7.2复数的概念_教案-湘教版数学选修1-2

复数的概念
【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。
【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)和复数相等等概念是本节课的教学重点。复数在现代科学技术中以及在数学学科中的地位和作用。
【教学难点】
虚数单位i的引进及复数的概念是本节课的教学难点。复数的概念是在引入虚数单位i并同时规定了它的两条性质之后，自然地得出的。在规定i的第二条性质时，原有的加、乘运算律仍然成立。
【教学准备】
多媒体、实物投影仪。
教学设想：
生产和科学发展的需要而逐步扩充，数集的每一次扩充，对数学学科本身来说，也解决了在原有数集中某种运算不是永远可以实施的矛盾，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。
【教学过程】
学生探究过程：
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，人们在狩猎、采集果实等劳动中，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、分配中遇到的将某些量进行等分的问题，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。如果把自然数集(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。如果把整数看作分母为1的分数，那么有理数集实际上就是分数集
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。因为有理数都可看作循环小数(包括整数、有限小数)，无理数都是无限不循环小数，所以实数集实际上就是小数集
因生产和科学发展的需要而逐步扩充，数集的每一次扩充，对数学学科本身来说，也解决了在原有数集中某种运算不是永远可以实施的矛盾，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，人们引入了一个新数，叫做虚数单位。并由此产生的了复数
讲解新课：
1．虚数单位：
（1）它的平方等于-1，即；
（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．与－1的关系：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－!
3．的周期性：，，，
4．复数的定义：形如的数叫复数，叫复数的实部，叫复数的虚部全体复数所成的集合叫做复数集，用字母C表示*
3．复数的代数形式：复数通常用字母z表示，即，把复数表示成a+bi的形式，叫做复数的代数形式
4．复数与实数、虚数、纯虚数及0的关系：对于复数，当且仅当b=0时，复数a+bi(a、b∈R)是实数a；当b≠0时，复数z=a+bi叫做虚数；当a=0且b≠0时，z=bi叫做纯虚数；当且仅当a=b=0时，z就是实数0。
5．复数集与其它数集之间的关系：NZQRC．
6．两个复数相等的定义：如果两个复数的实部和虚部分别相等，那么我们就说这两个复数相等
这就是说，如果a，b，c，d∈R，那么a+bi=c+dia=c，b=d
复数相等的定义是求复数值，在复数集中解方程的重要依据。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。
现有一个命题：“任何两个复数都不能比较大小”对吗？不对。如果两个复数都是实数，就可以比较大小，只有当两个复数不全是实数时才不能比较大小
例1请说出复数的实部和虚部，有没有纯虚数？
答：它们都是虚数，它们的实部分别是2，－3，0，－；虚部分别是3，，－，－；－i是纯虚数。
例2复数－2i+3.14的实部和虚部是什么？
答：实部是3.14，虚部是－2。
易错为：实部是－2，虚部是3.14！
例3（课本例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时，即m=－1时，复数z是纯虚数。
例4已知(2x－1)+i=y－(3－y)i，其中x，y∈R，求x与y。
解：根据复数相等的定义，得方程组，所以x=，y=4