高中必修15错误解题分析系列《11.1 数系的扩充与复数的概念》由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“数系的扩充与复数概念”。
§11.1 数系的扩充与复数的概念
一、知识导学
1.复数:形如abi的数(a,bR),复数通常有小写字母z表示,即zabi,其
中a叫做复数的实部、b叫做复数的虚部,i称做虚数单位.2.分类:复数abi(a,bR)中,当b0时,就是实数;除了实数以外的数,即当
b0时,abi叫做虚数;当a0,b0时,叫做纯虚数.3.复数集:全体复数所构成的集合.4.复数相等:如果两个复数abi与cdi的实部与虚部分别相等,记作:
abi=cdi.5.复平面、实轴、虚轴:建立直角坐标系来表示复数的平面.在复平面内,x轴叫做实
轴,y 轴叫做虚轴.6.复数的模:设oz=abi,则向量oz的长度叫做复数abi的模(或绝对值),记作
abi.(1)zabia2b2;(2)z1z2=z2z1;(3)z1z1; z2z
27.共扼复数:如果两个复数的实部相等,而虚部互为相反数,则这两个复数互为共扼复数.二、疑难知识导析
1.两个实数可以比较大小,而不全是实数的两个复数不能比较大小
2222.zR,则z0,而zC,则z0不一定成立,如zi时i10;
23.zR,zz2,而zC则zz2不一定成立;
24.若z1,z2,z3C,(z1z2)2(z2z3)20不一定能推出z1z2z3;
25.若z1,z2R,则z1z2=(z1z2)4z1z2,但若z1,z2C,则上式不
一定成立.三、经典例题导讲
[例1]两个共扼复数的差是()
A.实数B.纯虚数C.零D.零或纯虚数
错解:当得到zz2bi时就错误的选B,忽略了b可以为零的条件.正解:设互为共扼的两复数分别为zabi及zabi(a,bR)则zz2bi 或
zz2bi
当b0时,zz,zz为纯虚数
当b0时,zz0,zz0,因此应选D.注:要认真审题,看清题设条件,结论.学会全面辩证的思考问题,准确记忆有关概念性质.[例2]判断下列命题是否正确
(1)若zC, 则z0
(2)若z1,z2C,且z1z20,则z1z
2(3)若ab,则aibi
错解:(1)认为任何一个实数的平方大于零可推广到复数中,从而(1)是正
确的(2)认为两实数之差大于零等价于前一个大于后一个实数,也可推到复
数中来.认为两复数差为实数则这两个复数也为实数.而认为命题(2)是正确的.(3)把不等式性质错误的推广到复数中,忽略不等式是在实数中成立的前提条件.22正解:(1)错,反例设zi则zi10 2
(2)错,反例设z12i,z21i,满足z1z210,但z1z2
不能比较大小.(3)错,ab,a,bR,故ai,bi都是虚数,不能比较大小.a2a6(a22a15)i是(1)实数; [例3]实数a分别取什么值时,复数za
3(2)虚数;(3)纯虚数.a2a6(a2)(a3)2解:实部,虚部a2a15(a3)(a5).a3a3
(1)当
(2)当
(3)当 时,z是实数;,且 或时,z是虚数;时是纯虚数. 2 [例4] 设z1(m2m3)(m4m3)i(mR),z253i,当m取何值时,(1)z1z2;(2)z10.分析:复数相等的充要条件,提供了将复数问题转化为实数问题的依据,这是解复数问题常用的思想方法,这个题就可利用复数相等的充要条件来列出关于实数 的方程,求出 的值.
2m2m35解:(1)由可得:2解之得m4,m4m33
即:当
(2)当 时 可得:
或,即 时z10.22[例5]z1,z2是两个不为零的复数,它们在复平面上分别对应点P和Q,且4z12z1z2z20,证明△OPQ为直角三角形(O是坐标原点),并求两锐角的度数.
22分析本题起步的关键在于对条件4z1等式左边是关于z1,z2的二次2z1z2z20的处理.
齐次式,可以看作二次方程求解,也可配方.
22解:由4z12z1z2z20(,不为零),得
z1
223i13iz2z284 z11cosisinz2233
即向量OP与向量OQ的夹角为,3
1|z2|,设|z1|r,|z2|2r,2在图中,POQ
3,又|z1|
在△OPQ中,由余弦定理
△OPQ为直角三角形,.
四、典型习题导练
1.设复数z满足关系z|z|2i,那么z等于().
A.B.C.D.
2.复数系方程(1i)x2(1i)x26i0有实数根,则这个实数是_________.3.实数m取何值时,复数的对应点位于第二象限.
4.已知f(z)zz且f(z)103i,求复数z
5.设复数z满足z5且(34i)z在复平面上对应的点在第二象限、四象限的角平分线上,是(1)纯虚数;(2)在复平面上2zm52(mR),求z和m的值