复数

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名称 复数
格式 rar
文件大小 772.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2010-09-25 23:26:00

文档简介

课件11张PPT。用图形表示包含关系问题1 方程 x2+1=0 在实数集中无解. 联系从自然数系到实数系的扩充过程,你能设想一种方法,使这个方程有解吗?引入一个新数:使 i 是方程 x2+1=0 的根,即 i 2 = -1 .3.1.1 数系的扩充与复数的概念 现在我们就引入这样一个数 i ,把 i 叫做虚数单位,并且规定:
(1)i2 ??1 ;
(2)实数可以与 i 进行四则运算,在进行四则运算时,原有的加法与乘法的运算律(包括交换律、结合律和分配律)仍然成立。形如 a+bi (a,b∈R) 的数叫做复数. 全体复数所形成的集合叫做复数集,
一般用字母C表示 .即C={ a+bi | a,b∈R}复数的代数形式:通常用字母 z 表示,即其中 称为虚数单位。 如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.例1 已知 ,其中 求特别地,复数z=a+bi问题6 复数集C和实数集R之间有什么关系?问题5 复数 a + bi 在什么条件下是实数?复数集
C实数集
R虚数集纯虚数集实数虚数纯虚数(b = 0)(b≠0)(a=0,且b≠0)你知道吗?一般来说,两个复数的关系只能说相等或不相等,因为虚数不能比较大小,只有两个实数才可以比较大小.5i -2 02、判断下列命题是否正确:
(1)若a、b为实数,则z=a+bi 为虚数;
(2)若b为实数,则z=bi 必为纯虚数;
(3)若a为实数,则z=a 一定不是虚数.练一练:1、说出下列复数中哪些是实数,哪些是虚数,哪些是纯虚数?√××例2 实数m取什么值时,复数

是(1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?练一练:当m为何实数时,复数
是 (1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?2、已知集合M={1 , (t2-2t)+(t2+t-2)i },p={ -1, 1, 4i} ,若M∪P=P,求实数t的值.小结:1.虚数单位i的引入;课件19张PPT。3.1.2 复数的几何意义1. 虚数单位,参与实数运算,复习: 复数概念3.复数分类 (图、表)实数的几何意义实数可以用数轴上的点来表示.问题2 类比实数的几何意义,复数的几何意义是什么呢?问题1 在几何上,我们用什么来表示实数?想一想? 根据复数相等的定义,每一个复数z=a+bi,都可以用一个有序实数对(a,b)唯一确定. 由于有序实数对(a,b)与平面直角坐标系中的点一一对应,因此复数集与平面直角坐标系中的点集之间可以建立一一对应.定义:建立了平面直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面.x轴---实轴y轴---虚轴虚轴实轴问题2 类比实数的几何意义,复数的几何意义是什么呢?实轴上的点都表示实数除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数复数的一种几何意义: 复数z=a+bi ←──→ 复平面内的点Z(a,b);一一对应 练一练:1、说出图中复平面内各点所表示的复数(每个小正方格边长为1)OxyAEBHDFCGA:4+3iB:3-3iC:-3+2iD:-2.5-3iE:5.5F:-2G:5iH:-5i2、说出每个复数在复平面内所对应的点的坐标. 2 + 5i ;
(2) -3 + 2i ;
(3) 2 - 4i ;
(4) -3 - i ;
(5) 5 ;
(6) -3i . (2 , 5) ; (2) (-3 , 2) ; (3) (2 , – 4) ; (4) (-3 , -1 ) ; (5) (5 , 0) ; (6) (0 , -3) .(A)在复平面内,对应于实数的点都在实轴上;
(B)在复平面内,对应于纯虚数的点都在虚轴上;
(C)在复平面内,实轴上的点所对应的复数都是实数;
(D)在复平面内,虚轴上的点所对应的复数都是纯虚数.3、下列命题中的假命题是( )D例1 已知复数z=(m-6)+(m-1)i在复平面内所对应的点位于第二象限,求实数m的取值范围。 一种重要的数学思想:数形结合思想变式 已知复数z=(m-6)+(m-1)i在复平面内所对应的点在直线x-2y+3=0上,求实数m的值。 解:∵复数z=(m-6)+(m-1)i在复平面内所对应的点是(m-6,m-1), ∴(m-6)-2(m-1)+3=0 , ∴ m=-1. 例1 已知复数z=(m-6)+(m-1)i在复平面内所对应的点位于第二象限,求实数m的取值范围。 复数z=a+bi复平面内的点Z(a,b)一一对应平面向量一一对应一一对应 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,而有序实数对与复数是一一对应的.复数的第二种几何意义:BC2 - 3i- 2 - 3i复数的模|z| =|a+bi|=rr记作: | z | 或 | a+bi |一个重要结论: 例3 求下列复数的模:
(1) z1 = -5i
(2) z2 = -3+4i
(3) z3 = 5-5i(4) z4 = 1+mi(m∈R)
(5) z5 = 4a-3ai(a<0)|z| =|a+bi|=r例4思考题:(1)满足|z|=5(z∈R)的z值有几个? (3)满足|z|=5(z∈C)的复数z对应的点在复平面上构成怎样的图形? (2)满足|z|=5(z∈C)的z值有几个?±5设z=x+yi(x,y∈R)图形:以原点为圆心,5为半径的圆上(4)复平面内,已知复数z=x- i所对应的点都在单位圆内,求实数X的取值范围.(5)已知复数z=(sin +1)+(cos -2)i,
,则复数z对应的点的轨迹是什么曲线?小 结(1) 复数z=a+bi ←──→ 复平面内的点Z(a,b);1、复数的几何意义 (两种)2、复数的模一一对应一一对应作业:
见课本P106中习题3.1
A组 5 , 6 B组 2 ,3课件17张PPT。知识回顾1、复数的概念:形如______________的数叫做复数,a,b分别叫做它的_____________.a1=a2,b1=b2a+bi (a,b∈R)实部和虚部3. 复数的几何意义是什么?复数 与 平面向量   
或 点 (a,b)一一对应思考:类比实数的运算法则能否得到复数的运算法则?2、复数z1=a1+b1i与z2=a2+b2i 相等的充要条件是_____________.3.2.1 复数代数形式的加减运算 及其几何意义 规定: 设z1=a+bi,z2=c+di 是任意两个复数,那么它们的和:(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i点评:(1)复数的加法运算法则是一种规定.
当b=0,d=0时与实数加法法则保持一致.(2)很明显,两个复数的和仍 然是一个复数.
对于复数的加法可以推广到多个复数相加的情形. 复数的加法法则:练一练:计算
(1) (2+3i) + (-3+7i) = ;
(2) (1+i) + (2+ i) + (1+3i) = ;-1+10i4+5i证:设Z1=a1+b1i,Z2=a2+b2i,Z3=a3+b3i (a1,a2,a3,b1,b2,b3∈R)则Z1+Z2=(a1+a2)+(b1+b2)i,Z2+Z1=(a2+a1)+(b2+b1)i显然 Z1+Z2=Z2+Z1同理可得 (Z1+Z2)+Z3=Z1+(Z2+Z3)说明:实数加法运算的交换律、结合律在复数集C中依然成立。运算律探究?复数的加法满足交换律,结合律吗?y 设 及 分别与复数 及复数 对应,则 , 探究?复数与复平面内的向量有一一的对应关系。我们讨论过向量加法的几何意义,你能由此出发讨论复数加法的几何意义吗? 复数的加法可按照向量的加法来进行,这就是复数加法的几何意义. 两个复数相减就是把实部与实部、虚部与虚部分别相减。 设z1=a+bi,z2=c+di (a、b、c、d∈R)是任
意两个复数,那么它们的差如何表示?思考?复数是否有减法?思考?如何理解复数的减法?规定:复数的减法规定是加法的逆运算,即把满足 (c+di)+(x+yi)= a+bi 的复数x+yi 叫做复数a+bi减去复数c+di的差,
记作 (a+bi) - (c+di)事实上,由复数相等的定义,有:c+x=a, d+y=b由此,得 x=a - c, y=b - d所以 x + yi = (a - c) + (b - d)i思考:类比复数加法的几何意义,请指出复数减法的几何意义?复数减法的几何意义:学以致用例1 计算解:练一练:P109中练习1例2 如图的向量OZ所对应的复数是z,试作出下列运算的结果对应的向量:
(1) z + 1 ; (2) z - i (3) z + (-2+i)例3 设 z1= x+2i , z2= 3-yi (x,y∈R), 且z1+z2 = 5 - 6i, 求 z1-z2 .解:∵z1=x+2i,z2=3-yi,z1+z2=5-6i∴(3+x)+(2-y)i=5-6i∴z1 - z2 = (2+2i) - (3-8i) = -1+10i例4 已知复数z1=2+i,z2=1+2i在复平面内对应的点分别为A、B,求 对应的复数z,z在平面内所对应的点在第几象限?变式1 已知复平面内一平行四边形AOBC顶点A,O,B对应复数是 -3+2i, 0, 2+i ,求点C对应的复数.解:复数-3+2i ,2+i, 0对应点A(-3,2),B(2,1),
O(0,0),如图. ∴ 点C对应的复数是-1+3i 在平行四边形 AOBC中,xyA 0CB第四个顶点对应的复数是6+4i,-4+6i,-2-i变式2 已知复平面内一平行四边形ABCD三个顶点对应复数是 -3+2i, 2+i, 1+5i求第四个对应的复数.Xy练一练:1、已知x∈R,y为纯虚数,且(2x -1)+i=y -(3 -y)i
则x=_______ y=_______-4i分析:依题意设y=ai(a≠0),则原式变为:
(2x -1)+i=(a -3)i +ai2=- a+( a -3)i 练一练:2、已知复数z1= -2+i,z2=4 -2i,试求z1+z2对应的点关于虚轴对称点的复数.分析:先求出z1+z2=2 -i,所以z1+z2在复平面内对应的点是(2, -1),其关于虚轴的对称点为( -2, -1),故所求复数是-2 -i.3、复平面内关于原点对称的两点对应的复数为z1,z2,且满足z1+i=z2 -2,求z1和z2。分析:依题意设z1=x+yi(x,y∈R)则z2= -x -yi,由z1+i=z2 -2得:x+(y+1)i= -(x -2)+(-y)i,由复数相等可求得x= -1,y= -1/2.课堂小结 1.复数的加法与减法运算法则:

2.复数的加法、减法的几何意义.作业:P112中A组1,2,3 复数的和对应向量的和,复数的差对应向量的差.课件16张PPT。 3.2.2复数代数形式的乘除运算复数加减法的运算法则:运算法则:
设复数z1=a+bi,z2=c+di,那么:
z1+z2=(a+c)+(b+d)i;
z1-z2=(a-c)+(b-d)i.即:两个复数相加(减)就是实部与实部,虚部与虚部分 别相加(减).知识回顾问题探索多项式的乘法运算1.复数的乘法运算我们规定,复数的乘法法则如下:(2)复数乘法的运算律即对任何 z1 , z2 , z3∈C 有
交换律: z1·z2=z2·z1;
结合律: (z1z2)·z3=z1·(z2z3);
分配律: z1(z2+z3)=z1z2+z1z3.知识应用例1 计算: (1) (7 - 6i )(-3i) 解:原式 = (11- 2i )(-2+i)=-20+15i(3) (1- 2i )(3+4i)(-2+i)(2) (3 + 4i )(-2 - 3i) (a+bi )(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i解:原式 = -21i +18i2 = -18-21i 解:原式 = -6-9i -8i-12i2 =6-17i i2 = -1解:例2 计算: (1)结论:( 1+i )2 = 2i
( 1-i )2 = -2i利用乘法公式计算 解:利用乘法公式计算 实部相同虚部互为相反数共轭复数(2)2.共轭复数的概念共轭复数:实部相等,虚部互为相反数的两个复数.
共轭虚数:虚部不为0的两个共轭复数。特别地,实数的共轭复数是实数本身。思考?符号表示:Z的共轭复数记作Z3i的共轭复数是? 2的共轭复数是?(a+bi )(a-bi)=a2+b2右化左:因式分解重要结论:练一练,
1、计算:(1) (2 + 3i )(2 - 3i) (2) (-3 + 4i )(-3 - 4i) (3) i(2-i )(1 - 2i) 2、利用公式a2+b2= (a+bi )(a-bi) ,把下列各式分解成一次因式的积:
x2+1
m2+n2=13=25=5=(2i+1)(1-2i)=(x+i)(x-i)=(m+ni)(m-ni)3、复数的除法法则分母实数化(1) 把除式写成分式的形式(2) 分子与分母都乘以分母的共轭复数(3) 化简后写成代数形式例3 计算解:练一练,计算:注意:相除时,分子分母同乘以分母的共轭复数1、(08浙江)若复数 为纯虚数,则实数a的值为( )
A. 1 B. -1 C. D. 走进高考3、(08陕西) 复数 等于( )
A. i B. -i C. 1 D. -1 2、(08安徽) 复数
A. 2 B. -2 C. 2i D. -2iAAD思考1、求满足条件z(3-4i)=1的复数z.小结:1.复数的乘法法则2.共轭复数的概念实部相同,虚部互为相反数3.复数的除法法则分母实数化乘分母的共轭复数(a+bi )(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i作业:P112A组第4、5、6题
B组第1题