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第15章 复数的向量表示

教学目的

1.掌握复数的向量表示,复数模的概念及求法,复数模的几何意义。

2.通过数形结合研究复数。

3.培养学生辩证唯物主义思想。

重点难点

复数向量的表示及复数模的概念。

教学学具:投影仪

【教学过程】

1.复习提问:向量的概念;模;复平面。

2.新课:

一、复数的向量表示:

在复平面内以原点为起点,点Z(a,b)为终点的向量OZ,由点Z(a,b)唯一确定。

因此复平面内的点集与复数集C之间存在一一对应关系,而复平面内的点集与以原点为起点的向量一一对应。

常把复数z=a+bi说成点Z(a,b)或说成向量OZ,并规定相等向量表示同一复数。

二、复数的模

向量OZ的模(即有向线段OZ的长度)叫做复数z=a+bi的模(或绝对值)记作|Z|或|a+bi||Z|=|a+bi|=a+b

例1求复数z1=3+4i及z2=-1+2i的模,并比较它们的大小。

解:∵|Z1|2=32+42=25|Z2|2=(-1)2+22=5

∴|Z1|>|Z2

练习:1已知z1=1+3i z2=-2i z3=4 z4=-1+2i⑴在复平面内,描出表示这些向量的点,画出向量。

⑵计算它们的模。

三、复数模的几何意义

复数Z=a+bi,当b=0时z∈R|Z|=|a|即a在实数意义上的绝对值复数模可看作点Z(a,b)到原点的距离。

例2设Z∈C满足下列条件的点Z的集合是什么图形?

⑴|Z|=4⑵2≤|Z|<4

解:(略)

练习:⑴模等于4的虚数在复平面内的点集。

⑵比较复数z1=-5+12iz2=―6―6i的模的大小。

⑶已知:|Z|=|x+yi|=1求表示复数x+yi的点的轨迹。

【板书设计】

一、复数的向量表示:三、复数模的几何意义二、复数的模例2

例1

【习题精选】

一、选择题

1.下列各组集合中可以建立一一对应关系的是。

A.复数集合和复平面内的向量集合

B.复数集合和复平面内的点的集合

C.复平面内的点的集合和复平面内向量集合D.复平面内y轴上的点的集合和纯虚数集合2.满足等式2|z|2-5|z|-3=0的复数在复平面内的对应点的集合是。

A.一个圆B.两个圆

C.一直线和一圆D.两条直线

3.z1和z2是复数,以下结论应该是。

①z1+z2=0,则z1=0且z2=0

②|z1|+|z2|=0,则z1=0且z 2=0

③z1+z1=0,则z1=0

④|z1|=|z2|,则z1和z2互为共轭复数4.设z1、z2∈C,z1=z2的一个必要不充分条件是。

A.|z1-z2|=0B.z1=z2C.z1=z2D.|z1|=|z2|参考答案

1.B2.A3.A4.D

二、填空题

1.满足|log3x+4i|的实数的值是。

2.若复数z=(x-1)+(2x-1)i的模小于10,则实数x的取值范围是。

3.设复数z的模为13,虚部为-5,则z=。

4.设z=2+i,z和z在复平面内对应点分别为A和B,O点是坐标原点,则△AOB的面积=。

5.已知z=|z|·i,在复平面内复数z对应点Z的轨迹。

参考答案

1.27或1272。-45<x<23。±12-5i2.4.2个平方单位5.x=0,y≥0,是y轴正半轴三、解答题

1.设z=a+bi(a,b∈R)画出表示满足下列条件的点z的集合的图形:①1<|z|<3;②|z|>4且a∈R-,b∈R-。

2.m(m∈R)取什么值,复数(m2-3m-4)+(m2-5m-6)i是:(1)实数;(2)纯虚数(3)零。

3.已知z1,z2满足|z1|=3,|z2|=5,|z1-z2|=7,求z1z2的值。

4.已知||z|-4|=4-|z|,且z的实部不大于22,求z的对应点Z集合表示的图形的面积。

参考答案

1.略

2.(1)m=6或m=-1

(2)m须满足m2-3m-4=0且m2-5m-6≠0,得m=4为纯虚数。

(3)m须满足m2-3m-4=0;且m2-5m-6=0,得m=-1为零。

3.解:利用|z|2=|z|2=z·z,依题意有|z1|2=9,|z2|2=25,|z1-z2|2=49。

∴z1·z1=9(1)

z1·z2=25(2)

(z1-z2)(z1-z2)=49(3)

将(3)展开并将(1),(2)代入得z1·z2+z2·z1+15=0。

再将z1=9z1,z2=25z2代入上式,可化为25·z1z2+9·z2z1+15=0。

4.解:S=34π×42+(22)2=8+12π,25z1z22+15·z1z2+9=0,解得z1z2=-3±33i10=-310±3310i。

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