3.1.2 复数的几何意义
自主预习·探新知
情景引入
大家知道实数的几何模型是数轴上的点,即实数和数轴上的点建立了一一对应关系,那么复数的几何模型又是怎样的呢?在1806年,德国数学家高斯公布了虚数的图象表示法,即虚数能用平面内的点来表示.在直角坐标系中,横轴上取对应实部a的点A,纵轴上取对应虚部b的点B,通过这两点引平行于坐标轴的直线,它们的交点C就表示复数a+bi,这样就将复数与平面内的点建立了一一对应关系,至此找到了复数的几何模型——平面内的点.以后随着对复数的进一步研究,又将复数与平面内的向量建立了一一对应关系,因此复数就有了另一个几何模型——平面内的向量,并且阐述了复数的几何加法和乘法,从而丰富了内涵,至此复数理论也就较完整地建立起来了.
新知导学
1.复平面的定义
建立了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.复数的几何意义
(1)每一个复数都由它的__实部__和__虚部__唯一确定,当把实部和虚部作为一个有序数对时,就和点的坐标一样,从而可以用点表示复数,因此复数与复平面内的点是__一一对应__关系.
(2)若复数z=a+bi(a、b∈R),则其对应的点的坐标是__(a,b)__,不是(a,bi).
(3)复数与复平面内__以原点为始点__的向量也可以建立一一对应关系.
如图,在复平面内,复数z=a+bi(a、b∈R)可以用点
__Z(a,b)__或向量____表示.
复数z=a+bi(a、b∈R)与点Z(a,b)和向量O的一一对应关系如下:
3.复数的模
复数z=a+bi(a、b∈R)对应的向量为O,则O的模叫做复数z的模,记作|z|且|z|=____.
当b=0时,z的模就是实数a的绝对值.
4.复数模的几何意义
复数模的几何意义就是复数z=a+bi所对应的点Z(a,b)到原点(0,0)的__距离__.
由向量的几何意义知,|z1-z2|表示在复平面内复数z1与z2对应的两点之间的__距离__.
预习自测
1.复数z=-πi在复平面内对应的点Z的坐标为( A )
A.(0,-π) B.(-π,0)
C.(0,0) D.(-π,-π)
[解析] 复数z=πi的实部为0,虚部为-π,故在复平面内对应的点Z的坐标为(0,-π),故选A.
2.复数z=-1-2i(i为虚数单位)在复平面内对应的点位于( C )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
[解析] z=-1-2i对应点Z(-1,-2),位于第三象限.
3.已知平行四边形OABC中,O,A,C三点对应的复数分别为0,1+2i,3-2i,则向量的模||=( D )
A. B.2
C.4 D.
[解析] 由于OABC是平行四边形,所以=,因此||=||=|3-2i|=.