小學(xué)數(shù)學(xué)的教案
發(fā)表時間:2020-02-192019年選修1-2數(shù)學(xué)第3章數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入學(xué)案(蘇教版)。
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助高中教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《2019年選修1-2數(shù)學(xué)第3章數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入學(xué)案(蘇教版)》,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
3.1數(shù)系的擴(kuò)充問題1:方程2x2-3x+1=0.試求方程的整數(shù)解?方程的實數(shù)解?
提示:方程的整數(shù)解為1,方程的實數(shù)解為1和.
問題2:方程x2+1=0在實數(shù)范圍內(nèi)有解嗎?
提示:沒有解.
問題3:若有一個新數(shù)i滿足i2=-1,試想方程x2+1=0有解嗎?
提示:有解,x=i.
問題4:實數(shù)a與實數(shù)b和i相乘的結(jié)果相加,結(jié)果記作a+bi,這一新數(shù)集形式如何表示?
提示:C={a+bi|a,bR}.
1.虛數(shù)單位i
我們引入一個新數(shù)i,叫做虛數(shù)單位,并規(guī)定:
(1)i2=-1.
(2)實數(shù)可以與i進(jìn)行四則運(yùn)算,進(jìn)行四則運(yùn)算時,原有的加法、乘法運(yùn)算律仍然成立.
2.復(fù)數(shù)的概念
形如a+bi(a,bR)的數(shù)叫做復(fù)數(shù).全體復(fù)數(shù)所組成的集合叫做復(fù)數(shù)集,記作C.
3.復(fù)數(shù)的代數(shù)形式
復(fù)數(shù)通常用字母z表示,即z=a+bi(a,bR),其中a與b分別叫做復(fù)數(shù)z的實部與虛部.
問題1:復(fù)數(shù)z=a+bi(a,bR),當(dāng)b=0時,z是什么數(shù)?
提示:當(dāng)b=0時,z=a為實數(shù).
問題2:復(fù)數(shù)z=a+bi(a,bR),當(dāng)a=0時,z是什么數(shù)?
提示:當(dāng)a=b=0時,z=0為實數(shù);當(dāng)a=0,b0,z=bi為純虛數(shù).
1.復(fù)數(shù)z=a+bi
2.兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件是它們的實部和虛部分別相等.
1.注意復(fù)數(shù)的代數(shù)形式z=a+bi中a,bR這一條件,否則a,b就不一定是復(fù)數(shù)的實部與虛部.
2.復(fù)數(shù)集是實數(shù)集的擴(kuò)充,兩個實數(shù)可以比較大小,但若兩個復(fù)數(shù)不全為實數(shù),則不能比較大?。趶?fù)數(shù)集里,一般沒有大小之分,但卻有相等與不相等之分.
[例1]實數(shù)m為何值時,復(fù)數(shù)z=+(m2+2m-3)i是(1)實數(shù)?(2)虛數(shù)?(3)純虛數(shù)?
[思路點撥]分清復(fù)數(shù)的分類,根據(jù)實部與虛部的取值情況進(jìn)行判斷.
[精解詳析](1)要使z是實數(shù),m需滿足m2+2m-3=0,且有意義,即m-10,解得m=-3.
(2)要使z是虛數(shù),m需滿足m2+2m-30,且有意義,即m-10,解得m1且m-3.
(3)要使z是純虛數(shù),m需滿足=0,且m2+2m-30,解得m=0或m=-2.
[一點通]z=a+bi(a,bR)是復(fù)數(shù)的基本定義,由a,b的取值來確定z是實數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù)還是零.在解題時,關(guān)鍵是確定復(fù)數(shù)的實部和虛部.
1.若復(fù)數(shù)z=(x2-1)+(x-1)i為純虛數(shù),則實數(shù)x的值為________.
解析:∵z=(x2-1)+(x-1)i是純虛數(shù),
x=-1.
答案:-1
2.已知復(fù)數(shù)2+,i,0i,5i+8,i(1-),i2,其中純虛數(shù)的個數(shù)為________.
解析:∵0i=0,i2=-1,
純虛數(shù)有i,i.
答案:2
3.當(dāng)實數(shù)m為何值時,復(fù)數(shù)z=+(m2-2m)i為
(1)實數(shù)?(2)虛數(shù)?(3)純虛數(shù)?
解:(1)當(dāng)
即m=2時,
復(fù)數(shù)z是實數(shù);
(2)當(dāng)m2-2m0,
即m0.
且m2時,
復(fù)數(shù)z是虛數(shù);
(3)當(dāng)
即m=-3時,復(fù)數(shù)z是純虛數(shù).
[例2]已知M={1,(m2-2m)+(m2+m-2)i},P={-1,1,4i},若MP=P,求實數(shù)m的值.
[思路點撥]因為MP=P,所以M?P,從而可建立關(guān)于m的關(guān)系式,進(jìn)而求得m的值.
[精解詳析]∵M(jìn)={1,(m2-2m)+(m2+m-2)i},
P={-1,1,4i},且MP=P.
M?P,即(m2-2m)+(m2+m-2)i=-1,
或(m2-2m)+(m2+m-2)i=4i.
或
m=1或m=2.
[一點通](1)一般地,兩個復(fù)數(shù)只能相等或不相等,不能比較大?。?br> (2)復(fù)數(shù)相等的充要條件是求復(fù)數(shù)及解方程的主要依據(jù),是復(fù)數(shù)問題實數(shù)化的橋梁紐帶.
(3)必須在代數(shù)形式下確定實部、虛部后才可應(yīng)用.
4.當(dāng)關(guān)于x的方程x2+(1+2i)x+3m+i=0有實根,則實數(shù)m=________.
解析:設(shè)實根為x0,則x+x0+2x0i+3m+i=0.
即x+x0+3m+(2x0+1)i=0.
m=.
答案:
5.已知2x-1+(y+1)i=x-y+(-x-y)i,求實數(shù)x、y的值.
解:∵x,y為實數(shù),
2x-1,y+1,x-y,-x-y均為實數(shù),由復(fù)數(shù)相等的定義,
知
6.已知m是實數(shù),n是純虛數(shù),且2m+n=4+(3-m)i,求m,n的值.
解:設(shè)n=bi(bR且b0)
由2m+n=4+(3-m)i得2m+bi=4+(3-m)i,
m的值為2,n的值為i.
[例3]若不等式m2-(m2-3m)i(m2-4m+3)i+10成立,求實數(shù)m的值.
[思路點撥].
[精解詳析]∵m2-(m2-3m)i(m2-4m+3)i+10,
解上式得:m=3.
[一點通]不全為實數(shù)的兩個復(fù)數(shù)沒有大小的關(guān)系,只有相等或不等.由兩個復(fù)數(shù)可以比較大小,知兩個數(shù)必全為實數(shù),進(jìn)而根據(jù)復(fù)數(shù)的分類法列實數(shù)m的方程(組)求解.
7.已知復(fù)數(shù)x2-1+(y+1)i大于復(fù)數(shù)2x+2+(y2-1)i,試求實數(shù)x,y的取值范圍.
解:∵x2-1+(y+1)i2x+2+(y2-1)i,(x,yR),
8.已知復(fù)數(shù)z=k2-3k+(k2-5k+6)i(kR),且z0,求實數(shù)k.
解:∵z0,zR.
k2-5k+6=0.
k=2或k=3.但當(dāng)k=3時,z=0不符合題意.
k=2時,z=-20符合題意.
k=2.
1.區(qū)分實數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù)與復(fù)數(shù)的關(guān)系,特別要明確:實數(shù)也是復(fù)數(shù),要把復(fù)數(shù)與實數(shù)加以區(qū)別.對于純虛數(shù)bi(b0,bR)不要只記形式,要注意b0.
2.應(yīng)用兩復(fù)數(shù)相等的充要條件時,首先要把等號左右兩邊的復(fù)數(shù)寫成代數(shù)形式,即分離實部與虛部,然后列出等式求解.
3.若兩個復(fù)數(shù)全是實數(shù),則可以比較大小,反之,若兩個復(fù)數(shù)能比較大小,則它們必是實數(shù).即a+bi0(a,bR).
一、填空題
1.下列命題中,
①若aR,則(a+1)i是純虛數(shù);
②若a,bR且a>b,則a+i>b+i;
③若(x2-1)+(x2+3x+2)i是純虛數(shù),則實數(shù)x=1;
④兩個虛數(shù)不能比較大?。?br> 其中正確的命題是________.
解析:①若a=-1,則(a+1)i=0,①錯;②復(fù)數(shù)中的虛數(shù)只能說相等或不相等,不能比較大?。阱e;③中x=-1則x2+3x+2=0,x=-1不適合,③錯;④是正確的.
答案:④
2.若4-3a-a2i=a2+4ai,則實數(shù)a的值為________.
解析:由復(fù)數(shù)相等的充要條件可知
解得a=-4.
答案:-4
3.復(fù)數(shù)(a2-a-2)+(|a-1|-1)i(aR)是純虛數(shù),則a的取值為________.
解析:∵復(fù)數(shù)(a2-a-2)+(|a-1|-1)i是純虛數(shù),
解之得a=-1.
答案:-1
4.已知M={1,2,(a2-3a-1)+(a2-5a-6)i},N={-1,3},MN={3},則實數(shù)a=________.
解析:∵M(jìn)N={3},(a2-3a-1)+(a2-5a-6)i=3,即解之得a=-1.
答案:-1
5.已知z1=-4a+1+(2a2+3a)i,z2=2a+(a2+a)i,其中aR,z1z2,則a的值為________.
解析:∵z1z2,
即
故a=0.
答案:0
二、解答題
6.已知復(fù)數(shù)(2k2-3k-2)+(k2-k)i,實部小于零,虛部大于零,求實數(shù)k的取值范圍.
解:由題意得即
即解得-k0或1k2.
7.求適合方程xy-(x2+y2)i=2-5i的實數(shù)x,y的值.
解:由復(fù)數(shù)相等的條件可知:
解得或或或
8.設(shè)復(fù)數(shù)z=lg(m2-2m-14)+(m2+4m+3)i,試求實數(shù)m的值,使(1)z是實數(shù);(2)z是純虛數(shù).
解:(1)∵z為實數(shù),
虛部m2+4m+3=0,
則m=-1或m=-3.
而當(dāng)m=-1時,m2-2m-14=1+2-140(舍去);
當(dāng)m=-3時,m2-2m-14=10.
當(dāng)m=-3時z為實數(shù).
(2)∵z為純虛數(shù),
實部lg(m2-2m-14)=0,
且m2+4m+30,即解得m=5.
當(dāng)m=5時z為純虛數(shù).
精選閱讀
選修1-2第三章數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入測試題及答案
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第三章數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入
一.選擇題(本大題共10小題,每小題5分,共50分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。)
1.是復(fù)數(shù)為純虛數(shù)的()
A.充分條件B.必要條件C.充要條件D.非充分非必要條件
2.設(shè),則在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點位于()
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
3.()
A.B.C.D.
4.復(fù)數(shù)z滿足,那么=()
A.2+iB.2-iC.1+2iD.1-2i
5.如果復(fù)數(shù)的實部與虛部互為相反數(shù),那么實數(shù)b等于()
A.2B.23C.2D.-23
6.集合{Z︱Z=},用列舉法表示該集合,這個集合是()
A{0,2,-2}B.{0,2}
C.{0,2,-2,2}D.{0,2,-2,2,-2}
7.設(shè)O是原點,向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)分別為,那么向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)是()
8、復(fù)數(shù),則在復(fù)平面內(nèi)的點位于第()象限。
A.一B.二C.三D.四
9.復(fù)數(shù)不是純虛數(shù),則有()
10.設(shè)i為虛數(shù)單位,則的值為()
A.4B.-4C.4iD.-4i
二.填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分,把答案填在題中的橫線上。)
11.設(shè)(為虛數(shù)單位),則z=;|z|=.
12.復(fù)數(shù)的實部為,虛部為。
13.已知復(fù)數(shù)z與(z+2)2-8i均是純虛數(shù),則z=
14.設(shè),,復(fù)數(shù)和在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)點分別為A、B,O為原點,則的面積為。
三.解答題(本大題共6小題,每小題74分,共80分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。)
15.(本小題滿分12分)
已知復(fù)數(shù)z=(2+)).當(dāng)實數(shù)m取什么值時,復(fù)數(shù)z是:
(1)零;(2)虛數(shù);(3)純虛數(shù);(4)復(fù)平面內(nèi)第二、四象限角平分線上的點對應(yīng)的復(fù)數(shù)。
(本小題滿分13分)
17.(本小題滿分13分)
設(shè)R,若z對應(yīng)的點在直線上。求m的值。
18.(本小題滿分14分)
已知關(guān)于的方程組有實數(shù),求的值。
19.(本小題滿分14分)
20(本小題滿分13分)
若復(fù)數(shù),求實數(shù)使。(其中為的共軛復(fù)數(shù))
第三章數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入
1.解析:B
2.解析:D點撥:。
3.解析:B點撥:原式==
4.解析:B點撥:化簡得
5.解析:D點撥:,由因為實部與虛部互為相反數(shù),即,解得。
6.解析:A點撥:根據(jù)成周期性變化可知。
7.解析:B點撥:
8.解析:D點撥:
9.解析:C點撥:需要,即。
10.解析:B點撥:=-4
11.解析:,點撥:
12.解析:1,點撥:
13.解析:點撥:設(shè)代入解得,故
14.解析:1點撥:
16.解:
將上述結(jié)果代入第二個等式中得
20.解析:由,可知,代入得:
,即
則,解得或。
2019年選修2-2數(shù)學(xué)第3章數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)全冊學(xué)案(人教B版)
3.1.2復(fù)數(shù)的概念
1.了解引進(jìn)復(fù)數(shù)的必要性,了解數(shù)集的擴(kuò)充過程:自然數(shù)集(N)―整數(shù)集(Z)―有理數(shù)集(Q)―實數(shù)集(R)―復(fù)數(shù)集(C).
2.理解在數(shù)系的擴(kuò)充中由實數(shù)集擴(kuò)展到復(fù)數(shù)集出現(xiàn)的一些基本概念,例如:虛數(shù)單位、復(fù)數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù)等,掌握復(fù)數(shù)相等的充要條件.
1.實數(shù)系
實數(shù)就是小數(shù),它包括____________________________和________________________.
實數(shù)的性質(zhì)有:①實數(shù)對四則運(yùn)算是封閉的,即兩個實數(shù)進(jìn)行四則運(yùn)算的結(jié)果仍然是實數(shù);②0與1的性質(zhì)為0+a=a+0=a,1a=a1=a;③加法和乘法都適合交換律、結(jié)合律,乘法對加法滿足分配律.實數(shù)系和數(shù)軸上的點可以建立________關(guān)系.
【做一做1】數(shù)系擴(kuò)充的脈絡(luò)是:________________________,用集合符號表示為________?________?________.
2.虛數(shù)單位的性質(zhì)
i2=______.
顯然i是-1的一個平方根,即i是方程x2=-1的一個解.
【做一做2】關(guān)于x的方程x2+1=0的解是().
A.1B.iC.iD.無解
3.復(fù)數(shù)的概念
(1)設(shè)a,b都是實數(shù),形如a+bi的數(shù)叫做______,復(fù)數(shù)通常用小寫字母z表示,即z=a+bi(a,bR),其中a叫做復(fù)數(shù)z的______,b叫做復(fù)數(shù)z的______,i稱作虛數(shù)單位.
當(dāng)b=0時,復(fù)數(shù)就成為實數(shù);除了實數(shù)以外的數(shù),即當(dāng)b0時,a+bi叫做______.而當(dāng)b0且a=0時,bi叫做______.
(2)全體復(fù)數(shù)所構(gòu)成的集合叫做______.復(fù)數(shù)集通常用大寫字母C表示,即C={z|z=a+bi,aR,bR}.
顯然,實數(shù)集R是復(fù)數(shù)集C的______,即RC.
【做一做3-1】設(shè)C={復(fù)數(shù)},A={實數(shù)},B={純虛數(shù)},全集U=C,那么下面結(jié)論正確的是().
A.AB=CB.?UA=B
C.A?UB=D.B?UB=C
【做一做3-2】若z=a+bi(a,bR),則下列結(jié)論中正確的是().
A.若a=0,則z是純虛數(shù)
B.若b=0,則z是實數(shù)
C.若a+(b-2)i=5+3i,則a=5,b=2i
D.z的平方不可能為-1
4.復(fù)數(shù)相等
如果兩個復(fù)數(shù)a+bi與c+di的實部與虛部分別對應(yīng)相等,我們就說這兩個復(fù)數(shù)______,記作a+bi=c+di.
這就是說,如果a,b,c,d都是實數(shù),那么
a+bi=c+di____________;
a+bi=0____________.
【做一做4-1】實數(shù)x,y滿足方程(x+y)+(2x-y)i=5+4i,則x=________,y=________.
【做一做4-2】若復(fù)數(shù)(m2-5m-6)+(m2+4m+3)i等于零,則實數(shù)m的值是().
A.-3或-1B.6或-1
C.-3D.-1
如何理解兩個復(fù)數(shù)(不全為實數(shù))只能說相等或不相等,不能比較大小?
剖析:(1)根據(jù)復(fù)數(shù)相等的定義,知在a=c,b=d兩式中,只要有一個不成立,那么a+bic+di.
(2)若兩個復(fù)數(shù)全是實數(shù),則可以比較大小,反之,若兩個復(fù)數(shù)能比較大小,則它們必都是實數(shù)(即虛部均為0).
(3)若兩個復(fù)數(shù)不全是實數(shù),則不能比較大小.不能比較大小的確切含義是指:不論怎樣定義兩個復(fù)數(shù)之間的一個關(guān)系,都不能使這種關(guān)系同時滿足實數(shù)集中大小關(guān)系的四種性質(zhì):
①對于任意實數(shù)a,b來說,a<b,a=b,b<a這三種情況有且只有一種成立;
②若a<b,b<c,則a<c;
③若a<b,則a+c<b+c;
④若a<b,c>0,則ac<bc.
題型一復(fù)數(shù)的分類
【例題1】實數(shù)k為何值時,復(fù)數(shù)(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i分別是:(1)實數(shù)?(2)虛數(shù)?(3)純虛數(shù)?(4)零?
分析:根據(jù)定義求解.
題型二復(fù)數(shù)相等
【例題2】已知x是實數(shù),y是純虛數(shù),且滿足(3x-10)+i=y(tǒng)-3i,求x與y.
分析:因為y是純虛數(shù),所以可設(shè)y=bi(bR,b0)代入等式,把等式的左、右兩邊都整理成a+bi的形式后,利用復(fù)數(shù)相等的充要條件得到關(guān)于x與b的方程組,求解后得x與b的值.
反思:一般利用復(fù)數(shù)相等的充要條件,可由一個復(fù)數(shù)等式得到兩個實數(shù)等式組成的方程組,從而可確定兩個獨(dú)立參數(shù).復(fù)數(shù)相等是實現(xiàn)復(fù)數(shù)向?qū)崝?shù)轉(zhuǎn)化的橋梁.
題型三復(fù)數(shù)與實數(shù)之間的關(guān)系
【例題3】已知z1=m2-(m2-3m)i,z2=(m2-4m+3)i+10,(mR)
若z1<z2,求實數(shù)m的取值范圍.
分析:由z1<z2,可知z1,z2R,故虛部為0.
反思:兩個復(fù)數(shù),只有當(dāng)它們?nèi)菍崝?shù)時才能比較大小.
題型四易錯辨析
易錯點:本節(jié)常出現(xiàn)的錯誤是混淆復(fù)數(shù)中的有關(guān)概念,忽視復(fù)數(shù)集與實數(shù)集中有關(guān)性質(zhì)的不同而導(dǎo)致做題錯誤,避免錯誤發(fā)生的關(guān)鍵是弄清虛數(shù)、純虛數(shù)、實數(shù)、復(fù)數(shù)相等等有關(guān)概念的區(qū)別與聯(lián)系.
【例題4】下列命題中:
①兩個復(fù)數(shù)不能比較大??;
②若z=a+bi,則僅當(dāng)a=0,b0時z為純虛數(shù);
③若(z1-z2)2+(z2-z3)2=0,則z1=z2=z3;
④x+yi=1+ix=y(tǒng)=1;
⑤若實數(shù)a與ai對應(yīng),則數(shù)集與純虛數(shù)集一一對應(yīng).
其中正確命題的個數(shù)是().
A.0B.1
C.2D.3
錯解:B
1若復(fù)數(shù)(a2-3a+2)+(a-1)i是純虛數(shù),則實數(shù)a的值為().
A.1B.2C.1或2D.-1
2若z1=sin2+icos,z2=cos+i
高二文科數(shù)學(xué)選修1-2數(shù)系的擴(kuò)充和復(fù)數(shù)的概念導(dǎo)學(xué)案
石油中學(xué)高二文科數(shù)學(xué)選修1-2導(dǎo)學(xué)案---復(fù)數(shù)
§3-1數(shù)系的擴(kuò)充和復(fù)數(shù)的概念
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、了解引進(jìn)復(fù)數(shù)的必要性;理解并掌握虛數(shù)的單位i
2、理解并掌握虛數(shù)單位與實數(shù)進(jìn)行四則運(yùn)算的規(guī)律
3、理解并掌握復(fù)數(shù)的有關(guān)概念(復(fù)數(shù)集、代數(shù)形式、虛數(shù)、純虛數(shù)、實部、虛部)理解并掌握復(fù)數(shù)相等的有關(guān)概念
學(xué)習(xí)重點:
復(fù)數(shù)的概念,虛數(shù)單位i,復(fù)數(shù)的分類(實數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù))和復(fù)數(shù)相等等概念是本節(jié)課的教學(xué)重點.
學(xué)習(xí)難點:
虛數(shù)單位i的引進(jìn)及復(fù)數(shù)的概念是本節(jié)課的教學(xué)難點.復(fù)數(shù)的概念是在引入虛數(shù)單位i并同時規(guī)定了它的兩條性質(zhì)之后,自然地得出的.在規(guī)定i的第二條性質(zhì)時,原有的加、乘運(yùn)算律仍然成立
自主學(xué)習(xí)
一、知識回顧:
數(shù)的概念是從實踐中產(chǎn)生和發(fā)展起來的,由于計數(shù)的需要,就產(chǎn)生了1,2及表示“沒有”的數(shù)0.自然數(shù)的全體構(gòu)成自然數(shù)集N為了解決測量、分配中遇到的將某些量進(jìn)行等分的問題,人們引進(jìn)了分?jǐn)?shù);為了表示各種具有相反意義的量以及滿足記數(shù)的需要,人們又引進(jìn)了負(fù)數(shù).這樣就把數(shù)集擴(kuò)充到有理數(shù)集Q.顯然NQ.如果把自然數(shù)集(含正整數(shù)和0)與負(fù)整數(shù)集合并在一起,構(gòu)成整數(shù)集Z,則有ZQ、NZ.如果把整數(shù)看作分母為1的分?jǐn)?shù),那么有理數(shù)集實際上就是分?jǐn)?shù)集
有些量與量之間的比值,例如用正方形的邊長去度量它的對角線所得的結(jié)果,無法用有理數(shù)表示,為了解決這個矛盾,人們又引進(jìn)了無理數(shù).所謂無理數(shù),就是無限不循環(huán)小數(shù).有理數(shù)集與無理數(shù)集合并在一起,構(gòu)成實數(shù)集R.因為有理數(shù)都可看作循環(huán)小數(shù)(包括整數(shù)、有限小數(shù)),無理數(shù)都是無限不循環(huán)小數(shù),所以實數(shù)集實際上就是小數(shù)集
因生產(chǎn)和科學(xué)發(fā)展的需要而逐步擴(kuò)充,數(shù)集的每一次擴(kuò)充,對數(shù)學(xué)學(xué)科本身來說,也解決了在原有數(shù)集中某種運(yùn)算不是永遠(yuǎn)可以實施的矛盾,分?jǐn)?shù)解決了在整數(shù)集中不能整除的矛盾,負(fù)數(shù)解決了在正有理數(shù)集中不夠減的矛盾,無理數(shù)解決了開方開不盡的矛盾.但是,數(shù)集擴(kuò)到實數(shù)集R以后,像x2=-1這樣的方程還是無解的,因為沒有一個實數(shù)的平方等于-1.由于解方程的需要,人們引入了一個新數(shù),叫做虛數(shù)單位.并由此產(chǎn)生的了復(fù)數(shù)
二、新課研究:
1、虛數(shù)單位:
(1)它的平方等于-1,即;
(2)實數(shù)可以與它進(jìn)行四則運(yùn)算,進(jìn)行四則運(yùn)算時,原有加、乘運(yùn)算律仍然成立.
2.與-1的關(guān)系:就是-1的一個平方根,即方程x2=-1的一個根,方程x2=-1的另一個根是-!
2、的周期性:4n+1=i,4n+2=-1,4n+3=-i,4n=1
3、復(fù)數(shù)的定義:形如的數(shù)叫復(fù)數(shù),叫復(fù)數(shù)的實部,叫復(fù)數(shù)的虛部全體復(fù)數(shù)所成的集合叫做復(fù)數(shù)集,用字母C表示*
4、復(fù)數(shù)的代數(shù)形式:復(fù)數(shù)通常用字母z表示,即,把復(fù)數(shù)表示成a+bi的形式,叫做復(fù)數(shù)的代數(shù)形式
5、復(fù)數(shù)與實數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù)及0的關(guān)系:對于復(fù)數(shù),當(dāng)且僅當(dāng)b=0時,復(fù)數(shù)a+bi(a、b∈R)是實數(shù)a;當(dāng)b≠0時,復(fù)數(shù)z=a+bi叫做虛數(shù);當(dāng)a=0且b≠0時,z=bi叫做純虛數(shù);當(dāng)且僅當(dāng)a=b=0時,z就是實數(shù)0.
6、復(fù)數(shù)集與其它數(shù)集之間的關(guān)系:NZQRC.
7、兩個復(fù)數(shù)相等的定義:如果兩個復(fù)數(shù)的實部和虛部分別相等,那么我們就說這兩個復(fù)數(shù)相等
這就是說,如果a,b,c,d∈R,那么a+bi=c+dia=c,b=d
復(fù)數(shù)相等的定義是求復(fù)數(shù)值,在復(fù)數(shù)集中解方程的重要依據(jù)一般地,兩個復(fù)數(shù)只能說相等或不相等,而不能比較大小.如3+5i與4+3i不能比較大小.
現(xiàn)有一個命題:“任何兩個復(fù)數(shù)都不能比較大小”對嗎?不對如果兩個復(fù)數(shù)都是實數(shù),就可以比較大小只有當(dāng)兩個復(fù)數(shù)不全是實數(shù)時才不能比較大小
例題講解
例1請說出復(fù)數(shù)的實部和虛部,有沒有純虛數(shù)?
答:它們都是虛數(shù),它們的實部分別是2,-3,0,-;虛部分別是3,,-,-;-i是純虛數(shù).
例2復(fù)數(shù)-2i+3.14的實部和虛部是什么?
答:實部是3.14,虛部是-2.
易錯為:實部是-2,虛部是3.14!
例3實數(shù)m取什么數(shù)值時,復(fù)數(shù)z=m+1+(m-1)i是:
(1)實數(shù)?(2)虛數(shù)?(3)純虛數(shù)?
[分析]因為m∈R,所以m+1,m-1都是實數(shù),由復(fù)數(shù)z=a+bi是實數(shù)、虛數(shù)和純虛數(shù)的條件可以確定m的值.
解:(1)當(dāng)m-1=0,即m=1時,復(fù)數(shù)z是實數(shù);
(2)當(dāng)m-1≠0,即m≠1時,復(fù)數(shù)z是虛數(shù);
(3)當(dāng)m+1=0,且m-1≠0時,即m=-1時,復(fù)數(shù)z是純虛數(shù).
例4已知(2x-1)+i=y-(3-y)i,其中x,y∈R,求x與y.
解:根據(jù)復(fù)數(shù)相等的定義,得方程組,所以x=,y=4
課堂鞏固
1、設(shè)集合C={復(fù)數(shù)},A={實數(shù)},B={純虛數(shù)},若全集S=C,則下列結(jié)論正確的是()
A.A∪B=CB.A=BC.A∩B=D.B∪B=C
2、復(fù)數(shù)(2x2+5x+2)+(x2+x-2)i為虛數(shù),則實數(shù)x滿足()
A.x=-B.x=-2或-C.x≠-2D.x≠1且x≠-2
3、復(fù)數(shù)z1=a+|b|i,z2=c+|d|i(a、b、c、d∈R),則z1=z2的充要條件是______.
4、已知m∈R,復(fù)數(shù)z=+(m2+2m-3)i,當(dāng)m為何值時,(1)z∈R;(2)z是虛數(shù);(3)z是純虛數(shù);(4)z=+4i.
歸納反思
課后探究
1、設(shè)復(fù)數(shù)z=log2(m2-3m-3)+ilog2(3-m)(m∈R),如果z是純虛數(shù),求m的值.
2、若方程x2+(m+2i)x+(2+mi)=0至少有一個實數(shù)根,試求實數(shù)m的值.
數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入導(dǎo)學(xué)案及練習(xí)題
一、基礎(chǔ)過關(guān)
1.“復(fù)數(shù)a+bi(a,b∈R)為純虛數(shù)”是“a=0”的()
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
2.下列命題正確的是()
A.若a∈R,則(a+1)i是純虛數(shù)
B.若a,b∈R且ab,則a+ib+i
C.若(x2-1)+(x2+3x+2)i是純虛數(shù),則實數(shù)x=±1
D.兩個虛數(shù)不能比較大小
3.以-5+2i的虛部為實部,以5i+2i2的實部為虛部的新復(fù)數(shù)是()
A.2-2iB.-5+5i
C.2+iD.5+5i
4.若(x+y)i=x-1(x,y∈R),則2x+y的值為()
A.12B.2C.0D.1
5.若復(fù)數(shù)z=(x2-1)+(x-1)i為純虛數(shù),則實數(shù)x的值為()
A.-1B.0C.1D.-1或1
二、能力提升
6.若sin2θ-1+i(2cosθ+1)是純虛數(shù),則θ的值為()
A.2kπ-π4(k∈Z)B.2kπ+π4(k∈Z)
C.2kπ±π4(k∈Z)D.k2π+π4(k∈Z)
7.z1=-3-4i,z2=(n2-3m-1)+(n2-m-6)i,且z1=z2,則實數(shù)m=______,n=______.
8.給出下列幾個命題:
①若x是實數(shù),則x可能不是復(fù)數(shù);
②若z是虛數(shù),則z不是實數(shù);
③一個復(fù)數(shù)為純虛數(shù)的充要條件是這個復(fù)數(shù)的實部等于零;
④-1沒有平方根.
則其中正確命題的個數(shù)為________.
9.已知集合M={1,2,(a2-3a-1)+(a2-5a-6)i},N={-1,3},若M∩N={3},
則實數(shù)a=________.
10.實數(shù)m分別為何值時,復(fù)數(shù)z=2m2+m-3m+3+(m2-3m-18)i是(1)實數(shù);(2)虛數(shù);(3)純虛數(shù).
11.已知(2x-y+1)+(y-2)i=0,求實數(shù)x,y的值.
12.設(shè)z1=m2+1+(m2+m-2)i,z2=4m+2+(m2-5m+4)i,若z1z2,求實數(shù)m的取值范圍.