数z一定不是纯虚数;选项D错误,当a,b∈R时,a-i与b-i都是虚数,不能比较大小.故选ABD.2.若复数z=+i是纯虚数(i为虚数单位),则tan(θ-)的值为( )A.7 B.-C.-7 D.-7或-答案:C解析:因为复数z=(cos θ-)+(sin θ-)i为纯虚数,则,所以sin θ=-,所以tan θ==-,所以tan(θ-)===-7.故选C.3.已知a,b∈R,若a2-b+(a-b)i>2(i为虚数单位),则a的取值范围是 .答案:(-∞,-1)∪(2,+∞)解析:因为a,b∈R,a2-b+(a-b)i>2(i为虚数单位),所以,故可得a2-a-2>0,分解因式可得(a+1)(a-2)>0,解得a>2或a<-1.4.已知复数z=(m2-3m+2)+(2m2-3m-2)i.当实数m取什么值时,复数z是:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数?解:(1)若复数z为实数,则2m2-3m-2=0,解得m=-或2,此时复数z是实数.(2)若复数z是虚数,则2m2-3m-2≠0,解得m≠-且m≠2,此时复数z是虚数.(3)若复数z是纯虚数,则解得m=1,此时复数z是纯虚数.课时分层评价18 复数的概念(时间:40分钟 满分:80分)(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)(1—8每小题5分,共40分)1.下列命题:①若z=a+bi,则仅当a=0且b≠0时,z为纯虚数;②若+=0,则z1=z2=0;③若实数a与ai对应,则实数集与纯虚数集可建立一一对应关系.其中正确命题的个数是( )A.0 B.1C.2 D.3答案:A解析:在①中未对z=a+bi中a,b的取值是否为实数加以限制,故①错误;在②中将虚数的平方与实数的平方等同,如若z1=1,z2=i,则+=1-1=0,但z1≠z2≠0,故②错误;在③中忽视a=0时,0·i=0,故③也是错误的.2.已知a∈R,在复平面内,复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,则( )A.a=0或a=2 B.a=0C.a≠1且a≠2 D.a≠1或a≠2答案:B解析:因为复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i是纯虚数,所以a2-2a=0且a2-a-2≠0,所以a=0.3.已知z1=(m2+m+2)+(m2+m-5)i,m∈R,z2=4-3i,则“m=1”是“z1=z2”的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分又不必要条件答案:A解析:由z1=z2,得解得m=1或m=-2,所以“m=1”是“z1=z2”的充分不必要条件.故选A.4.已知集合M={-1,4,(m2-2m-3)+(m2-5m+6)i},N=,若集合M中的所有元素之和大于集合N中的所有元素之积,则实数m=( )A.2 B.2或3C.3 D.2或-3答案:C解析:由题意得,集合M中的元素(m2-2m-3)+(m2-5m+6)i为实数,则m2-5m+6=0,解得m=2或m=3.当m=2时,M={-1,4,-3},此时所有元素之和为0,而集合N中的所有元素之积为1,不符合题意;当m=3时,M={-1,4,0},所有元素之和为3,符合题意.故选C.5.若复数z=ai2-bi(a,b∈R)是纯虚数,则一定有( )A.b=0 B.a=0且b≠0C.a=0或b=0 D.ab≠0答案:B解析:z=ai2-bi=-a-bi,由纯虚数的定义可得,a=0且b≠0.6.若复数z=(sin θ+cos θ+1)+(sin θ-cos θ)i是纯虚数,则sin2 022θ+cos2 022θ= .答案:1解析:由题意,复数z=(sin θ+cos θ+1)+(sin θ-cos θ)i是纯虚数,所以,结合sin2θ+cos2θ=1,解得,故sin2 022θ+cos2 022θ=1.7.若不等式m2-(m2-2m)i<9+i成立.则实数m的值为 .答案:2解析:依题意可得即8.已知=(x2-2x-3)i(x∈R),则x= .答案:3解析:因为x∈R,所以∈R,由复数相等的条件得解得x=3.9.(15分)实数m取怎样的值时,复数z=m-3+(m2-2m-15)i是:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数?解:(1)若z为实数,则m2-2m-15=0,此时m=-3或m=5.(2)若z为虚数,则m2-2m-15≠0,此时m≠-3且m≠5.(3)若z为纯虚数,则 此时m=3.10.(15分)实数k为何值时,复数z=(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)分别是:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数;(4)零?解:由z=(1+i)k2-(3+5i)k-2(2+3i)=(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i.(1)当k2-5k-6=0时,z∈R,即k=6或k=-1.(2)当k2-5k-6≠0时,z是虚数,即k≠6且k≠-1.(3)当时,z是纯虚数,解得k=4.(4)当时,z=0,解得k=-1.(11、12每小题5分,共10分)11.设复数z=a+bi(其中a,b∈R,i为虚数单位),则“a=0”是“z为纯虚数”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件答案:B解析:若复数z=a+bi是纯虚数,则a=0,b≠0,则a=0不能推出z为纯虚数,z为纯虚数可以推出a=0,故“a=0”是“z为纯虚数”的必要不充分条件.故选B.12.复数z1,z2满足z1=m+(4-m2)i,z2=2cos θ+(λ+4sin θ)i(m,λ,θ∈R),并且z1=z2,则λ的取值范围是( )A.[-1,8] B.C. D.答案:A解析:由复数相等的充要条件可得化简得4-4cos2θ=λ+4sin θ,由此可得λ=-4cos2θ-4sin θ+4=-4(1-sin2θ)-4sin θ+4=4sin2θ-4sin θ=4(sin θ-)2-1,因为sin θ∈[-1,1],所以4sin2θ-4sin θ∈[-1,8].故选A. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 湘教版高中数学必修第二册第3章复数3.1复数的概念学案.docx 湘教版高中数学必修第二册第3章复数3.1复数的概念课件.ppt