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A-level高数解析——复数平面的三类图像

【洪老师】  2019-12-12 发布


在A-level的Further Math中,和Complex number(复数)结合的非常紧密的一个知识点就是复数在Argand Diagram(阿甘特图)中的表示。复数图形经常会和几何问题结合在一起出题,很多同学都觉得这类习题都比较抽象,但如果真正理解了复数图像的含义,其实并没有那么难。在此之前,我们先讲解一下复数平面:

 

一、复数平面

类似于x-y坐标系,复数平面也有两条轴,但横轴为实数轴(Real Axis),纵轴为虚数轴(Imaginary Axis),每个复数都有其实数部分x和虚数部分y(x+yi),也就对应了其横坐标为x,纵坐标为y。

 

                           

               

二、复数的模和角

在复数中,一个很重要的概念是复数的模(Modulus)和角(Argument),也即是复数对应的点,到平面原点的距离r,和到平面原点连线和实数轴正半轴的夹角θ。三个最重要的复数图形,也都是由r和θ来表示的。

 


1、圆的图像

表达式:|z – z1| = r 或是 |z – (x1+ iy1)| = r

解释:z – z1 或是z – (x1+ iy1)意为z到另外一点z1 (x1,y1) 的连线,加了绝对值符号意为距离为r,也就是说,z位于一个圆心是z1 (x1,y1),半径为r的圆上。

 


2、垂直平分线

表达式:|z − z1| = |z − z2|

解释:z1和z2是阿甘特图中的另外两个点,表达式意为z到这两个点的距离相等,那么满足条件的所有的点,必在z1和z2两点连线的垂直平分线上。


3、射线

表达式:arg (z − z1) = θ

解释:arg符号代表角的意思,z- z1代表z和另外一点的连线,也就是两点连线成某一个角度,是一条以z1为出发点,和水平方向成θ角的射线。

以上就是关于复数平面中三类重点图像的介绍