10.1.2复数的几何意义
教案
教学课时:共1课时
教学目标:
1、会解释复数代数形式的几何意义;知道复数的几何意义与对应向量的关系,初步体会共轭复数的意义,会运用复数的几何意义判断复数所在的象限及求复数的模.
2、通过类比实数的几何意义学习复数的几何意义,提升类比推理能力,强化数形结合思想的应用意识,培养学生的数学抽象、直观想象与数学建模数学核心素养.
3、进一步体会事物联系的普遍性,形式与内容相统一的辩证唯物主义观点.
教学重点:复数的几何意义以及复数的模.
教学难点:复数的几何意义应用及与向量的关系.
教学过程:
一、情境与问题
思考:
实数与数轴上的点的对应关系是什么?
问:数轴可以看成实数的一个几何模型,那么你能为复数找一个几何模型吗?怎样建立起复数与几何模型中点的一一对应关系?
【设计意图】通过类比,找出复数与有序实数对、坐标点的一一对应关系,从而找到复数的几何意义.
二、新知探究
思考1:平面向量的坐标为(a,b),由此你能得出复数的另一个几何意义吗?
【设计意图】通过思考1,让学生能够把复数和向量相结合,从而推导复数的另一个几何意义.
复数的几何意义:
活动1:复平面的有关概念介绍
1、复平面:建立了直角坐标系来表示复数的平面也称为复平面.
2、实轴:在复平面内,x轴上的点对应的都是实数,因此x轴称为实轴.
3、虚轴
:y轴上的点除原点外,对应的都是纯虚数,为了方便起见,称y轴为虚轴.
思考1:下列命题中的假命题是(
D
)
(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.
思考2:“a=0”是“复数a+bi
(a,b∈R)所对应的点在虚轴上”的(
C
).
(A)必要不充分条件
(B)充分不必要条件
(C)充要条件
(D)不充分不必要条件
【设计意图】认识复平面,活动1是对基本概念的巩固提高,引起学生对概念的重视.
思考3:设3+i与3-i在复平面内对应的点分别为A与B,则A,B两点位置关系怎样?一般地,当a,b
时,复数a+bi与a-bi在复平面内对应的点有什么位置关系?
【设计意图】为了引出共轭复数的概念,共轭复数对应两点的位置关系.
活动2:共轭复数:一般地,如果两个复数的实部相等,而虚部互为相反数,则称这两个复数互为共轭复数.复数z的共轭复数用?表示即=a-bi(a,b∈R)
.
显然,在复平面内,表示两个共轭复数的点关于实轴对称;反之,如果表示两个复数的点在复平面内关于实轴对称,则这两个复数互为共轭复数.
活动3:复数的模
思考:实数的绝对值、向量的模的几何意义是什么?通过类比,你能说出复数的模几何意义吗?
【设计意图】让学生通过类比向量模的几何意义,归纳出复数的几何意义.
复数
三、例题示范
例1.(课本P30页)
【设计意图】复数的几何意义的应用,复数模的求法.
例2
.已知复数,在复平面内所对应的点位于第二象限,
求:实数m取值范围.
解:由.
【设计意图】让学生理解表示复数的点所在象限的问题转化,复数的实部与虚部所满足的不等式组的问题,并掌握重要的数学思想:数形结合思想.
例3.(课本P30页例2改编)设复数z对在复平面内对应的点为Z,思考回答下列问题:
答案:图形:以原点为圆心,半径3至5的圆环内.
四、知能训练
1、已知复数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.
变式:
证明:对一切m,复数在复平面内所对应的点不可能位于第四象限.
2、(课本P32页B组7)
已知复数的共轭复数的模为5,且3a=4b,求.
参考答案:=4-3i或=
4+3i
五、归纳总结
1、复数几何意义
2、复数模的几何意义
3、数学思想方法:类比、数形结合
作业:课本P32页B组1.2.