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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
1.了解数系的扩充过程.
2.理解复数的基本概念以及复数相等的充要
条件.(重点)
3.了解复数的代数表示法.(难点)
从社会生活来看为了满足生活和生产实践的需要,数的概念在不断地发展.
从数学内部来看,数集是在按某种 “规则”不断扩充的.
自然数是“数”出来的,其历史最早可以追溯到五万年前.
探究点1 数系的扩充
负数是“欠”出来的.它是由于借贷关系中量的不同意义而产生的.我国三国时期数学家刘徽(公元250年前后)首先给出了负数的定义、记法和加减运算法则.
刘徽(公元250年前后)
数集扩充到整数集
分数(有理数)是“分”出来的.早在古希腊时期,人类已经对有理数有了非常清楚的认识,而且他们认为有理数就是所有的数.
数集扩充到有理数集
1
1
边长为1的正方形的对角线长度为多少?
?
毕达哥拉斯
(约公元前560——480年)
无理数是“推”出来的.公元前六世纪,古希腊毕达哥拉斯学派利用毕达哥拉斯定理,发现了“无理数”. “无理数”的承认(公元前4世纪)是数学发展史上的一个里程碑.
数集扩充到有实数集
数集扩充到实数集
正数与负数,
有理数与无理数,
都是具有“实际意义的量”,
称之为“实数”,构成实数系统.
实数系统是一个没有缝隙的连续系统.
实数集能否继续扩充呢?
?
思考?
引入一个新数:
满足
探究点2 复数的概念
?
复数的概念
虚数
纯虚数
≠
给出“虚数”这一名称的是法国数学家笛卡尔(1596—1650),他在《几何学》(1637年发表)中使“虚的数”与“实的数”相对应,从此,虚数才流传开来.
笛卡尔
(R.Descartes,1596—1650)
由它所创造的复变函数理论,成为解决电磁理论,航空理论,原子能及核物理等尖端科学的数学工具.
例2 已知(x+y)+(x-2y)i=(2x-5)+(3x+y)i,求实数x,y的值.
?
问题1,若a,b∈R且a>b,则a+i>b+i成立吗?
【提示】 b=0,a>2.
【提示】 不成立.如果两个复数不全是实数,那么它们就不能比较大小.
问题2, 若(a-2)+bi>0,则实数a,b满足什么条件?
已知复数x2-1+(y+1)i大于复数2x+3+(y2-1)i,试求实数x,y的取值范围.
【精彩点拨】 两复数若能比较大小,则两复数的虚部都为零.只需满足一复数的实部大于另一复数的实部.
1.a=0是复数a+bi(a,b∈R)为纯虚数的( )
A.必要条件 B.充分条件
C.充要条件 D.非必要非充分条件
2.以3i-2的虚部为实部,以3i2+3i的实部为虚部 的复数是( )
A.-2+3i B.3-3i
C.-3+3i D.3+3i
A
B
3.我们已知i是-1的一个平方根,即方程x2=-1的一
个根,那么方程x2=-1的另一个根是________.
-i
4.复数i2 (1+i)的实部是________.
-1
解 根据复数相等的定义,得方程组
解得
1. 虚数单位i的引入,数系的扩充;
2. 复数有关概念:
复数的代数形式:
复数的实部、虚部
复数相等
复数的分类
用心智的全部力量,来选择我们应遵循的道路. ———笛卡尔