师:同学们好,今天我们来学习高中数学,北京师范大学出版社高二年级选修2-2第五章“数系的扩充与复数的引入”小结与复习课。首先我们来看一下本章的知识结构。本章内容主要包括“数系的扩充与复数的引入”和“复数的四则运算”两大部分。第一部分又包含“数的概念的扩展”与“复数的有关概念”;第二部分则包括“复数的加法与减法”以及“复数的乘法与除法”。下面我们逐一展开复习。

  首先回顾“复数的有关概念”。形如 a+bi(a、b∈R)的数叫做复数,其中实部为 a,虚部为 b。复数的分类:当 b=0 时为实数;当 b≠0 时为虚数;特别地,当 b≠0 且 a=0 时,称为纯虚数。

  复数相等:a+bi = c+di 的充要条件是 a=c 且 b=d。注意:实数可以比较大小,但虚数不能比较大小。

  共轭复数:a+bi 与 c+di 共轭的充要条件是 a=c 且 b=-d。注意:实数 a 的共轭复数就是它本身。

  复平面的概念:建立平面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轴叫做虚轴。注意:虚轴上的点(除原点外)都表示纯虚数。

  复数的模:设向量 OZ 对应的复数为 z=a+bi,则向量 OZ 的长度叫做复数 z 的模,记作 |z| 或 |a+bi|,计算公式为 |z| = √(a²+b²)。

  复数的几何意义:复数 z=a+bi 与复平面内的点 Z(a,b) 一一对应,也与向量 OZ 一一对应。

  接下来是“复数的四则运算”。设 z₁=a+bi,z₂=c+di(a,b,c,d∈R),则:

  加法与减法:z₁ ± z₂ = (a±c) + (b±d)i;

  乘法:z₁·z₂ = (ac-bd) + (bc+ad)i;

  除法:z₁ ÷ z₂ = (ac+bd)/(c²+d²) + [(bc-ad)/(c²+d²)]i。

  注意:复数的除法是重点,处理策略是“分母实数化”。同时,实数运算中的交换律、结合律、分配律同样适用于复数运算。

  下面我们做几道判断题,请判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。

  第一题:方程 x² - x + 1 = 0 没有解。

  生:错误。因为判别式 Δ<0,方程在实数范围内无解,但在复数范围内有复数解。

  师:正确。第二题:复数 z=3-2i 中,虚部为 -2i。

  生:错误。复数 z=3-2i 的实部是3,虚部是-2,虚部是一个实数,不是-2i。

  师:很好。第三题:复数中有相等复数的概念,因此复数可以比较大小。

  生:错误。两个复数相等要求实部与虚部分别相等,但复数(尤其是虚数)本身不能比较大小,只有模长可以比较大小。

  师:正确。第四题:若 a∈C(复数集),则 |a|² = a²。

  生:错误。可以举反例:令 a=i,左边 |i|²=1,右边 i²=-1,左右不相等。

  师:非常好。接下来我们看几个主要考点。

  考点一:复数的概念。问题:实数 m 取什么值时,复数 z = m(m-1) + (m-1)i 是实数?是虚数?是纯虚数?

  生:当 m-1=0,即 m=1 时,复数 z 是实数;当 m-1≠0,即 m≠1 时,复数 z 是虚数;当 m(m-1)=0 且 m-1≠0,即 m=0 时,复数 z 是纯虚数。

  师:正确。再问:复数 z 何时等于 6+2i?

  生:两复数相等需实部、虚部分别相等,即 m(m-1)=6 且 m-1=2,解得 m=3。

  师:很好。考点二:复数的几何意义。第一小题:设复数 z₁、z₂ 在复平面内的对应点关于虚轴对称,z₁=2+i,则 z₁·z₂ 等于?

  生:关于虚轴对称,则实部互为相反数,虚部相等,所以 z₂ = -2+i,因此 z₁·z₂ = (2+i)(-2+i) = -4 + i² = -5。

  师:正确。变式:如果关于实轴对称呢?

  生:关于实轴对称,则实部相等,虚部互为相反数,所以 z₂=2-i,则 z₁·z₂ = (2+i)(2-i)=4 - i²=5。

  师:很好。第二题是2019年高考全国一卷理科题:设复数 z 满足 |z-i|=1,z 在复平面内对应的点为(x,y),则?

  生:设 z=x+yi,由 |z-i|=1 得 |x+(y-1)i|=1,即 √[x²+(y-1)²]=1,平方得 x²+(y-1)²=1。所以选C。

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《高2下册北师大版数学 复数小结与复习 逐字稿-2269字 第3版》.docx
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