复数的运算说课稿.docx
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复数的运算说课稿
复数的运算说课稿
林萍萍
2012-10-21
一、说教材
(一)教材的地位与作用:
1、依据新大纲及教材分析,复数四则运算是本章知识的重
点。
2、新教材降低了对复数的要求,只要求学习复数的概念,复数的代
数形式及几何意义,加减乘除运算及加减的几何意义。
因此,复数的
概念,复数的代数运算是重点,在教学中要注意与实数运算法则和性
质的比较,多采用类比的学习方法,在复数的概念和复数的代数运算
的教学中,应避免烦琐的计算,多利用复数的概念解决问题。
。
3、将实数的运算通性、通法扩充到复数,是对数学知识
的一种创新,有利培养学生的学习兴趣和创新精神。
(二)学情分析:
1、学生以了解复数的概念与定义以及复数在数域内的地位。
2、学生知识经验与学习经验较为丰富,以具有类比知识点
的学习方法。
3、学生思维活泼,积极性高,已初步形成对数学问题的合
作探究能力。
4、学生层次参差不齐,个体差异比较明显。
(三)教学目标:
1
1、知识目标:
掌握复数代数形式的加、减、乘、除、乘方
运算法则。
2、能力目标:
培养学生运算的能力。
3、情感、价值观目标培养学生学习数学的兴趣,勇于创新
的精神。
(四)教学重点:
复数的概念,复数的代数运算是重点
(五)教学难点:
复数代数形式的乘、除法法则。
教学方法:
(六)启发式教学法关键:
掌握复数加法、减法的定义和复
数相等定义的运用。
二、说教法:
1、本节课通过复习整式的运算,复数的运算,通过类比
思想体会整式的运算与复数的运算的共性,使学生体会其中
的思想方法,培养学生创新能力和运用数学思想方法解决问
题的能力。
2、例题的学习,使学生在学会复数运算的基础上归纳计
算方法,提高运算能力,归纳、概括能力。
三、说学法:
1、复习已学知识,为本节课学习作铺垫。
通过对数系学
习的回忆,引出课题,激发学生学习动机。
2、让学生板演运算法则,有利于培养学生创新能力和主
动实现学习目标。
3、通过例题学会复数的运算,归纳运算简便方法。
培养
2
学生归纳问题、转化问题的努力。
四、说课过程:
(一)、复习提问:
1、1.虚数单位 i :
(1)它的平方等于-1,即
i 2 = -1 ;
(2)实数
可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算
律仍然成立
2、 i 与-1 的关系:
i 就是-1 的一个平方根,即方程 x2=-1
的一个根,方程 x2=-1 的另一个根是- i
3、复数的概念:
形如 a+bi (a,b∈R)叫做复数,a,b 分别
叫做它的实部和虚部。
4、复数的分类:
复数 a+bi (a,b∈R),当 b=0 时,就是实
数;当 b≠0 时,叫做虚数; 当 a=0,b≠0 时,叫做纯虚数;
5、复数 Z1=a1+b1i 与 Z2=a2+b2i 相等的充要条件是 a1=a2,
b1=b2。
⎧实数 (b=0)
复数Z = a + bi ⎨ ⎧一般虚数(b ≠ 0, a ≠ 0)
6、复数的分类:
⎪
⎪虚数 (b ≠ 0) ⎨
⎩ ⎩纯虚数(b ≠ 0, a = 0)
uuruur
虚数不能比较大小,只有等与不等。
即使是 也没有大小。
7、复数的模:
若向量 OZ 表示复数 z,则称 OZ 的模 r 为复数 z
的模,z =| a + bi |= a 2 + b2 ;
积或商的模可利用模的性质( 1)
z ⋅L z = z ⋅ z ⋅L ⋅ z
1 n 1 2
n
,
(2)
zz
z z
1 = 1
2 2
( z
2
≠ 0)
3
8、复平面、实轴、虚轴:
点 Z 的横坐标是 a,纵坐标是 b,复
数 z=a+bi(a、b∈R)可用点 Z(a,b)
表示,这个建立了直角坐标系来表示
y
b Z(a,b)
o a x
复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面, x 轴叫做实轴, y
轴叫做虚轴
实轴上的点都表示实数
对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为
(0,0), 它所确定的复数是 z=0+0i=0 表示是实数.故除了
原点外,虚轴上的点都表示纯虚数
复数集 C 和复平面内所有的点所成的集合是一一对应关系,
即
复数 z = a + bi ←−−− 复平面内的点 Z (a, b)
(二)类比代数式,引入复数运算:
一、复数代数形式的加减运算
类似根据代数式的加减法,
则复数 z1 与 z2 的和:
z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
(a, b, c, d ∈ R )
复 数 z1 与 z2 的 差:
z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
(a, b, c, d ∈ R )
二、复数的加法运算满足交换律和结合律
1、复数的加法运算满足交换律:
z1+z2=z2+z1.
4
证明:
设 z1=a1+b1i,z2=a2+b2i(a1,b1,a2,b2∈R).
∵z1+z2=(a1+b1i)+(a2+b2i)=(a1+a2)+(b1+b2)i.
z +z =(a +b i)+(a +b i)=(a +a )+(b +b )i.
2122112121
又∵a1+a2=a2+a1,b1+b2=b2+b1.
∴z1+z2=z2+z1.即复数的加法运算满足交换律.
2、 复数的加法运算满足结合律:
(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)
证明:
设 z1=a1+b1i.z2=a2+b2i,z3=a3+b3i(a1,a2,a3,b1,b2,
b ∈R).
3
∵(z1+z2)+z3=[(a1+b1i)+(a2+b2i)]+(a3+b3i)
=[(a1+a2)+(b1+b2)i]+(a3+b3)i
=[(a1+a2)+a3]+[(b1+b2)+b3]i
=(a1+a2+a3)+(b1+b2+b3)i.
z +(z +z )=(a +b i)+[(a +b i)+(a +b i)]
123112233
=(a1+b1i)+[(a2+a3)+(b2+b3)i]
=[a1+(a2+a3)]+[b1+(b2+b3)]i
=(a1+a2+a3)+(b1+b2+b3)i
∵(a1+a2)+a3=a1+(a2+a3),(b1+b2)+b3=b1+(b2+b3).
∴(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).即复数的加法运算满足结合律
三、复数代数形式的加减运算的几何意义
复数的加(减)法 (a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i.
与多项式加 (减)法是类似的 .就是把复数的实部与实
部,虚部与虚部分别相加(减).
5
Z (a, b) ←−−− 平面向量 OZ
1.复平面内的点
一一对应→
uuur
2. 复数 z = a + bi ←−一−应−→ 平面向量 OZ
uuur
一对
3.复数加法的几何意义:
设复数 z1=a+bi,z2=c+di,在复平面上所
对应的向量为 OZ1 、 OZ 2 ,即 OZ1 、 OZ 2 的坐标形
式为 OZ1 =(a,b),OZ 2 =(c,d) 以 OZ1 、OZ 2 为邻
边作平行四边形 OZ1ZZ2,则对角线 OZ 对应的向量是 OZ ,
∴ OZ =OZ1 + OZ 2 =(a , b)+(c , d)=(a+c , b+d) =
(a+c)+(b+d)i
4. 复数减法的几何意义:
复数减法是加法的逆运算,
设 z=(a-c)+(b-d)i,所以 z-z1=z2,z2+z1=z,由复数加法
几何意义,以 OZ 为一条对角线,OZ1 为一条边画平行四边形,
那么这个平行四边形的另一边 OZ2 所表示的向量 OZ 2 就与复
uuuuruuur
数 z-z1 的差(a-c)+(b-d)i 对应 由于 OZ2 = Z1Z ,所以,两个
复数的差 z-z1 与连接这两个向量终点并指向被减数的向量
对应.
讲解范例:
例 1 计算:
(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)
解:
(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)=(5-2-3)+(-6-1-4) i=-11 i
例 2 计算:
(1-2i)+(-2+3i)+(3-4i)+(-4+5i)+…+(-
2002+2003i)+(2003-2004i)
解 法 一 :
原 式 =(1 - 2+3 - 4+ … - 2002+2003)+( - 2+3 -
6
4+5+ …+2003 -2004i)=(2003 -1001)+(1001 -2004)i=1002
-1003i.
解法二:
∵(1-2i)+(-2+3i)=-1+i,
(3-4i)+(-4+5i)=-1+i,
……
(2001-2002i)+(-2002+2003)i=-1+i.
相加得(共有 1001 个式子):
原式=1001(-1+i)+(2003-2004i)
=(2003-1001)+(1001-2004)i=1002-1003i
z
例 3 已知复数 z1=2+i,2=1+2i 在复平面内对应的点分别为 A、
B,求 AB 对应的复数 z,z 在平面内所对应的点在第几象限?
解:
z=z2-z1=(1+2i)-(2+i)=-1+i,
∵z 的实部 a=-1<0,虚部 b=1>0,
∴复数 z 在复平面内对应的点在第二象限内.
点评:
任何向量所对应的复数,总是这个向量的终点所对应
的复数减去始点所对应的复数所得的差 .即 AB 所表示的复
数是 zB-zA. ,而 BA 所表示的复数是 zA-zB,故切不可把被
减数与减数搞错 尽管向量 AB 的位置可以不同,只要它们的终
点与始点所对应的复数的差相同,那么向量 AB 所对应的复数
是惟一的,因此我们将复平面上的向量称之自由向量,即它
只与其方向和长度有关,而与位置无关
7
对 z1,z2,z3∈C 及 m,n∈N*有:
z z =z , (z ) =z,
(z1z2) =z1 z2 .
5、复数的乘除法运算:
复 数 的 乘 法 :
z1z2= (a+bi)(c+di)=(ac - bd)+(bc+ad)i.
(a, b, c, d ∈ R )
复数的乘法运算满足交换律、结合律和分配律。
实数集 R 中正整数指数的运算律,在复数集 C 中仍然成立.即
m nm+nm nmn
nnn
6、共轭复数:
若两个复数的实部相等,而虚部是互为
相反数时,这两个复数叫互为共轭复数;特别地,虚部不为
0 的两个共轭复数也叫做共轭虚数;
z = a + bi, z = a - bi (a, b ∈ R ) ,两共轭复数所对应的点或向量关于实
轴对称。
z =| z |= a2 + b2
1212
z ⋅ z = z ⋅ z , ⎛ z1 ⎪= z1
1 2 1 2
2
z
1 =
i
(a, b, c, d ∈ R ),分母实数化是常规方法
复数的运算,典型例题精析:
(1+i)2
例 4.
(1)复数等于()
A.1 - iB.1+iC. - 1+ i
D.-1-i
8
2i
= i(1+ i) = -1 + i
1-i
--
(2 )若复数 z 同时满足 z - z =2 i , z = iz (