我们从两个方面来解读复数的基本概念
一、解读b²-4ac<0的一元二次方程求解的相关知识点
同学们知道在初中解一元二次方程时有一个特殊的情况,当根的判别式b²-4αc<0时没有实数根。实际虽然是没有实数根,但是这个方程也有意义。如果有意义,它是一定有根的。它的根又是什么样子?现在我们就来简要的解读当b²-4ac<0时,一元二次方程根的基本情况。
当b²-4ac<0时,这样的方程,它的根是一个特别的数,这个特别的数叫做复数。
复数的一般形式是"a bⅰ"
即、z=a bⅰ
我们看到复数的一般表达式是一个二项式,而且这个二项式的各项又不是同类项。
注意a,b是实数。"i"是一个记号,它表示ⅰ的平方等于-1的数,即ⅰ²=-1,i不是一个实数。
例如
(1)、2 3ⅰ,(a=2、b=3)
(2)、1/2 √3ⅰ/4,(a=1/2
b=√3/4)
(3)、ⅰ√3,(a=0,b=√3)
(4)、3,(b=0)
当a≠0,b≠0时,这个复数a bi又叫做虚数,虚数仍然是二项式。
当a=0,b≠0时,bi是个单项式,这个单项式bⅰ叫做纯虚数。
例如:2ⅰ,1ⅰ/3等都是纯虚数
当a≠0,b=0时,a是实数。注意,任何实数都可以看做是一个特殊的虚数。
例如、2,4 0i,1ⅰ0/3,0ⅰ√5等都是特殊的虚数
于是我们又懂得了一个道理,在知识网络里,所有的知识点都是互相关联,互相共存的。任何一个知识点,实际都是知识链中的一个不可缺的环节。
下面我们就来解当b²-4ac<0的一元二次方程,它们在实数范围内没有根。但是在复数范围内是有根的,它们的根实际上是一个虚根。
例1、解方程
x² 1=0
ⅹ²=-1
ⅰ²=-1,(-ⅰ)²=-1
x=±ⅰ
例2、解方程
x² 3=0
ⅹ²=-3,-3=-1x3
x=±i√3
我们这是按着实数的规则进行解方程的,要注意当遇到ⅰ²时就可以用-1来表示。
通过解方程,我们还应该知道
b²-4ac<0的一元二次方程确实是有根的,它的根是一个新的数。这个新数就是复数。同时也要看到,我们也是用复数的规则在解一元二次方程。
还应该理解和明确,用复数的加减和乘法的规则进行运算时,只要能够满足i²=-1的一般式就可以。
二、解读复数常用的名词术语
下面我们解读复数中一些常用的名词术语,并且对b²-4ac<0的一元二次方程的根做一个基本的概括。
(1)实部,虚部,虚部系数
在复数a bⅰ中,a叫做实部,
bi叫做虚部,b叫做虚部的系数。
(2)复数是实数的推广
当b=0时,复数a 0ⅰ就是实数。因此复数的集合就包括了实数,所以说实数是一个特殊的复数。复数实际上就是实数的推广,实数是复数的基础。
(3)虚数,存虚数
当a≠0,b≠0时,复数a bi又叫做虚数。
例如、3 2ⅰ,1/2 ⅰ√3等都是
虚数。
当a=0,b≠0时,0 bi叫做纯虚数。
例如、±ⅰ,±i√3等都是纯虚数
(虚数,纯虚数的概念,在上面已经做了解读。再次介绍目的就是加深对虚数,纯虚数的理解和掌握)
(4)共轭复数,
实部相等,虚部系数互为相反的两个复数叫做一个是另一个的共轭复数。
(5)共轭虚数
特别是当复数的虚部系数b≠0时,a bi和a-bi又都是虚数,因此它们互为共轭虚数。
(6)虚数的产生
虚数是历史遗留下来的名称,由于解方程的需要,就把实数扩充到了复数。其实复数没有什么实际意义,它是一个不真实的数,所以我们称它为虚数。后来由于生产和科学的发展,人们逐渐认识到了这类没有实际意义的数,在计算中却有一定的意义。从此虚数被确认为也是一个真实存在的数,并且得到了广泛的研究和应用。
关于复数的基本概念就解读到这里,在解读过程中,有些判断语言是我自己的观点,不一定正确。有错误的地方则以教材为准,也希望审核老师和同学们批评指正。谢谢!