小學(xué)的乘法教案
發(fā)表時間:2020-11-12復(fù)數(shù)的乘法與除法。
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復(fù)數(shù)的乘法與除法教學(xué)目標(1)把握復(fù)數(shù)乘法與除法的運算法則,并能熟練地進行乘、除法的運算;
(2)能應(yīng)用i和的周期性、共軛復(fù)數(shù)性質(zhì)、模的性質(zhì)熟練地進行解題;
(3)讓學(xué)生領(lǐng)悟到“轉(zhuǎn)化”這一重要數(shù)學(xué)思想方法;
(4)通過學(xué)習(xí)復(fù)數(shù)乘法與除法的運算法則,培養(yǎng)學(xué)生探索問題、分析問題、解決問題的能力。
教學(xué)建議
一、知識結(jié)構(gòu)
二、重點、難點分析
本節(jié)的重點和難點是復(fù)數(shù)乘除法運算法則及復(fù)數(shù)的有關(guān)性質(zhì).復(fù)數(shù)的代數(shù)形式相乘,與加減法一樣,可以按多項式的乘法進行,但必須在所得的結(jié)果中把換成-1,并且把實部與虛部分合并.很明顯,兩個復(fù)數(shù)的積仍然是一個復(fù)數(shù),即在復(fù)數(shù)集內(nèi),乘法是永遠可以實施的,同時它滿足并換律、結(jié)合律及乘法對加法的分配律.規(guī)定復(fù)數(shù)的除法是乘法的逆運算,它同多項式除法類似,當兩個多項式相除,可以寫成分式,若分母含有理式時,要進行分母有理化,而兩個復(fù)數(shù)相除時,要使分母實數(shù)化,即分式的分子和分母都乘以分母的共軛復(fù)數(shù),使分母變成實數(shù).
三、教學(xué)建議
1.在學(xué)習(xí)復(fù)數(shù)的代數(shù)形式相乘時,復(fù)數(shù)的乘法法則規(guī)定按照如下法則進行.設(shè)是任意兩個復(fù)數(shù),那么它們的積:
也就是說.復(fù)數(shù)的乘法與多項式乘法是類似的,注重有一點不同即必須在所得結(jié)果中把換成一1,再把實部,虛部分別合并,而不必去記公式.
2.復(fù)數(shù)的乘法不僅滿足交換律與結(jié)合律,實數(shù)集R中整數(shù)指數(shù)冪的運算律,在復(fù)數(shù)集C中仍然成立,即對任何,,及,有:
,,;
對于復(fù)數(shù)只有在整數(shù)指數(shù)冪的范圍內(nèi)才能成立.由于我們尚未對復(fù)數(shù)的分數(shù)指數(shù)冪進行定義,因此假如把上述法則擴展到分數(shù)指數(shù)冪內(nèi)運用,就會得到荒謬的結(jié)果。如,若由,就會得到的錯誤結(jié)論,對此一定要重視。
3.講解復(fù)數(shù)的除法,可以按照教材規(guī)定它是乘法的逆運算,即求一個復(fù)數(shù),使它滿足(這里,是已知的復(fù)數(shù)).列出上式后,由乘法法則及兩個復(fù)數(shù)相等的條件得:
,
由此
,
于是
得出商以后,還應(yīng)當著重向?qū)W生指出:假如根據(jù)除法的定義,每次都按上述做來法逆運算的辦法來求商,這將是很麻煩的.分析一下商的結(jié)構(gòu),從形式上可以得出兩個復(fù)數(shù)相除的較為簡捷的求商方法,就是先把它們的商寫成分式的形式,然后把分子與分母都乘以分母的共軛復(fù)數(shù),再把結(jié)果化簡即可.
4.這道例題的目的之一是練習(xí)我們對于復(fù)數(shù)乘法運算、乘方運算及乘法公式的操作,要求我們做到熟練和準確。從這道例題的運算結(jié)果,我們應(yīng)該看出,也是1的一個立方根。因此,我們應(yīng)該修正過去關(guān)于“1的立方根是1”的熟悉,想到1至少還有一個虛數(shù)根。然后再回顧例2的解題過程,發(fā)現(xiàn)其中所有的“”號都可以改成“±”。這樣就能找出1的另一個虛數(shù)根。所以1在復(fù)數(shù)集C內(nèi)至少有三個根:1,,。以上對于一道例題或練習(xí)題的反思過程,看起來并不難,但對我們學(xué)習(xí)知識和提高能力卻十分重要。它可以有效地鍛煉我們的逆向思維,拓寬和加深我們的知識,使我們對一個問題的熟悉更加全面。
5.教材194頁第6題這是關(guān)于復(fù)數(shù)模的一個重要不等式,在研究復(fù)數(shù)模的最值問題中有著廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用上述絕對值不等式過程中,要非凡注重等號成立的條件。
教學(xué)設(shè)計示例
復(fù)數(shù)的乘法
教學(xué)目標
1.把握復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的乘法運算法則,能熟練地進行復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘法運算;
2.理解復(fù)數(shù)的乘法滿足交換律、結(jié)合律以及分配律;
3.知道復(fù)數(shù)的乘法是同復(fù)數(shù)的積,理解復(fù)數(shù)集C中正整數(shù)冪的運算律,把握i的乘法運算性質(zhì).
教學(xué)重點難點
復(fù)數(shù)乘法運算法則及復(fù)數(shù)的有關(guān)性質(zhì).
難點是復(fù)數(shù)乘法運算律的理解.
教學(xué)過程設(shè)計
1.引入新課
前面學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的加減法,其運算法則與兩個多項式相加減的辦法一致.那么兩個復(fù)數(shù)的乘法運算是否仍可與兩個多項式相乘類似的辦法進行呢?
教學(xué)中,可讓學(xué)生先按此辦法計算,然后將同學(xué)們運算所得結(jié)果與教科書的規(guī)定對照,從而引入新課.
2.提出復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的運算法則:
.
指出這一法則也是一種規(guī)定,由于它與多項式乘法運算法則一致,因此,不需要記憶這個公式.
3.引導(dǎo)學(xué)生證實復(fù)數(shù)的乘法滿足交換律、結(jié)合律以及分配律.
4.講解例1、例2
例1求.
此例的解答可由學(xué)生自己完成.然后,組織討論,由學(xué)生自己歸納總結(jié)出共軛復(fù)數(shù)的一個重要性質(zhì):.
教學(xué)過程中,也可以引導(dǎo)學(xué)生用以上公式來證實:
.
例2計算.
教學(xué)中,可將學(xué)生分成三組分別按不同的運算順序進行計算.比如說第一組按進行計算;第二組按進行計算.討論其計算結(jié)果一致說明了什么問題?
5.引導(dǎo)學(xué)生得出復(fù)數(shù)集中正整數(shù)冪的運算律以及i的乘方性質(zhì)
教學(xué)過程中,可根據(jù)學(xué)生的情況,考慮是否將這些結(jié)論推廣到自然數(shù)冪或整數(shù)冪.
6.講解例3
例3設(shè),求證:(1);(2)
講此例時,應(yīng)向?qū)W生指出:(1)實數(shù)集中的乘法公式在復(fù)數(shù)集中仍然成立;(2)復(fù)數(shù)的混合運算也是乘方,乘除,最后加減,有括號應(yīng)先處括號里面的.
此后引導(dǎo)學(xué)生思考:(1)課本中關(guān)于(2)小題的注解;(2)假如,則與還成立嗎?
7.課堂練習(xí)
課本練習(xí)第1、2、3題.
8.歸納總結(jié)
(1)學(xué)生填空:
;==.
設(shè),則=,=,=,=.
設(shè)(或),則,.
(2)對復(fù)數(shù)乘法、乘方的有關(guān)運算進行小結(jié).
9.作業(yè)
課本習(xí)題5.4第1、3題.
相關(guān)知識
復(fù)數(shù)的加法與減法
復(fù)數(shù)的加法與減法教學(xué)目標
(1)把握復(fù)數(shù)加法與減法運算法則,能熟練地進行加、減法運算;
(2)理解并把握復(fù)數(shù)加法與減法的幾何意義,會用平行四邊形法則和三角形法則解決一些簡單的問題;
(3)能初步運用復(fù)平面兩點間的距離公式解決有關(guān)問題;
(4)通過學(xué)習(xí)平行四邊形法則和三角形法,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想;
(5)通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生良好思維品質(zhì)(思維的嚴謹性,深刻性,靈活性等).
教學(xué)建議
一、知識結(jié)構(gòu)
二、重點、難點分析
本節(jié)的重點是復(fù)數(shù)加法法則。難點是復(fù)數(shù)加減法的幾何意義。復(fù)數(shù)加法法則是教材首先規(guī)定的法則,它是復(fù)數(shù)加減法運算的基礎(chǔ),對于這個規(guī)定的合理性,在教學(xué)過程中要加以重視。復(fù)數(shù)加減法的幾何意義的難點在于復(fù)數(shù)加減法轉(zhuǎn)化為向量加減法,以它為根據(jù)來解決某些平面圖形的問題,學(xué)生對這一點不輕易接受。
三、教學(xué)建議
(1)在復(fù)數(shù)的加法與減法中,重點是加法.教材首先規(guī)定了復(fù)數(shù)的加法法則.對于這個規(guī)定,應(yīng)通過下面幾個方面,使學(xué)生逐步理解這個規(guī)定的合理性:①當時,與實數(shù)加法法則一致;②驗證實數(shù)加法運算律在復(fù)數(shù)集中仍然成立;③符合向量加法的平行四邊形法則.
(2)復(fù)數(shù)加法的向量運算講解設(shè),畫出向量,后,提問向量加法的平行四邊形法則,并讓學(xué)生自己畫出和向量(即合向量),畫出向量后,問與它對應(yīng)的復(fù)數(shù)是什么,即求點Z的坐標OR與RZ(證法如教材所示).
(3)向?qū)W生介紹復(fù)數(shù)加法的三角形法則.講過復(fù)數(shù)加法可按向量加法的平行四邊形法則來進行后,可以指出向量加法還可按三角形法則來進行:如教材中圖8-5(2)所示,求與的和,可以看作是求與的和.這時先畫出第一個向量,再以的終點為起點畫出第二個向量,那么,由第一個向量起點O指向第二個向量終點Z的向量,就是這兩個向量的和向量.
(4)向?qū)W生指出復(fù)數(shù)加法的三角形法則的好處.向?qū)W生介紹一下向量加法的三角形法則是有好處的:例如講到當與在同一直線上時,求它們的和,用三角形法則來解釋,可能比“畫一個壓扁的平行四邊形”來解釋輕易理解一些;講復(fù)數(shù)減法的幾何意義時,用三角形法則也較平行四邊形法則更為方便.
(5)講解了教材例2后,應(yīng)強調(diào)(注重:這里是起點,是終點)就是同復(fù)數(shù)-對應(yīng)的向量.點,之間的距離就是向量的模,也就是復(fù)數(shù)-的模,即.
例如,起點對應(yīng)復(fù)數(shù)-1、終點對應(yīng)復(fù)數(shù)的那個向量(如圖),可用來表示.因而點與()點間的距離就是復(fù)數(shù)的模,它等于。
教學(xué)設(shè)計示例
復(fù)數(shù)的減法及其幾何意義
教學(xué)目標
1.理解并把握復(fù)數(shù)減法法則和它的幾何意義.
2.滲透轉(zhuǎn)化,數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想和方法,提高分析、解決問題能力.
3.培養(yǎng)學(xué)生良好思維品質(zhì)(思維的嚴謹性,深刻性,靈活性等).
教學(xué)重點和難點
重點:復(fù)數(shù)減法法則.
難點:對復(fù)數(shù)減法幾何意義理解和應(yīng)用.
教學(xué)過程設(shè)計
(一)引入新課
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)加法法則及其幾何意義,今天我們研究的課題是復(fù)數(shù)減法及其幾何意義.(板書課題:復(fù)數(shù)減法及其幾何意義)
(二)復(fù)數(shù)減法
復(fù)數(shù)減法是加法逆運算,那么復(fù)數(shù)減法法則為(i)(i)=()()i,
1.復(fù)數(shù)減法法則
(1)規(guī)定:復(fù)數(shù)減法是加法逆運算;
(2)法則:(i)(i)=()()i(,,,∈R).
把(i)(i)看成(i)(1)(i)如何推導(dǎo)這個法則.
(i)(i)=(i)(1)(i)=(i)(i)=()()i.
推導(dǎo)的想法和依據(jù)把減法運算轉(zhuǎn)化為加法運算.
推導(dǎo):設(shè)(i)(i)=i(,∈R).即復(fù)數(shù)i為復(fù)數(shù)i減去復(fù)數(shù)i的差.由規(guī)定,得(i)(i)=i,依據(jù)加法法則,得()()i=i,依據(jù)復(fù)數(shù)相等定義,得
故(i)(i)=()()i.這樣推導(dǎo)每一步都有合理依據(jù).
我們得到了復(fù)數(shù)減法法則,兩個復(fù)數(shù)的差仍是復(fù)數(shù).是唯一確定的復(fù)數(shù).
復(fù)數(shù)的加(減)法與多項式加(減)法是類似的.就是把復(fù)數(shù)的實部與實部,虛部與虛部分別相加(減),即(i)±(i)=(±)(±)i.
(三)復(fù)數(shù)減法幾何意義
我們有了做復(fù)數(shù)減法的依據(jù)——復(fù)數(shù)減法法則,那么復(fù)數(shù)減法的幾何意義是什么?
設(shè)z=i(,∈R),z1=i(,∈R),對應(yīng)向量分別為,如圖
由于復(fù)數(shù)減法是加法的逆運算,設(shè)z=()()i,所以zz1=z2,z2z1=z,由復(fù)數(shù)加法幾何意義,以為一條對角線,1為一條邊畫平行四邊形,那么這個平行四邊形的另一邊2所表示的向量OZ2就與復(fù)數(shù)zz1的差()()i對應(yīng),如圖.
在這個平行四邊形中與zz1差對應(yīng)的向量是只有向量2嗎?
還有.因為OZ2Z1Z,所以向量,也與zz1差對應(yīng).向量是以Z1為起點,Z為終點的向量.
能概括一下復(fù)數(shù)減法幾何意義是:兩個復(fù)數(shù)的差zz1與連接這兩個向量終點并指向被減數(shù)的向量對應(yīng).
(四)應(yīng)用舉例
在直角坐標系中標Z1(2,5),連接OZ1,向量1與多數(shù)z1對應(yīng),標點Z2(3,2),Z2關(guān)于x軸對稱點Z2(3,2),向量2與復(fù)數(shù)對應(yīng),連接,向量與的差對應(yīng)(如圖).
例2根據(jù)復(fù)數(shù)的幾何意義及向量表示,求復(fù)平面內(nèi)兩點間的距離公式.
解:設(shè)復(fù)平面內(nèi)的任意兩點Z1,Z2分別表示復(fù)數(shù)z1,z2,那么Z1Z2就是復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量,點之間的距離就是向量的模,即復(fù)數(shù)z2z1的模.假如用d表示點Z1,Z2之間的距離,那么d=|z2z1|.
例3在復(fù)平面內(nèi),滿足下列復(fù)數(shù)形式方程的動點Z的軌跡是什么.
(1)|z1i|=|z2i|;
方程左式可以看成|z(1i)|,是復(fù)數(shù)Z與復(fù)數(shù)1i差的模.
幾何意義是是動點Z與定點(1,1)間的距離.方程右式也可以寫成|z(2i)|,是復(fù)數(shù)z與復(fù)數(shù)2i差的模,也就是動點Z與定點(2,1)間距離.這個方程表示的是到兩點(1,1),(2,1)距離相等的點的軌跡方程,這個動點軌跡是以點(1,1),(2,1)為端點的線段的垂直平分線.
(2)|zi||zi|=4;
方程可以看成|z(i)||zi|=4,表示的是到兩個定點(0,1)和(0,1)距離和等于4的動點軌跡.滿足方程的動點軌跡是橢圓.
(3)|z2||z2|=1.
這個方程可以寫成|z(2)||z2|=1,所以表示到兩個定點(2,0),(2,0)距離差等于1的點的軌跡,這個軌跡是雙曲線.是雙曲線右支.
由z1z2幾何意義,將z1z2取模得到復(fù)平面內(nèi)兩點間距離公式d=|z1z2|,由此得到線段垂直平分線,橢圓、雙曲線等復(fù)數(shù)方程.使有些曲線方程形式變得更為簡捷.且反映曲線的本質(zhì)特征.
例4設(shè)動點Z與復(fù)數(shù)z=i對應(yīng),定點P與復(fù)數(shù)p=i對應(yīng).求
(1)復(fù)平面內(nèi)圓的方程;
解:設(shè)定點P為圓心,r為半徑,如圖
由圓的定義,得復(fù)平面內(nèi)圓的方程|zp|=r.
(2)復(fù)平面內(nèi)滿足不等式|zp|r(r∈R)的點Z的集合是什么圖形?
解:復(fù)平面內(nèi)滿足不等式|zp|r(r∈R)的點的集合是以P為圓心,r為半徑的圓面部分(不包括周界).利用復(fù)平面內(nèi)兩點間距離公式,可以用復(fù)數(shù)解決解析幾何中某些曲線方程.不等式等問題.
(五)小結(jié)
我們通過推導(dǎo)得到復(fù)數(shù)減法法則,并進一步得到了復(fù)數(shù)減法幾何意義,應(yīng)用復(fù)數(shù)減法幾何意義和復(fù)平面內(nèi)兩點間距離公式,可以用復(fù)數(shù)研究解析幾何問題,不等式以及最值問題.
(六)布置作業(yè)P193習(xí)題二十七:2,3,8,9.
探究活動
復(fù)數(shù)等式的幾何意義
復(fù)數(shù)等式在復(fù)平面上表示以為圓心,以1為半徑的圓。請再舉三個復(fù)數(shù)等式并說明它們在復(fù)平面上的幾何意義。
分析與解
1.復(fù)數(shù)等式在復(fù)平面上表示線段的中垂線。
2.復(fù)數(shù)等式在復(fù)平面上表示一個橢圓。
3.復(fù)數(shù)等式在復(fù)平面上表示一條線段。
4.復(fù)數(shù)等式在復(fù)平面上表示雙曲線的一支。
5.復(fù)數(shù)等式在復(fù)平面上表示原點為O、構(gòu)成一個矩形。
說明復(fù)數(shù)與復(fù)平面上的點有一一對應(yīng)的關(guān)系,假如我們對復(fù)數(shù)的代數(shù)形式工(幾何意義)之間的關(guān)系比較熟悉的話,必然會強化對復(fù)數(shù)知識的把握。
復(fù)數(shù)的加法與減法導(dǎo)學(xué)案
石油中學(xué)高中文科數(shù)學(xué)選修1-2導(dǎo)學(xué)案---復(fù)數(shù)
§3-2復(fù)數(shù)的加法與減法
學(xué)習(xí)目標:
掌握復(fù)數(shù)的加法與減法的運算法則,了解其幾何意義,能用平行四邊形法則和三角形法則解決一些簡單的問題。
學(xué)習(xí)重點:復(fù)數(shù)的加法與減法的運算法則。
學(xué)習(xí)難點:復(fù)數(shù)的加法與減法的幾何意義。
自主學(xué)習(xí)
一、知識再現(xiàn):
1、復(fù)數(shù)、點、向量之間的對應(yīng)關(guān)系:復(fù)數(shù)復(fù)平面內(nèi)的點平面向量。
2、實數(shù)可以進性加減乘除四則運算,且運算結(jié)果仍是一個實數(shù),那么復(fù)數(shù)呢?
3、復(fù)數(shù)的概念及其幾何意義.
二、新課研究:
已知:z1=a+bi,z2=c+di(.a,b,c,d∈R.)
1、復(fù)數(shù)的加法:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
2、復(fù)數(shù)的減法:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
與多項式加(減)法是類似的.就是把復(fù)數(shù)的實部與實部,虛部與虛部分別相加(減),結(jié)果仍然是一個復(fù)數(shù)。
復(fù)數(shù)的運算滿足交換率、結(jié)合律。
練習(xí)
1)計算:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)
2)計算:(1-2i)+(-2+3i)+(3-4i)+(-4+5i)+…+(-2002+2003i)+(2003-2004i)
3、復(fù)數(shù)加法的幾何意義:
設(shè)復(fù)數(shù)z1=a+bi,z2=c+di,在復(fù)平面上所對應(yīng)的向量為、,即、的坐標形式為=(a,b),=(c,d)以、為鄰邊作平行四邊形OZ1ZZ2,則對角線OZ對應(yīng)的向量是,
∴=+=(a,b)+(c,d)=(a+c,b+d)=(a+c)+(b+d)i
復(fù)數(shù)減法的幾何意義:復(fù)數(shù)減法是加法的逆運算,設(shè)z=(a-c)+(b-d)i,所以z-z1=z2,z2+z1=z,由復(fù)數(shù)加法幾何意義,以為一條對角線,為一條邊畫平行四邊形,那么這個平行四邊形的另一邊OZ2所表示的向量就與復(fù)數(shù)z-z1的差(a-c)+(b-d)i對應(yīng)由于,所以,兩個復(fù)數(shù)的差z-z1與連接這兩個向量終點并指向被減數(shù)的向量對應(yīng).
三、例題講解
例1已知復(fù)數(shù)z1=2+i,z2=1+2i在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點分別為A、B,求對應(yīng)的復(fù)數(shù)z,z在平面內(nèi)所對應(yīng)的點在第幾象限?
解:z=z2-z1=(1+2i)-(2+i)=-1+i,
∵z的實部a=-1<0,虛部b=1>0,
∴復(fù)數(shù)z在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點在第二象限內(nèi).
例2復(fù)數(shù)z1=1+2i,z2=-2+i,z3=-1-2i,它們在復(fù)平面上的對應(yīng)點是一個正方形的三個頂點,求這個正方形的第四個頂點對應(yīng)的復(fù)數(shù).
分析一:利用,求點D的對應(yīng)復(fù)數(shù).
分析二:利用原點O正好是正方形ABCD的中心來解.
四、課堂鞏固
1、在復(fù)平面上復(fù)數(shù)-3-2i,-4+5i,2+i所對應(yīng)的點分別是A、B、C,則平行四邊形ABCD的對角線BD所對應(yīng)的復(fù)數(shù)是
A.5-9iB.-5-3iC.7-11iD.-7+11i
2、已知復(fù)平面上△AOB的頂點A所對應(yīng)的復(fù)數(shù)為1+2i,其重心G所對應(yīng)的復(fù)數(shù)為1+i,則以O(shè)A、OB為鄰邊的平行四邊形的對角線長為
A.3B.2C.2D.
3、復(fù)平面上三點A、B、C分別對應(yīng)復(fù)數(shù)1,2i,5+2i,則由A、B、C所構(gòu)成的三角形是
A.直角三角形B.等腰三角形C.銳角三角形D.鈍角三角形
4、一個實數(shù)與一個虛數(shù)的差()
A.不可能是純虛數(shù)B.可能是實數(shù)
C.不可能是實數(shù)D.無法確定是實數(shù)還是虛數(shù)
5、計算:(2x+3yi)-(3x-2yi)+(y-2xi)-3xi=________(x、y∈R).
五、歸納反思
六、合作探究
1、已知復(fù)數(shù)z1=a2-3+(a+5)I,z2=a-1+(a2+2a-1)i(a∈R)分別對應(yīng)向量、(O為原點),若向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)為純虛數(shù),求a的值.
2、在復(fù)平面上復(fù)數(shù)-3-2i,-4+5i,2+i為平行四邊形的三個頂點,求第四個頂點所對應(yīng)的復(fù)數(shù)。
數(shù)系的擴充與復(fù)數(shù)的概念
3.1.1數(shù)系的擴充與復(fù)數(shù)的概念
【教學(xué)目標】
(1)在問題情境中了解數(shù)系的擴充過程,體會實際需求在數(shù)系擴充過程中的作用理解復(fù)數(shù)的基本概念
(2)理解復(fù)數(shù)的基本概念以及復(fù)數(shù)相等的充要條件
(3)了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示方法
【教學(xué)重難點】
重點:引進虛數(shù)單位i的必要性、對i的規(guī)定、復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
難點:實數(shù)系擴充到復(fù)數(shù)系的過程的理解,復(fù)數(shù)概念的理解
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情景、提出問題
問題1:我們知道,對于實系數(shù)一元二次方程,沒有實數(shù)根.我們能否將實數(shù)集進行擴充,使得在新的數(shù)集中,該問題能得到圓滿解決呢?
問題2:類比引進,就可以解決方程在有理數(shù)集中無解的問題,怎么解決在實數(shù)集中無解的問題呢?
問題3:把實數(shù)和新引進的數(shù)i像實數(shù)那樣進行運算,并希望運算時有關(guān)的運算律仍成立,你得到什么樣的數(shù)?
二、學(xué)生活動
1.復(fù)數(shù)的概念:
⑴虛數(shù)單位:數(shù)__叫做虛數(shù)單位,具有下面的性質(zhì):
①_________
②______________________________________________
⑵復(fù)數(shù):形如__________叫做復(fù)數(shù),常用字母___表示,全體復(fù)數(shù)構(gòu)成的集合叫做______,常用字母___表示.
⑶復(fù)數(shù)的代數(shù)形式:_________,其中____叫做復(fù)數(shù)的實部,___叫做復(fù)數(shù)的虛部,復(fù)數(shù)的實部和虛部都是___數(shù).
(4)對于復(fù)數(shù)a+bi(a,b∈R),
當且僅當_____時,它是實數(shù);
當且僅當_____時,它是實數(shù)0;
當_______時,叫做虛數(shù);
當_______時,叫做純虛數(shù);
2.學(xué)生分組討論
⑴復(fù)數(shù)集C和實數(shù)集R之間有什么關(guān)系?
⑵如何對復(fù)數(shù)a+bi(a,b∈R)進行分類?
⑶復(fù)數(shù)集、實數(shù)集、虛數(shù)集、純虛數(shù)集之間的關(guān)系,可以用韋恩圖表示出來嗎?
3.練習(xí):
(1).下列數(shù)中,哪些是實數(shù),哪些是虛數(shù),哪些是純虛數(shù)?并分別指出這些復(fù)數(shù)的實部與虛部各是什么?
2+2i,0.618,2i/7,0,
5i+8,3-9i
(2)、判斷下列命題是否正確:
(1)若a、b為實數(shù),則Z=a+bi為虛數(shù)
(2)若b為實數(shù),則Z=bi必為純虛數(shù)
(3)若a為實數(shù),則Z=a一定不是虛數(shù)
三、歸納總結(jié)、提升拓展
例1實數(shù)m分別取什么值時,復(fù)數(shù)
z=m+1+(m-1)i
是(1)實數(shù)?(2)虛數(shù)?(3)純虛數(shù)?
解:
歸納總結(jié):
確定復(fù)數(shù)z=a+bi是實數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù)的條件是:練習(xí):實數(shù)m分別取什么值時,復(fù)數(shù)
z=m2+m-2+(m2-1)i
是(1)實數(shù)?(2)虛數(shù)?(3)純虛數(shù)?
兩個復(fù)數(shù)相等,即兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件是它們的實部與虛部分別對應(yīng)相等.也就是
a+bi=c+di_______________________(a、b、c、d為實數(shù))
由此容易出:a+bi=0_______________________
例2已知x+2y+(2x+6)i=3x-2,其中,x,y為實數(shù),求x與y.
四、反饋訓(xùn)練、鞏固落實
1、若x,y為實數(shù),且2x-2y+(x+y)i=x-2i
求x與y.
2、若x為實數(shù),且(2x2-3x-2)+(x2-5x+6)i=0,求x的值.
數(shù)系的擴充與復(fù)數(shù)的引入
數(shù)系的擴充與復(fù)數(shù)的引入
1、了解數(shù)系的擴充過程,體會實際需求與數(shù)學(xué)內(nèi)部的矛盾(數(shù)的運算規(guī)則、方程理論)在數(shù)系擴充過程中的作用.
2、理解復(fù)數(shù)的基本概念以及復(fù)數(shù)相等的充要條件
3、了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義,能進行復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運算,了解復(fù)數(shù)代數(shù)形式的加、減運算的幾何意義.
重視復(fù)數(shù)的概念和運算,注意復(fù)數(shù)問題實數(shù)化.
第1課時復(fù)數(shù)的有關(guān)概念
1.復(fù)數(shù):形如的數(shù)叫做復(fù)數(shù),其中a,b分別叫它的和.
2.分類:設(shè)復(fù)數(shù):
(1)當=0時,z為實數(shù);
(2)當0時,z為虛數(shù);
(3)當=0,且0時,z為純虛數(shù).
3.復(fù)數(shù)相等:如果兩個復(fù)數(shù)相等且相等就說這兩個復(fù)數(shù)相等.
4.共軛復(fù)數(shù):當兩個復(fù)數(shù)實部,虛部時.這兩個復(fù)數(shù)互為共軛復(fù)數(shù).(當虛部不為零時,也可說成互為共軛虛數(shù)).
5.若z=a+bi,(a,bR),則|z|=;z=.
6.復(fù)平面:建立直角坐標系來表示復(fù)數(shù)的平面叫做復(fù)平面,x軸叫做,叫虛軸.
7.復(fù)數(shù)z=a+bi(a,bR)與復(fù)平面上的點建立了一一對應(yīng)的關(guān)系.
8.兩個實數(shù)可以比較大小、但兩個復(fù)數(shù)如果不全是實數(shù),就比較它們的大小.
例1.m取何實數(shù)值時,復(fù)數(shù)z=+是實數(shù)?是純虛數(shù)?
解:①z是實數(shù)
②z為純虛數(shù)
變式訓(xùn)練1:當m分別為何實數(shù)時,復(fù)數(shù)z=m2-1+(m2+3m+2)i是(1)實數(shù)?(2)虛數(shù)?(3)純虛數(shù)?(4)零?
解:(1)m=-1,m=-2;(2)m≠-1,m≠-2;(3)m=1;(4)m=-1.
例2.已知x、y為共軛復(fù)數(shù),且,求x.
解:設(shè)代入由復(fù)數(shù)相等的概念可得
變式訓(xùn)練2:已知復(fù)數(shù)z=1+i,如果=1-i,求實數(shù)a,b的值.
由z=1+i得
==(a+2)-(a+b)i
從而,解得.
例3.若方程至少有一個實根,試求實數(shù)m的值.
解:設(shè)實根為,代入利用復(fù)數(shù)相等的概念可得=
變式訓(xùn)練3:若關(guān)于x的方程x2+(t2+3t+tx)i=0有純虛數(shù)根,求實數(shù)t的值和該方程的根.
解:t=-3,x1=0,x2=3i.提示:提示:設(shè)出方程的純虛數(shù)根,分別令實部、虛部為0,將問題轉(zhuǎn)化成解方程組.
例4.復(fù)數(shù)滿足,試求的最小值.
設(shè),則,
于是
變式訓(xùn)練4:已知復(fù)平面內(nèi)的點A、B對應(yīng)的復(fù)數(shù)分別是、,其中,設(shè)對應(yīng)的復(fù)數(shù)為.
(1)求復(fù)數(shù);
(2)若復(fù)數(shù)對應(yīng)的點P在直線上,求的值.
解:(1)
(2)將代入
可得.
1.要理解和掌握復(fù)數(shù)為實數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù)、零時,對實部和虛部的約束條件.
2.設(shè)z=a+bi(a,bR),利用復(fù)數(shù)相等和有關(guān)性質(zhì)將復(fù)數(shù)問題實數(shù)化是解決復(fù)數(shù)問題的常用方法.
第2課時復(fù)數(shù)的代數(shù)形式及其運算
1.復(fù)數(shù)的加、減、乘、除運算按以下法則進行:
設(shè),則
(1)=;
(2)=;
(3)=().
2.幾個重要的結(jié)論:
⑴
⑵==.
⑶若z為虛數(shù),則=
3.運算律
⑴=.
⑵=.
⑶=.
例1.計算:
解:提示:利用
原式=0
變式訓(xùn)練1:求復(fù)數(shù)
(A)(B)(C)(D)
解:故選C;
例2.若,求
解:提示:利用
原式=
變式訓(xùn)練2:已知復(fù)數(shù)z滿足z2+1=0,則(z6+i)(z6-i)=▲.
解:2
例3.已知,問是否存在復(fù)數(shù)z,使其滿足(aR),如果存在,求出z的值,如果不存在,說明理由
解:提示:設(shè)利用復(fù)數(shù)相等的概念有
變式訓(xùn)練3:若,其中是虛數(shù)單位,則a+b=__________
解:3
例4.證明:在復(fù)數(shù)范圍內(nèi),方程(為虛數(shù)單位)無解.
證明:原方程化簡為
設(shè)、y∈R,代入上述方程得
將(2)代入(1),整理得無實數(shù)解,∴原方程在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)無解.
變式訓(xùn)練4:已知復(fù)數(shù)z1滿足(1+i)z1=-1+5i,z2=a-2-i,其中i為虛數(shù)單位,a∈R,若,求a的取值范圍.
解:由題意得z1==2+3i,
于是==,=.
由,得a2-8a+70,1a7.
1.在復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運算中,加減乘運算按多項式運算法則進行,除法則需分母實數(shù)化,必須準確熟練地掌握.
2.記住一些常用的結(jié)果,如的有關(guān)性質(zhì)等可簡化運算步驟提高運算速度.
3.復(fù)數(shù)的代數(shù)運算與實數(shù)有密切聯(lián)系但又有區(qū)別,在運算中要特別注意實數(shù)范圍內(nèi)的運算法則在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)是否適用.
復(fù)數(shù)章節(jié)測試題
一、選擇題
1.若復(fù)數(shù)(,為虛數(shù)單位)是純虛數(shù),則實數(shù)的值為()
A、-6B、13C.D.
2.定義運算,則符合條件的復(fù)數(shù)對應(yīng)的點在()
A.第一象限;B.第二象限;C.第三象限;D.第四象限;
3.若復(fù)數(shù)是純虛數(shù)(是虛數(shù)單位),則實數(shù)()
A.-4;B.4;C.-1;D.1;
4.復(fù)數(shù)=()
A.-IB.IC.2-iD.-2+i
6.若復(fù)數(shù)在復(fù)平面上對應(yīng)的點位于第二象限,則實數(shù)a的取值范圍是()
A.B.C.D.
7.已知復(fù)數(shù)z滿足,則z=()
(A)-1+i(B)1+i(C)1-i(D)-1-i
8.若復(fù)數(shù),且為純虛數(shù),則實數(shù)為()
A.1B.-1C.1或-1D.0
9.如果復(fù)數(shù)的實部和虛部相等,則實數(shù)等于()
(A)(B)(C)(D)
10.若z是復(fù)數(shù),且,則的一個值為()
A.1-2B.1+2C.2-D.2+
11.若復(fù)數(shù)為純虛數(shù),其中為虛數(shù)單位,則=()
A.B.C.D.
12.復(fù)數(shù)在復(fù)平面中所對應(yīng)的點到原點的距離為()
A.12B.22C.1D.2
二、填空題
13.設(shè),a,b∈R,將一個骰子連續(xù)拋擲兩次,第一次得到的點數(shù)為a,第二次得到的點數(shù)為b,則使復(fù)數(shù)z2為純虛數(shù)的概率為.
14.設(shè)i為虛數(shù)單位,則.
15.若復(fù)數(shù)z滿足方程,則z=.
16..已知實數(shù)x,y滿足條件,(為虛數(shù)單位),則的最小值是.
17.復(fù)數(shù)z=,則|z|=.
18.虛數(shù)(x-2)+y其中x、y均為實數(shù),當此虛數(shù)的模為1時,的取值范圍是()
A.[-,]B.∪(
C.[-,]D.[-,0∪(0,
19.已知(a0),且復(fù)數(shù)的虛部減去它的實部所得的差等于,求復(fù)數(shù)的模.
20..復(fù)平面內(nèi),點、分別對應(yīng)復(fù)數(shù)、,且,,
,若可以與任意實數(shù)比較大小,求的值(O為坐標原點).
復(fù)數(shù)章節(jié)測試題答案
一、選擇題
1.A2.答案:A3.答案:B
4.答案:B
6.答案:A
7.A
8.B
9.B
10.B
11.D
12.B
二、填空題
13.
14.2i
15.
16.答案:22
17.答案:
18.答案:B∵,設(shè)k=,
則k為過圓(x-2)2+y2=1上點及原點
的直線斜率,作圖如下,k≤,
又∵y≠0,∴k≠0.由對稱性選B.
【幫你歸納】本題考查復(fù)數(shù)的概念,以及轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思維能力,利用復(fù)數(shù)與解析幾何、平面幾何之間的關(guān)系求解.虛數(shù)一詞又強調(diào)y≠0,這一易錯點.
【誤區(qū)警示】本題屬于基礎(chǔ)題,每步細心計算是求解本題的關(guān)鍵,否則將會遭遇“千里之堤,潰于蟻穴”之尷尬.
19.解:
20.解:依題意為實數(shù),可得