我们一般用直角坐标系来表示复平面,在复平面内,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴,实轴上的点都表示实数;除原点以外,虚轴上的点都表示纯虚数.复数的几何意义:复数z=a+bi与复平面内的点Z(a,b)一一对
应,且与平面向量OZ=(a,b)一一对应.由复数的几何意义可知复数与复平面内的点是一一对应的,即一个复数唯一确定一个复平面内的点,一个复平面的点可用唯一的复数表示.
仔细研究复数的几何意义,可以发现复数z=a+bi(a,b∈R)在复平面内对应的点为Z(a,b),而原点O与
那么 |Z Z|2 1= (a-c)2+(b-d)2,它表示复平面内Z、1 Z2两点之间的距离.
根据复数的几何意义,可以建立复数、点、向量之间的一一对应关系,因此可以把复数、向量与解析几何联系在一起,根据复数的几何意义将复数问题转化为向量问题、解析几何问题来求解.下面结合实例来加以说明.
例1.已知 z为复数,在复平面内,判断以下方程对应的轨迹.
①|z-1|+|z+1|=2;
(1,0),(-1,0) 定值2,而(1,0)与(-1,0)之间的距离之和为
的距离为2,所以Z的轨迹为一条线段,其端点为(1,0),(-1,0);
②中,|z-2|-|z+2|表示复平面内的一点Z到(2,0)与(-2,0)的距离之差为定值2,由双曲线的定义可知其轨迹为双曲线的左半支;
对于③,根据复数运算法则可知 zz=|z|2=1,即|z|=1,所以z的轨迹为单位圆.
在解题时,我们需将复平面内的点的轨迹与方程建立关系.z是复数,在复平面内,轨迹Γ与某个方程f(z)=0建立如下的对应关系:轨迹上的每个点对应的
复数均满足这个方程;同时,满足方程的复数所对应的点都在这个轨迹上.那么我们可以根据这个方程来求得点的轨迹方程.
例2.已知复数z满足方程|z-3i|+|z+2|= 13,求|z-1|的最小值.
这样就将问题转化为平面解析几何问题;然后根据复数的几何意义将点的轨迹视为单位圆;接着根据圆的参数方程设出点Z(cosθ,sinθ);再根据两点间的距离
问题的答案.
运用复数的几何意义解题,只需将复数看作平面内的点、向量,即可将问题快速转化为向量问题或平面几何问题,就能直接运用向量知识、平面几何知识来求得问题的答案.这样能大大降低解题的难度,提升解题的效率.