文档内容
7.1.2 复数的几何意义
考点 学习目标 核心素养
复平面 了解复平面的概念 数学抽象
理解复数、复平面内的点、复平面内的
复数的几何意义 直观想象
向量之间的对应关系
复数的模 掌握复数的模的概念,会求复数的模 数学运算
掌握共轭复数的概念,并会求一个复数
共轭复数 数学运算
的共轭复数
问题导学
预习教材P70-P72的内容,思考以下问题:
1.复平面是如何定义的?
2.复数与复平面内的点及向量的关系如何?复数的模是实数还是虚数?
3.复数z=a+bi的共轭复数是什么?
1.复平面
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轴叫做虚轴.实轴上
的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
2.复数的两种几何意义
(1)复数z=a+bi(a,b∈R)←――→复平面内的点Z(a,b).
(2)复数z=a+bi(a,b∈R) ←――→平面向量OZ.
■名师点拨
(1)复平面内的点Z的坐标是(a,b),而不是(a,bi).也就是说,复平面内的虚轴上的
单位长度是1,而不是i.
(2)当a=0,b≠0时,a+bi=0+bi=bi是纯虚数,所以虚轴上的点(0,b)(b≠0)都表示
纯虚数.
(3)复数z=a+bi(a,b∈R)中的z,书写时应小写;复平面内的点Z(a,b)中的Z,书写
时应大写.
3.复数的模
复数z=a+bi(a,b∈R)对应的向量为OZ,则OZ的模叫做复数z的模或绝对值,记作|z|
或|a+bi|,即|z|=|a+bi|=.
■名师点拨
如果b=0,那么z=a+bi是一个实数a,它的模等于|a|(a的绝对值).
4.共轭复数
(1)一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.
(2)虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.
(3)复数z的共轭复数用z表示,即如果z=a+bi,那么z= a - b i .
■名师点拨
复数z=a+bi在复平面内对应的点为(a,b),复数z=a-bi在复平面内对应的点为(a,
-b),所以两个互为共轭复数的复数,它们所对应的点关于x轴对称.
判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)原点是实轴和虚轴的交点.( )
(2)实轴上的点表示实数,虚轴上的点表示纯虚数.( )
(3)若|z|=|z|,则z=z.( )
1 2 1 2
(4)若z 与z 互为共轭复数,则|z|=|z|.( )
1 2 1 2
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√
复数1-2i在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案:D
复数z=1+3i的模等于( )
A.2 B.4
C. D.2
答案:C
复数z=-2+5i的共轭复数z=________.
答案:-2-5i
复数与复平面内的点
已知复数z=(a2-1)+(2a-1)i,其中a∈R.当复数z在复平面内对应的点Z满
足下列条件时,求a的值(或取值范围).
(1)在实轴上;
(2)在第三象限.
【解】 (1)若z对应的点在实轴上,则有
2a-1=0,解得a=.
(2)若z对应的点在第三象限,则有
解得-11
C.a>1 D.a>0
(2)(2019·贵州遵义贵龙中学期中测试)已知复数z满足|z|2-2|z|-3=0,则复数z在复平
面内对应点的集合是( )
A.1个圆 B.线段
C.2个点 D.2个圆
【解析】 (1)由题意得<,即<(a∈R),所以-1z B.z|z| D.|z|<|z|
1 2 1 2解析:选D.|z|=|5+3i|==,
1
|z|=|5+4i|==.
2
因为<,所以|z|<|z|.
1 2
2.已知复数z=3+ai(a∈R),且|z|<4,求实数a的取值范围.
解:法一:因为z=3+ai(a∈R),所以|z|=,
由已知得32+a2<42,所以a2<7,所以a∈(-,).
法二:由|z|<4知z在复平面内对应的点在以原点为圆心,以4为半径的圆内(不包括边
界),由z=3+ai知z对应的点在直线x=3上,
所以线段AB(除去端点)为动点Z(3,a)的集合,
由图可知-7或-20,所以原复数在复平面内对应的点位于第二象限,故选B.
12.已知复数z满足|z|= 2,则|z+3-4i|的最小值是( )
A.5 B.2
C.7 D.3
解析:选D.|z|=2表示复数z在以原点为圆心,以2为半径的圆上,而|z+3-4i|表示圆上的点到(-3,4)这一点的距离,故|z+3-4i|的最小值为-2=5-2=3.
13.i为虚数单位,设复数z ,z 在复平面内对应的点关于原点对称,若z =2-3i,则
1 2 1
z=________.
2
解析:因为z =2-3i在复平面内对应的点的坐标为(2,-3),且复数z ,z 在复平面
1 1 2
内对应的点关于原点对称,所以z 在复平面内对应的点的坐标为(-2,3),对应的复数为z
2 2
=-2+3i.
答案:-2+3i
14.已知复数z=cos θ+isin 2θ,z=sin θ+icos θ,求当θ满足什么条件时,
1 2
(1)z,z 在复平面内对应的点关于实轴对称;
1 2
(2)|z|<.
2
解:(1)在复平面内,z 与z 对应的点关于实轴对称,则⇒
1 2
(k∈Z),所以θ=2kπ+(k∈Z).
(2)由|z|<,得<,
2
即3sin2 θ+cos2 θ<2,
所以sin2θ<,
所以kπ-<θ