純虛數

純虛數

在複數域中,負數-1的平方根記為i(即i²=-1),稱為虛數或虛數單位。一個實數乘以i稱為純虛數,例如5i 就是一個純虛數。

基本信息

定義

純虛數 純虛數
純虛數 純虛數

形如的數叫作 複數,其中是複數的實部,b是複數的虛部,全體複數組成的集合叫作複數集,用字母 C表示。

純虛數 純虛數
純虛數 純虛數

複數,當b=0時,就是實數;當b≠0時,叫作 虛數;當時.叫作 純虛數

純虛數 純虛數

把複數表示成的形式,叫作複數的代數形式。

幾何意義

純虛數 純虛數

從複數相等的定義我們知道,任何一個複數都可以用一個有序實數對(a,b)唯一確定,這樣我們可以用建立了直角坐標系的平面來表示複數。

建立了直角坐標系來表示複數的平面叫作 複平面,x軸叫作實軸,y軸叫作虛軸,這樣,實軸上的點都表示實數,除了原點外, 虛軸上的點都表示純虛數

純虛數 純虛數
純虛數 純虛數
純虛數 純虛數

複數與複平面內的點及向量是一一對應的,複數的模表示複數對應的點到原點的距離。

判別

實數、虛數、純虛數的判別方法

學習了純虛數的定義以後,通過這類題來鞏固對純虛數的理解,請看例題.

純虛數 純虛數

例題:m為何實數時,複數是實數?虛數?純虛數?

分析:要明確什麼是複數的實部與虛部?何時它們有意義?何時它們為零或非零?從而由實數、虛數、純虛數分別對實部與虛部的要求進行討論。

純虛數 純虛數
純虛數 純虛數

解:實部:。

純虛數 純虛數

虛部:。

純虛數 純虛數
純虛數 純虛數

當時,Z是實數;

純虛數 純虛數
純虛數 純虛數

當 且時,Z是虛數;

純虛數 純虛數
純虛數 純虛數

當或時,Z是純虛數。

純虛數 純虛數

說明:當時,實部無意義,在討論過程中應排除掉。

小結:對這類題可歸納為如下題型。

欲判別複數

純虛數 純虛數

可化為解代數方程或不等式。

純虛數 純虛數
純虛數 純虛數

在實部、虛部都有定義的前提下:

純虛數 純虛數

實數(對應點在實軸上);;

純虛數 純虛數

虛數(對應點不在實軸上):;

純虛數 純虛數
純虛數 純虛數

純虛數(對應點在虛軸上):且;

純虛數 純虛數

對應點在原點:解方程組

純虛數 純虛數

對應點在實軸上方:解不等式

純虛數 純虛數

對應點在虛軸左側:解不等式;

純虛數 純虛數

對應點在複平面的第一象限內:解不等式組

純虛數 純虛數
純虛數 純虛數

其他情況類推.但應注意所討論的範圍必須在、的定義域內。

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