纯虚数(数学术语)

2023-09-09 27阅读

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纯虚数

数学术语

在复数域中,负数-1的平方根记为i(即i²=-1),称为虚数或虚数单位。一个实数乘以i称为纯虚数,例如5i 就是一个纯虚数。

中文名 纯虚数
外文名 purely imaginary number
形式 z=bi(b≠0)
相关概念 z=bi(b≠0)

定义

形如的数叫作复数,其中是复数的实部,b是复数的虚部,全体复数组成的集合叫作复数集,用字母C表示。

复数,当b=0时,就是实数;当b≠0时,叫作虚数;当时.叫作纯虚数。

把复数表示成的形式,叫作复数的代数形式。

纯虚数

几何意义

从复数相等的定义我们知道,任何一个复数都可以用一个有序实数对(a,b)唯一确定,这样我们可以用建立了直角坐标系的平面来表示复数。

建立了直角坐标系来表示复数的平面叫作复平面,x轴叫作实轴,y轴叫作虚轴,这样,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。

复数与复平面内的点及向量是一一对应的,复数的模表示复数对应的点到原点的距离。

从复平面上看,纯虚数显然有如下性质 z(z≠0)为纯虚数的充要条件是:对任意非零实数a,|z+a|=|z-a|。此性质可用来求解某些模方程(组)。

纯虚数

判别

实数、虚数、纯虚数的判别方法

学习了纯虚数的定义以后,通过这类题来巩固对纯虚数的理解,请看例题.

例题:m为何实数时,复数是实数?虚数?纯虚数?

分析:要明确什么是复数的实部与虚部?何时它们有意义?何时它们为零或非零?从而由实数、虚数、纯虚数分别对实部与虚部的要求进行讨论。

关系

解: 实部:。

虚部:。

 当时,Z是实数;

当 且时,Z是虚数;

当或时,Z是纯虚数。

说明:当时,实部无意义,在讨论过程中应排除掉。

小结:对这类题可归纳为如下题型。

纯虚数

欲判别复数

可化为解代数方程或不等式。

在实部、虚部都有定义的前提下:

实数(对应点在实轴上);;

虚数(对应点不在实轴上):;

纯虚数(对应点在虚轴上):且;

对应点在原点:解方程组,

对应点在实轴上方:解不等式

对应点在虚轴左侧:解不等式;

对应点在复平面的第一象限内:解不等式组

其他情况类推.但应注意所讨论的范围必须在的定义域内。

纯虚数

参考资料

1.纯虚数·术语在线

2.纯虚数的一个性质及其应用·知网

3.纯虚数·豆丁网

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