高中数学选修1-2第三章《复数》教案有三维目标.doc
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1、如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流高中数学选修1-2第三章复数教案有三维目标【精品文档】第 - 17 - 页高二 数学高二 3.1.1数系的扩充和复数的概念了解引进复数的必要性;理解并掌握虚数的单位i理解并掌握虚数单位与实数进行四则运算的规律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)和复数相等等概念虚数单位i的引进及复数的概念讲授,讨论等直尺 习题 组第 题学生探究过程: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
2、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
3、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
4、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:4n+1=i, 4n+2=-1, 4n+3=-i, 4n=14.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、bR)是实数a;当b0时,复数z=a+bi叫做虚数;当a=0且b0时,z=bi叫做纯虚数;当且仅当a=b=0
5、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,dR,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?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.
6、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+(m1)i是:(1)实数? (2)虚数? (3)纯虚数?例4已知(2x1)+i=y(3y)i,其中x,yR,求x与y.巩固练习: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.AB=C B. A=B C.AB= D.BB=C2.复数(2x2+5x+2)+(x2+x2)i为虚数,则实数x满足( )A.x= B.x=2或 C.x2 D.x1且x23.已知集合M=1,2,(m23m1)+(m25m6)i,集合P=1,3.MP=3,则实数m的值为( )A.1 B.1或4 C.6 D
7、.6或14.满足方程x22x3+(9y26y+1)i=0的实数对(x,y)表示的点的个数是_.5.复数z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、dR),则z1=z2的充要条件是_.6.设复数z=log2(m23m3)+ilog2(3m)(mR),如果z是纯虚数,求m的值.7.若方程x2+(m+2i)x+(2+mi)=0至少有一个实数根,试求实数m的值.8.已知mR,复数z=+(m2+2m3)i,当m为何值时,小结: 高二 数学高二 3.1.2复数的几何意义理解复数与从原点出发的向量的对应关系了解复数的几何意义画图得到的结论,不能代替论证,然而通过对图形的观察,往往能起到启迪解题思路的作用复数
8、与从原点出发的向量的对应关系复数的几何意义。讲授,讨论等直尺 习题 组第 题学生探究过程:1.若,则2. 若,则,两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差3. 若,则一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去始点的坐标即=-=( x2, y2) - (x1,y1)= (x2- x1, y2- y1) 讲授新课:复平面、实轴、虚轴:复数z=a+bi(a、bR)与有序实数对(a,b)是一一对应关系这是因为对于任何一个复数z=a+bi(a、bR),由复数相等的定义可知,可以由一个有序实数对(a,b)惟一确定,如z=3+2i可以由有序实数对(3,2)确定,又如z=2+i可以由有
9、序实数对(2,1)来确定;又因为有序实数对(a,b)与平面直角坐标系中的点是一一对应的,如有序实数对(3,2)它与平面直角坐标系中的点A,横坐标为3,纵坐标为2,建立了一一对应的关系由此可知,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的关系.点Z的横坐标是a,纵坐标是b,复数z=a+bi(a、bR)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,也叫高斯平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴实轴上的点都表示实数 对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为(0,0), 它所确定的复数是z=0+0i=0表示是实数.故除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数在复平面内的
10、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非纯虚数对应的点在四个象限,例如点(2,3)表示的复数是2+3i,z=53i对应的点(5,3)在第三象限等等.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这是因为,每一个复数有复平面内惟一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有惟一的一个复数和它对应.这就是复数的一种几何意义.也就是复数的另一种表示方法,即几何表示方法.复平面内的点平面向量2. 复数平面向量例1(2007年辽宁卷)若,则复数在复平面内所对应的点在( )A第一象限B第二象
11、限C第三象限D第四象限解:选B .例2(2003上海理科、文科)已知复数z1=cosi,z2=sin+i,求| z1z2|的最大值和最小值. 解 故的最大值为最小值为.例3(2004北京理科)满足条件的复数z在复平面上对应点的轨迹是( )A. 一条直线 B. 两条直线 C. 圆 D. 椭圆解:选C.巩固练习:课后作业:课本第106页 习题3. 1 A组4,5,6 B组1,2小结: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这是因为,每一个复数有复平面内惟一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有惟一的一个复数和它对应.这就是复数的一种几何意义.也就是复数的另一
12、种表示方法,即几何表示方法.1(2000广东,全国文科、理科,江西、天津理科)在复平面内,把复数对应的向量按顺时钟方向旋转,所得向量对应的复数是:( B )(A)2 (B) (C) (D)3+2 (1992全国理科、文科)已知复数z的模为2,则z-i的最大值为:(D )(A)1(B)2(C)(D)33(2003北京理科)若且的最小值是( B )A2 B3 C4 D54(2007年上海卷)若为非零实数,则下列四个命题都成立: 若,则若,则则对于任意非零复数,上述命题仍然成立的序号是。4,5(2005上海文科)在复数范围内解方程(为虚数单位)。高二 数学高二 3.2.1复数代数形式的加减运算及几何
13、意义掌握复数的加法运算及意义理解并掌握实数进行四则运算的规律,了解复数加减法运算的几何意义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;画图得到的结论,不能代替论证,然而通过对图形的观察,往往能起到启迪解题思路的作用复数加法运算,复数与从原点出发的向量的对应关系复数加法运算的运算率,复数加减法运算的几何意义。讲授,讨论等直尺 习题 组第 题学生探究过程: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
14、=1的另一个根是3. 的周期性:4n+1=i, 4n+2=-1, 4n+3=-i, 4n=14.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、bR)是实数a;当b0时,复数z=a+bi叫做虚数;当a=0且b0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
15、别相等,那么我们就说这两个复数相等即:如果a,b,c,dR,那么a+bi=c+dia=c,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7. 复平面、实轴、虚轴:点Z的横坐标是a,纵坐标是b,复数z=a+bi(a、bR)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,也叫高斯平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴实轴上的点都表示实数 对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为(0,0), 它所确定的复数是z=0+0i=0表示是实数.故除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数复数集C和复
16、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这是因为,每一个复数有复平面内惟一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有惟一的一个复数和它对应.这就是复数的一种几何意义.也就是复数的另一种表示方法,即几何表示方法8.若,则9. 若,则,两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差10. 若,则一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去始点的坐标即=-=( x2, y2) - (x1,y1)= (x2- x1, y2- y1) 讲解新课:一复数代数形式的加减运算复数z1与z2的和的定义:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.2.
17、 复数z1与z2的差的定义:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.3. 复数的加法运算满足交换律: z1+z2=z2+z1.证明:略4. 复数的加法运算满足结合律: (z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)证明:略讲解范例:例1计算:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)解:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i)(5-2-3)+(-6-1-4) i=11 i例2计算:(12i)+(2+3i)+(34i)+(4+5i)+(2002+2003i)+(20032004i)解法一:原式=(12+34+2002+2003)+(2+34+5+20032004i)=(200
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