《高中數(shù)學(xué)《數(shù)系的擴(kuò)充和復(fù)數(shù)的概念》文字素材1新人教A版選修1-2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)《數(shù)系的擴(kuò)充和復(fù)數(shù)的概念》文字素材1新人教A版選修1-2(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
復(fù)數(shù)中的幾個(gè)結(jié)論及共應(yīng)用
數(shù)系由實(shí)數(shù)系擴(kuò)充到復(fù)數(shù)系之后,
實(shí)數(shù)系中哪些公式和法則仍然成立,
哪些不成立, 又
有哪些新的公式和法則, 是同學(xué)們不易弄清的問題, 以下給出幾則在復(fù)數(shù)系中仍然成立的公
式和法則及幾個(gè)新的公式和法則,并簡單舉例說明其應(yīng)用
.
一 、 中 點(diǎn) 公 式 : A 點(diǎn) 對(duì) 應(yīng) 的 復(fù) 數(shù) 為 a1 b1 i (a1
R, b1 R ) , B 點(diǎn) 對(duì) 應(yīng) 的 復(fù) 數(shù) 為
a2
b2i (a2
R ,b2 R ) , C 點(diǎn)為 A, B 兩點(diǎn)的中點(diǎn),則
C 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為
a1 b1i
2、 a2 b2i ,
2
即 a1
a2
b1 b2 i .
2
2
例 1
四邊形 ABCD 是復(fù)平面內(nèi)的平行四邊形,
A,B,C 三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)分別為
1 3i, i,2 i ,求 D 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù).
解:由已知應(yīng)用中點(diǎn)公式可得
A,C 的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為
3
,所以 D 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)
2i
2
3
.
為 2[2 2 ( 1)]i 3 5i
2
二、根
3、與系數(shù)的關(guān)系: 若實(shí)系數(shù)方程
ax2
bx c 0(a
0) 的兩復(fù)根為 a1
b1 i , a2
b2 i ,
則有 a1
bi1
a2
b2i
b , (a1
b1i )(a2
b2i )
c .
a
a
推論:若實(shí)系數(shù)方程
ax2
bx
c
0(a
0) 有兩虛數(shù)根,則這兩個(gè)虛數(shù)根共軛.
例 2
方程 x2
ax
b
0
4、
的一個(gè)根為 1
i ,求實(shí)數(shù) a , b 的值.
解:已知實(shí)系數(shù)方程的一個(gè)根為
1
i ,由推論知方程的另一根為
1
i ,由根與系數(shù)的關(guān)
系可知 a
(1
i 1
i )
2 , b
(1 i )(1
i )
2 .
三 、 相 關(guān) 運(yùn) 算 性 質(zhì) : ① z 為 實(shí) 數(shù)
z z
z2
0
z2
2
z , z 為 純 虛 數(shù)
z
5、2
0
z
z 0( z
0)
;②對(duì)任意復(fù)數(shù)有
z
z;③ z1
z2
z1
z2
;④ zz
zz
,特
1
2
1
2
別地有 z2
( z)2
z1
z1
2
zz .
;⑤
;⑥ z
z2
z2
6、
例 3
設(shè) z
1 ,且
z
i ,求證
z
為實(shí)數(shù).
2
1
z
證明:由條件可知 z
0 ,則 zz
2
1
,
z
7、
所以 z
1
z 1 ,
z
z
z
z
z 1
z
,
2
1
z2
1
z2
1 (z)2
1
( z
1
)
2
z
2
z
1
z
1
所以
z
為實(shí)數(shù).
1
z2
8、
用心 愛心 專心 1
四、兩則幾何意義:① z z0 的幾何意義為點(diǎn) z 到點(diǎn) z0 的距離;② z z0 r (r 0) 中 z
所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為以復(fù)數(shù) z0 所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為圓心,半徑為 r 的圓上的點(diǎn).
例 4 若 z C ,且 z 2 2i 1 ,則 z 2 2i 的最小值為 .
解: z 2 2i 1 即 z ( 2 2i ) 1, z 對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為到點(diǎn) ( 2,2) 的距離為定值 1 的所有
的點(diǎn),即以 ( 2,2) 為圓心, 1 為半徑的圓 O 上的點(diǎn). z 2 2i 即 z
9、(2 2i ) ,為圓 O 上的
點(diǎn)與點(diǎn) (2,2) 之間的距離減去圓 O 的半徑,可得結(jié)果為 3.
復(fù)數(shù)與平行四邊形家族
菱形、矩形、正方形等特殊的平面幾何圖形與某些復(fù)數(shù)式之間存在某種聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)化的途徑. 在求解復(fù)數(shù)問題時(shí), 要善于考察條件中給定的或者是通過推理所得的復(fù)數(shù)形式的結(jié)構(gòu)特征,往往能獲得簡捷明快、生動(dòng)活潑的解決方法.下面略舉幾例,以供參考.
一、復(fù)數(shù)式與長方形的轉(zhuǎn)化
2
例 1
復(fù)數(shù) z1
, z2
滿足 z1z2 0
10、, z1 z2
z1
z2 ,證明: z1
0 .
z
2
2
解析:設(shè)復(fù)數(shù)
z1 , z2 在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為
Z1 , Z 2 ,由 z1
z2
z1
z2 知,以 OZ1 ,
OZ 2
為鄰 邊的平行
四邊形為矩形
, ∴ OZ1
OZ2
z1
ki (k
R, k
0) ,所 以
,故可 設(shè)
z2
11、
z 2
2 2
2
1
2
k 1
k
0
.
z2
例 2
已知復(fù)數(shù) z1
, z2 滿足 z1
7 1 , z2
7 1 ,且 z1
z2
4 ,求 z1
與 z1
z2 的
z2
值.
12、
解析:設(shè)復(fù)數(shù) z1 , z2
在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為
Z1 , Z 2 ,由于 (
7
1)2
( 7
1)2
42 ,故
z1
2
z2
2
z1 z2
2
,
故 以 OZ1
, OZ2
為 鄰 邊 的 平 行 四 邊 形 是 矩 形 , 從 而 OZ1
OZ 2 , 則
z1
7
1
4
i
7
z1 z2 4 .
13、
z2
7
i
3
; z1 z2
1
二、復(fù)數(shù)式與正方形的轉(zhuǎn)化
用心 愛心 專心 2
例 3 已知復(fù)數(shù) z1, z2 滿足 z1
z2 1,且 z1
z2
2 ,求證: z1
z2
2
.
證明:設(shè)復(fù)數(shù) z1, z2 在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為
Z1
, Z2
,由條件知 z1
z2
2 z1
2 z2 ,
以 OZ1 ,OZ2 為鄰邊的平行四邊形為正
14、方形,
而 z1
z2 在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的向量為正方形的一
條對(duì)角線,所以 z1 z22 .
點(diǎn)評(píng):復(fù)數(shù)與向量的對(duì)應(yīng)關(guān)系賦予了復(fù)數(shù)的幾何意義, 復(fù)數(shù)加法幾何意義的運(yùn)用是本題考查的重點(diǎn).
三、復(fù)數(shù)式與菱形的轉(zhuǎn)化
例 4
已知 z1,z2 C , z1
z2
1, z1
z2
3 ,求 z1 z2 .
解析:設(shè)復(fù)數(shù)
z1, z2 , z1 z2
在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為
Z1, Z2, Z3 ,由 z1
z2
1 知,以
15、
2
2
2
2
z
a
;
OZ1
OZ 2
∴ z
a
∴ z
a
,考慮到 z
a 時(shí),z2
a2
0
,
為鄰邊的平行四邊形是菱形,
,
2
2
z
2
a
2
z
z
a
2 無意義,故使
2 (a
0) 為純虛數(shù)的充要條件是
z
a ,且 z
a ,
ai 時(shí),
16、 2
a
z
2
a
z
z
ai .
復(fù)數(shù)的加減法符合平行四邊形法則,
是復(fù)數(shù)與平行四邊形家族聯(lián)姻的前提.
通過本文我
們發(fā)現(xiàn)深入抓住復(fù)數(shù)加減法的幾何意義的本質(zhì),
可使我們求解復(fù)數(shù)問題的思路更加廣闊,
方
法也更加靈活.
用心 愛心 專心 3