第七章 复数
7.1 复数的概念
7.1.1 数系的扩充和复数的概念
[目标] 1.了解数系的扩充过程;2.理解复数的基本概念以及复数相等的充要条件;3.了解复数的代数表示法.
[重点] 复数的概念及复数相等的条件.
[难点] 复数的理解与引入.
要点整合夯基础
知识点一 复数的概念
[填一填]
1.复数与复数集
我们把形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,全体复数所构成的集合C={a+bi|a,b∈R}叫做复数集.
2.复数的代数形式
复数通常用z表示,z=a+bi(a,b∈R),叫做复数的代数形式.其中a与b分别叫复数z的实部与虚部.
[答一答]
1.如何理解虚数单位i?
提示:①i2=-1;②i可与实数进行四则运算,且原有的加、乘运算律仍成立.
2.能说形如a+bi(其中i为虚数单位)的数叫做复数?
提示:不能.只有当a,b∈R时,结论才成立.
知识点二 复数的分类与复数相等
[填一填]
1.复数的分类
(1)对于复数a+bi(a,b∈R),当且仅当b=0时,它是实数,当b≠0时,它叫做虚数,当a=0且b≠0时,它叫做纯虚数.
(2)复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系,如图所示:
2.复数相等
a+bi与c+di(a,b,c,d∈R)相等当且仅当a=c且b=d.
[答一答]
3.(1)复数z=a+bi(a,b∈R),当b=0时为实数,当a=0时为虚数,这种说法正确吗?
(2)形如bi的数一定是纯虚数吗?
提示:(1)这种说法不正确,复数z=a+bi(a,b∈R)中,当b=0时为实数;当a=0时z不一定为虚数,因为当a=b=0时,z=0是实数,而不是虚数.
(2)不一定,只有在bi中,当b∈R且b≠0时它才是纯虚数,当b=0时,bi=0不是纯虚数,当b∉R时,也不是纯虚数.
4.两个复数能否比较大小?
提示:两个复数不一定能比较大小,只有当两个复数全部为实数时,才能比较大小,否则不能比较大小,只能判定这两个复数相等或者不相等.这是因为虚数单位i与实数0的大小关系不确定,若i>0,则两边同乘以i,有i2>0,即-1>0,这是不可能的.若i<0,则两边同时平方得i2>0,即-1>0,这也不可能.