§3.1.2复数的几何意义
一、教学目标:
理解复数与复平面内的点、平面向量是一一对应的,能根据复数的代数形式得出其对应的点及向量。
二、教学重点:
理解复数的几何意义,根据复数的代数形式得出其对应的点及向量。
三、教学难点:
根据复数的代数形式得出其对应的点及向量。
四、教学过程:
(一)复习引入:
1.复习复数的定义、代数形式、相等和分类。
2.
说出下列复数的实部和虚部,哪些是实数,哪些是虚数。
。
3.复数,当取何值时为实数、虚数、纯虚数?
4.
若,试求的值。
(二)推进新课
1、讨论:实数可以与数轴上的点一一对应,类比实数,复数能与什么一一对应呢?
分析:根据复数的代数形式和复数相等的定义,可知复数z=a+bi(a、b∈R)
它是由实部和虚部b同时确定,即由有顺序的两个实数,也就是有序实数
对(,b)确定的。由于有序实数对与平面直角坐标系中的点一一对应,因
此复数与平面内的点可以建立一一对应。
如图,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复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴。
实轴上的点都表示实数。
除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数。
例如,在复平面内的原点(0,0)表示实数0,实
轴上的点(2,0)表示实数2,虚轴上的点(0,-1)
表示纯虚数-i,虚轴上的点(0,5)表示纯虚数5i。
2、复数的一种几何意义
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
复数复平面内的点Z(a,b)
例1:在复平面内描出复数分别对应的点。
3、思考:我们所学过的知识当中,有序实数对还可以用来表示什么量?
在平面直角坐标系中,每一个平面向量都可以用一个
有序实数对来表示。
因此,也可以用平面向量来表示复数。如图。
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
复数平面向量
这是复数的另一种几何意义。
注意:为了方便起见,我们常将复数说成点或向量,并且规定相等的向量表示同一复数。
例2、在复平面内画出所对应的向量。
(三)巩固与提高:
1、分别写出下列各复数所对应的点的坐标。
2、课本P105练习1~3。
3、若复数表示的点在虚轴上,求实数的取值。
(四)课堂小结:
复数与复平面内的点及平面向量一一对应,复数的几何意义。
(五)布置作业:
课本P106习题A
5、6题。第三章
数系的扩充与复数的引入
§3.1.1数系的扩充和复数的概念
一、教学目标:
1.
知识与技能:了解引进复数的必要性;理解并掌握虚数的单位i。
2.
过程与方法:理解并掌握虚数单位与实数进行四则运算的规律。
3.
情感、态度与价值观:理解并掌握复数的有关概念(复数集、代数形式、虚数、纯虚数、实部、虚部)
理解并掌握复数相等的有关概念。
二、教学重点:
复数的概念,虚数单位i,复数的分类(实数、虚数、纯虚数)和复数相等。
三、教学难点:
虚数单位i的引进和复数的概念。
四、教学过程:
(一)导入新课
数的概念是从实践中产生和发展起来的.早在人类社会初期,人们由于计数的需要,就产生了1,2,3,4等数以及表示“没有”的数0.自然数的全体构成自然数集N。
随着生产和科学的发展,数的概念也得到发展
为了解决测量、分配中遇到的将等分的问题,人们引进了分数;为了表示各种具有相反意义的量以及满足记数的需要,人们又引进了负数。这样就把数集扩充到有理数集Q。显然NQ。把自然数集(含正整数和0)与负整数集合并在一起,构成整数集Z,则有ZQ、NZ。
有些量与量之间的比值,例如用正方形的边长去度量它的对角线所得的结果,无法用有理数表示,为了解决这个矛盾,人们又引进了无理数。所谓无理数,就是无限不循环小数。有理数集与无理数集合并在一起,构成实数集R。
数集的每一次扩充,解决了在原有数集中某种运算不能实施的矛盾,分数解决了在整数集中不能整除的矛盾,负数解决了在正有理数集中不够减的矛盾,无理数解决了开方开不尽的矛盾。
但是,数集扩到实数集R以后,像x2=-1这样的方程还是无解的,因为没有一个实数的平方等于-1。由于解方程的需要,我们引入了一个新数,使得,并由此产生的了复数
(二)讲解新课:
我们希望引入的新数和实数之间仍能进行加法和乘法运算,并希望加法和乘法都满足交换律、结合律,以及乘法对加法满足分配律。因此,把实数a与相加,结果记作:a+i;把实数b与相乘,结果记作:bi;把实数a与实数b和i相乘的结果相加,结果记作:a+bi等等。所以实数系经过扩充后得到的新数集是C={a+bi︱a,b∈R}。
1、复数的定义:形如的数叫复数,其中叫做虚数单位。全体复数所成的集合叫做复数集,用字母C表示
2、复数的代数形式:复数通常用字母z表示,即,其中叫复数的实部,叫复数的虚部。
请说出复数和-2i+3.14的实部和虚部。
3、复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么就说这两个复数相等。即:如果a,b,c,d∈R,那么
a+bi=c+dia=c且b=d。
一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小.如3+5i与4+3i不能比较大小。
4、复数的分类:
对于复数,当且仅当b=0时,它是实数;当且仅当a=b=0时,它是实数0;当b≠0时,叫做虚数;当a=0且b≠0时,叫做纯虚数。
5、复数集与其它数集之间的关系:NZQRC.
6、例题讲解:
例1、实数m取什么数值时,复数z=m+1+(m-1)i是:
(1)实数?
(2)虚数?
(3)纯虚数?
[分析]因为m∈R,所以m+1,m-1都是实数,由复数z=a+bi是实数、虚数和纯虚数的条件可以确定m的值.
解:(1)当m-1=0,即m=1时,复数z是实数;
(2)当m-1≠0,即m≠1时,复数z是虚数?;
(3)当m+1=0,且m-1≠0,即m=-1时,复数z是纯虚数。
例2、已知(2x-1)+i=y-(3-y)i,其中x,y∈R,求x与y。
解:由已知可得:
解得:x=,y=4
(三)课堂练习:
1、设集合C={复数},A={实数},B={纯虚数},若全集S=C,则下列结论正确的是(
)
A、A∪B=C
B、
A=B
C、A∩B=
D、B∪B=C
2、复数(2x2+5x+2)+(x2+x-2)i为虚数,则实数x满足(
)
A、x=-
B、x=-2或-
C、.x≠-2
D、x≠1且x≠-2
3、已知集合M={1,2,(m2-3m-1)+(m2-5m-6)i},集合P={-1,3}。M∩P={3},则实数m的值为(
)
A、-1
B、-1或4
C、6
D、6或-1
4、满足方程x2-2x-3+(9y2-6y+1)i=0的实数对(x,y)表示的点的个数是______.
5、已知m∈R,复数z=+(m2+2m-3)i,当m为何值时,
(1)z∈R;
(2)z是虚数;(3)z是纯虚数;(4)z=+4i。
(四)课堂小结:
1、复数的定义;
2、复数的代数形式;
3、复数相等的充要条件;
4、复数的分类。
(五)课后作业:
课本第104页练习和106页习题3.1A组1~3。
2x-1=y
1=-(3-y)