如何区分实数与复数?
kuaidi.ping-jia.net 作者:佚名 更新日期:2024-08-02
实数集与数轴上所有点所成的集合一一对应,实数是一维数,复数由实数拓展而来,它是二维数,复数集与复平面上的所有点一一对应,且实数集是复数集的真子集。这就是实数与复数的根本区别和联系,部分学生对复数与实数的根本区别理解不深,导致解题中常常出现概念性的失误,现举例如下:
例1 若不等式 成立,求实数 .
错解:
因为两个不全为实数的复数不能比较大小,所以性质 在复数集中不一定成立,上述解法是错误的。
正确的解法应该是直接由条件得出不等式组
例2 设关于x的方程
错解:设两根为
以 ,从而得
与题意不符。
其错因在于复数集中|z|2=z2 不一定成立,因此第二步不一定成立。
正确的解法是:△=4(1-2m),
(1)
∴两实根同号,又2(m -)<0,
(2) △=4(1 -2m)<0,
∴
∴
(2) △=4(1 -2m)<0,
∴
∴
综上(1)、(2)得
例3 已知方程 的两个虚数根为α,β,且|α-β|=2 ,求实数k.
错解:∵α+β=4,αβ=3k,
∴ ,
∴
以 代入原方程得 ,均非虚根,不符题意,显然错误。错因何在?显然错在等式 不全为实数时,不一定成立。事实上,令 显然 更何况,教科书中对 无定义呢。
本题正确的解法是:
解一:∵ ∴设 ∴
∴
解二:∵ ∴
例4 已知
错解:由
∴
检验:由
∴
从而得
错因何在?显然是在a,b不全为实数时,等式a2+b2=0并不一定等于a=b=0.
事实上,分设
然而 ,进一步证明 是错误的。
例5 求 的值。
错解:
错因何在?显然在于实数集上的指数运算法则: 不一定适用于复数集,即 ,且在复数集中 ;
事实上,
例6 已知 中至少有一个为0.
错证:设 都非0,则 与题设矛盾,因此 中至少有一个为0.
上述证法运用了反证法去证明等价命题,貌似正确,实则在逻辑上有问题,因为 这一性质并没有被证明可以推广到复数集中去。
正确的证法是利用模去证:
,从而必有
为0.
或用共轭复数证法: 即
根据教科书及上述各例,归纳出复数与实数的主要区别如下:
1、两个实数可以比较大小,而不全是实数的两个复数不能比较大小,如例一;
2、 ;
3、 就不一定成立,又若
不一定能推出 如例2和例4;
4、若 ,但若 则上式不一定成立,如例3;
5、实系数方程 △= 时无实根,但在复数集中 ;
6、 在实数集中a的n次方根的情况是:
(1)n为奇数,有一个实根 ,
(2)n为偶数,(i)a>0时有两个实数 , (ii) a<0时无实根,但在复数集中有且仅有n个n次方根,因此,在实数集中 不能分解成一次因式之积,而在复数集中 ;
7、实数集中成立的一些运算法则及命题未经论证不能擅自用于复数集,如例5和例6。
复数性质公式与实数性质公式有何区别?
答:此外,实数和复数的运算规则也有所不同。实数的运算规则相对简单,主要是遵循基本的算术运算规则。而复数的运算则需要遵循一些特殊的规则,如复数的加减法需要保持模不变,复数的乘除法则需要考虑共轭复数等因素。总的来说,复数性质公式与实数性质公式的主要区别在于它们处理的对象不同,因此它们的运算规则和...
复数与实数的定义分别是什么.?
答:①相反数(只有符号不同的两个数,我们就说其中一个是另一个的相反数) 实数a的相反数是-a ②绝对值(在数轴上一个数所对应的点与原点0的距离) 实数a的绝对值是:│a│=①a为正数时,|a|=a ②a为0时, |a|=0 ③a为负数时,|a|=-a ③倒数 (两个实数的乘积是1,则这两个数互...
复数是实数吗?
答:复数就是实数和虚数的统称 形如a+bi的数 。形如z=a+bi(a、b均为实数)的数称为复数。其中,a称为实部,b称为虚部,i称为虚数单位。当z的虚部b=0时,则z为实数;当z的虚部b≠0时,实部a=0时,常称z为纯虚数。复数域是实数域的代数闭包,即任何复系数多项式在复数域中总有根。复数...
什么是实数、什么是虚数?
答:虚数的意义 [编辑本段] (1)[unreliable figure]∶虚假不实的数字(2)[imaginary number]∶复数中a+bi,b不等于零时叫虚数(3)[暂无英文]:汉语中不表明具体数量的词在数学里,如果有某个数的平方是负数的话,那个数就是虚数了。所有的虚数和实数组成复数。这种数一个专门的符号“i”(imaginary...
什么是实数呢?还有复数
答:复数 = 实数 + 虚数。国内在这方面的教学,整体有两个特色:1、一是近百年来,复数的教学没有丝毫长进,一直原地踏步。特别是我们的教师的思想 牢固地停留在慈禧年代!对虚数的认识,应用,出题的方法,、、、极度僵化。远远不及英美的中学教学,落后至少在100年左右。2、我们极度歪解虚数的概念,我们...
实数包含复数吗?
答:实数,是有理数和无理数的总称。数学上,实数定义为与数轴上的实数,点相对应的数。实数可以直观地看作有限小数与无限小数,实数和数轴上的点一一对应。但仅仅以列举的方式不能描述实数的整体。复数形如z=a+bi(a,b均为实数)的数称为复数,其中a称为实部,b称为虚部,i称为虚数单位。当虚部...
实数 虚数 复数是什么意思?
答:虚数和实数有着同等地位,二者合在一起成为复数。一个复数由实部和虚部组成,用z=a+bi表示,其中a,b是任意实数。如果一个复数只有虚数部分,则称这个复数是纯虚数。很多时候复数和虚数会互相混用,有很多资料把z=a+bi (a≠0)叫做虚数。如果较真一点,a+bi是复数,a是复数的实部,b是复数的虚部,...
什么是实数?
答:实数,就是“数轴上所有的点”上的数字。--- 虚数,是“实数与虚单位 i 的乘积”。其中 i * i =-1。由于 i 的存在,虚数就是“i 轴上所有的点”的数字。--- 复数,包括实部和虚部两个部分。一般是以实轴为水平、i 轴为垂直,构成一个“复平面”。复数就是:覆盖“复平面”上所有...
复数、实数、虚数和纯虚数之间是什么关系?
答:虚数和实数有着同等地位,二者合在一起成为复数。一个复数由实部和虚部组成,用z=a+bi表示,其中a,b是任意实数。如果一个复数只有虚数部分,则称这个复数是纯虚数。很多时候复数和虚数会互相混用,有很多资料把z=a+bi (a≠0)叫做虚数。如果较真一点,a+bi是复数,a是复数的实部,b是复数的虚部,...
什么是复数和实数的关系?
答:复数包括实数和虚数,虚数包括纯虚数和非纯虚数;实数包括有理数和无理数。整数和分数统称为有理数:整数又分为正整数、负整数和0;分数又分为正分数、负分数。无限不循环小数和开根开不尽的数叫无理数。关系结构图如下:结构图的绘制 设计的这个结构图从整体上要反映数的结构,从左向右要反映的是...
例1 若不等式 成立,求实数 .
错解:
因为两个不全为实数的复数不能比较大小,所以性质 在复数集中不一定成立,上述解法是错误的。
正确的解法应该是直接由条件得出不等式组
例2 设关于x的方程
错解:设两根为
以 ,从而得
与题意不符。
其错因在于复数集中|z|2=z2 不一定成立,因此第二步不一定成立。
正确的解法是:△=4(1-2m),
(1)
∴两实根同号,又2(m -)<0,
(2) △=4(1 -2m)<0,
∴
∴
(2) △=4(1 -2m)<0,
∴
∴
综上(1)、(2)得
例3 已知方程 的两个虚数根为α,β,且|α-β|=2 ,求实数k.
错解:∵α+β=4,αβ=3k,
∴ ,
∴
以 代入原方程得 ,均非虚根,不符题意,显然错误。错因何在?显然错在等式 不全为实数时,不一定成立。事实上,令 显然 更何况,教科书中对 无定义呢。
本题正确的解法是:
解一:∵ ∴设 ∴
∴
解二:∵ ∴
例4 已知
错解:由
∴
检验:由
∴
从而得
错因何在?显然是在a,b不全为实数时,等式a2+b2=0并不一定等于a=b=0.
事实上,分设
然而 ,进一步证明 是错误的。
例5 求 的值。
错解:
错因何在?显然在于实数集上的指数运算法则: 不一定适用于复数集,即 ,且在复数集中 ;
事实上,
例6 已知 中至少有一个为0.
错证:设 都非0,则 与题设矛盾,因此 中至少有一个为0.
上述证法运用了反证法去证明等价命题,貌似正确,实则在逻辑上有问题,因为 这一性质并没有被证明可以推广到复数集中去。
正确的证法是利用模去证:
,从而必有
为0.
或用共轭复数证法: 即
根据教科书及上述各例,归纳出复数与实数的主要区别如下:
1、两个实数可以比较大小,而不全是实数的两个复数不能比较大小,如例一;
2、 ;
3、 就不一定成立,又若
不一定能推出 如例2和例4;
4、若 ,但若 则上式不一定成立,如例3;
5、实系数方程 △= 时无实根,但在复数集中 ;
6、 在实数集中a的n次方根的情况是:
(1)n为奇数,有一个实根 ,
(2)n为偶数,(i)a>0时有两个实数 , (ii) a<0时无实根,但在复数集中有且仅有n个n次方根,因此,在实数集中 不能分解成一次因式之积,而在复数集中 ;
7、实数集中成立的一些运算法则及命题未经论证不能擅自用于复数集,如例5和例6。
答:此外,实数和复数的运算规则也有所不同。实数的运算规则相对简单,主要是遵循基本的算术运算规则。而复数的运算则需要遵循一些特殊的规则,如复数的加减法需要保持模不变,复数的乘除法则需要考虑共轭复数等因素。总的来说,复数性质公式与实数性质公式的主要区别在于它们处理的对象不同,因此它们的运算规则和...
答:①相反数(只有符号不同的两个数,我们就说其中一个是另一个的相反数) 实数a的相反数是-a ②绝对值(在数轴上一个数所对应的点与原点0的距离) 实数a的绝对值是:│a│=①a为正数时,|a|=a ②a为0时, |a|=0 ③a为负数时,|a|=-a ③倒数 (两个实数的乘积是1,则这两个数互...
答:复数就是实数和虚数的统称 形如a+bi的数 。形如z=a+bi(a、b均为实数)的数称为复数。其中,a称为实部,b称为虚部,i称为虚数单位。当z的虚部b=0时,则z为实数;当z的虚部b≠0时,实部a=0时,常称z为纯虚数。复数域是实数域的代数闭包,即任何复系数多项式在复数域中总有根。复数...
答:虚数的意义 [编辑本段] (1)[unreliable figure]∶虚假不实的数字(2)[imaginary number]∶复数中a+bi,b不等于零时叫虚数(3)[暂无英文]:汉语中不表明具体数量的词在数学里,如果有某个数的平方是负数的话,那个数就是虚数了。所有的虚数和实数组成复数。这种数一个专门的符号“i”(imaginary...
答:复数 = 实数 + 虚数。国内在这方面的教学,整体有两个特色:1、一是近百年来,复数的教学没有丝毫长进,一直原地踏步。特别是我们的教师的思想 牢固地停留在慈禧年代!对虚数的认识,应用,出题的方法,、、、极度僵化。远远不及英美的中学教学,落后至少在100年左右。2、我们极度歪解虚数的概念,我们...
答:实数,是有理数和无理数的总称。数学上,实数定义为与数轴上的实数,点相对应的数。实数可以直观地看作有限小数与无限小数,实数和数轴上的点一一对应。但仅仅以列举的方式不能描述实数的整体。复数形如z=a+bi(a,b均为实数)的数称为复数,其中a称为实部,b称为虚部,i称为虚数单位。当虚部...
答:虚数和实数有着同等地位,二者合在一起成为复数。一个复数由实部和虚部组成,用z=a+bi表示,其中a,b是任意实数。如果一个复数只有虚数部分,则称这个复数是纯虚数。很多时候复数和虚数会互相混用,有很多资料把z=a+bi (a≠0)叫做虚数。如果较真一点,a+bi是复数,a是复数的实部,b是复数的虚部,...
答:实数,就是“数轴上所有的点”上的数字。--- 虚数,是“实数与虚单位 i 的乘积”。其中 i * i =-1。由于 i 的存在,虚数就是“i 轴上所有的点”的数字。--- 复数,包括实部和虚部两个部分。一般是以实轴为水平、i 轴为垂直,构成一个“复平面”。复数就是:覆盖“复平面”上所有...
答:虚数和实数有着同等地位,二者合在一起成为复数。一个复数由实部和虚部组成,用z=a+bi表示,其中a,b是任意实数。如果一个复数只有虚数部分,则称这个复数是纯虚数。很多时候复数和虚数会互相混用,有很多资料把z=a+bi (a≠0)叫做虚数。如果较真一点,a+bi是复数,a是复数的实部,b是复数的虚部,...
答:复数包括实数和虚数,虚数包括纯虚数和非纯虚数;实数包括有理数和无理数。整数和分数统称为有理数:整数又分为正整数、负整数和0;分数又分为正分数、负分数。无限不循环小数和开根开不尽的数叫无理数。关系结构图如下:结构图的绘制 设计的这个结构图从整体上要反映数的结构,从左向右要反映的是...