预习导航
课程目标
学习脉络
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方法.
1.复数的概念及代数表示法
(1)定义:我们把集合C={a+bi|a,b∈R}中的数,即形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,其中i叫做虚数单位,全体复数所组成的集合C叫做复数集,规定i·i=-1.
(2)表示:复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R).这一表示形式叫做复数的代数形式.对于复数z=a+bi,以后不作特殊说明,都有a,b∈R,其中的a与b分别叫做复数z的实部与虚部.
思考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.复数相等的充要条件
在复数集C={a+bi|a,b∈R}中任取两个数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),我们规定:a+bi与c+di相等的充要条件是a=c且b=d.
思考2两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.
3.复数的分类
(1)对于复数a+bi,当且仅当b=0时,它是实数;当且仅当a=b=0时,它是实数0;当b≠0时,叫做虚数;当a=0且b≠0时,叫做纯虚数.
这样,复数z=a+bi(a,b∈R)可以分类如下:
复数a+bi(a,b∈R)
(2)集合表示:
思考3 a=0是z=a+bi(a,b∈R)为纯虚数的什么条件?
提示:必要不充分条件.当a=0,b=0时,z=0∈R.当z为纯虚数时,a=0,b≠0,所以为必要不充分条件.