复数代数形式的加减运算及其几何意义(教案).pdf
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1、学习必备欢迎下载新授课:3.2.1 复数代数形式的加减运算及其几何意义教学目标重点:复数代数形式的加法、减法的运算法则难点:复数加法、减法的几何意义.知识点:1.掌握复数代数形式的加、减运算法则;2.理解复数代数形式的加、减运算的几何意义.能力点:培养学生渗透转化、数形结合的数学思想方法,提高学生分析问题、解决问题以及运算的能力教育点:通过探究学习,培养学生互助合作的学习习惯,培养学生对数学探索和渴求的思想.在掌握知识的同时,形成良好的思维品质和锲而不舍的钻研精神.自主探究点:如何运用复数加法、减法的几何意义来解决问题.考试点:会计算复数的和与差;能用复数加、减法的几何意义解决简单问题.易错易
2、混点:复数的加法与减法的综合应用.拓展点:复数与其他知识的综合.一、引入新课复习引入1.虚数单位i:它的平方等于1,即2i1;2.对于复数i,zaba bR:当且仅当0b时,z是实数a;当0b时,z为虚数;当0a且0b时,z为纯虚数;当且仅当0ab时,z就是实数0.3.复数集与其它数集之间的关系:NZQRC.4.复数几何意义:我们把实数系扩充到了复数系,那么复数之间是否存在运算呢?答案是肯定的,这节课我们就来研究复数的加减运算.【设计意图】通过复习回顾复数概念、几何意义等相关知识,使学生对这一知识结构有个清醒的初步认知,逐渐过渡到对复数代数形式的加减运算及其几何意义的学习情境,为探究本节课的新
3、知识作铺垫.二、探究新知复数i,zaba bR复平面内的点,a bZ一一对应一一对应复数i,zaba bR复平面内的向量=,OZa b学习必备欢迎下载探究一:复数的加法1.复数的加法法则我们规定,复数的加法法则如下:设1izab,2i(,)zcd a b c dR是任意两个复数,那么:12(i)(i)()()izzabcdacbd提出问题:(1)两个复数的和是个什么数,它的值唯一确定吗?(2)当=0,0bd时,与实数加法法则一致吗?(3)它的实质是什么?类似于实数的哪种运算方法?学生明确:(1)仍然是个复数,且是一个确定的复数;(2)一致;(3)实质是实部与实部相加,虚部与虚部相加,类似于实数
4、运算中的合并同类项【设计意图】加深对复数加法法则的理解,且与实数类比,了解规定的合理性:将实数的运算通性、通法扩充到复数,有利于培养学生的学习兴趣和创新精神2.复数加法的运算律实数的加法有交换律、结合律,复数的加法满足这些运算律吗?对任意的123,z zzC,有1221zzzz(交换律),123123()()zzzzzz(结合律).【设计意图】引导学生根据实数加法满足的运算律,大胆尝试推导复数加法的运算律,学生先独立思考,然后小组交流.提高学生的建构能力及主动发现问题,探究问题的能力3.复数加法的几何意义复数与复平面内的向量有一一对应关系,那么请同学们猜想一下,复数的加法也有这种对应关系吗?设
5、12,OZ OZ分别与复数i,iab cd 对应,则有12(,),(,)OZa b OZc d,由平面向量的坐标运算有12(,)OZOZac bd.这说明两个向量12OZOZ与的和就是与复数()+()iacbd对应的向量.因此,复数的加法可以按照向量加法的平行四边形法则来进行.这就是复数加法的几何意义.如图所示:2(,)Zc d1(,)Za b由图可以看出,以1OZ、2OZ 为邻边画平行四边形12OZ ZZ,其对角线OZ 所表示的向量OZ就是复数()+()iacbd对应的向量.【设计意图】通过向量的知识,让学生体会从数形结合的角度来认识复数的加减法法则,训练学生的形象思ZOyx文档编码:CW3
6、T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4
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9、 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3
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12、T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3学习必备欢迎下载维能力,也培养了学生的数形结合思想.另外,当两复数的对应向量共线时,可直接运算;当不共线时,可类比向量加法的平行四边形,也培养了学生的类比思想.探究二:复数的减法类比复数的加法法则,你能试着推导复数减法法则吗?1.复数的减法法则我们规定,复数的减法是加法的逆运算,即把满足(i)(i)icdxyab的复数ixy 叫做复数iab 减去icd 的差,记作(i)(i
13、)abcd.根据复数相等的定义,有,cxa dyb,因此,xac ybd,所以i()()ixyacbd,即(i)(i)()()iabcdacbd.这就是复数的减法法则,所以两个复数的差是一个确定的复数.【设计意图】复数的减法运算法则是通过转化为加法运算而得到的,渗透了转化的数学思想方法,是学生体会数学思想的素材.让学生自己动手推导减法法则,有利于培养学生的创新能力和互助合作的学习习惯.考查学生的类比思想,提高学生主动发现问题,探究问题的能力2.复数减法的几何意义设12,OZ OZ分别与复数i,iab cd对应,则这两个复数的差12zz与向量12OZOZ(即21Z Z)对应,这就是复数减法的几何
14、意义.如图所示.【设计意图】两个复数的差12zz(即12OZOZ)与连接两个终点1Z,2Z,且指向被减数的向量对应,这与平面向量的几何解释是一致的;它不仅又一次让我们看到了向量这一工具的功能,也使数和形得到了有机的结合 注意:只有将差向量平移至以原点为起点时,其终点才能对应该复数.三、理解新知1.复数的加减法法则:设1izab,2i(,)zcd a b c dR是任意两个复数,规定:12()()izzacbd;12()()izzacbd.yx2Z1ZO文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4
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21、P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3学习必备欢迎下载2.复数加、减法的几何意义:(1)复数的加法按照向量加法的平行四边形法则;(2)复数的减法按照向量减法的三角形法则.3.几点说明:(1)复数的加(减)法法则规定的合理性:它既与实数运算法则,运算律相同,又与向量完美地结合起来;(2)复数的加(减)法实质是:复数的实部与实部、虚部与虚部分别相加减;(3)多个复数相加减:可将各个复数的实部与实部、虚部与虚部分别相加减(4)复平面内的两点间距离公式:12dzz.其中12,z z是复平面内的两点1Z和2Z所对应的复数,d为点1Z和点2Z间的距
22、离.即两个复数差的模的几何意义是:两个复数所对应的两个点之间的距离【设计意图】加深对复数加(减)法法则的理解,从不同的角度总结,既学到知识,又学到了数学方法,使知识更加系统化,学生的思维将上升到一个更高的层面,为准确地运用新知,作必要的铺垫.培养学生的归纳概括能力,使学生对所学的知识有一个整体的认识,解决问题时可以信手拈来.四、运用新知例1.计算:(1)(23i)(5i);(2)(12i)(12i);(3)(23i)(52i);(4)(56i)(2i)(34i);解:(1)(23i)(5i)(25)(31)i32i;(2)(12i)(12i)(11)(22)i0;(3)(23i)(52i)(2
23、5)(32)i35i;(4)(56i)(2i)(34i)(523)(614)i11i.【设计意图】直接运用复数的加、减法运算法则进行,就是将它们的实部、虚部分别相加、减,实数范围的运算律在复数范围内仍然成立.变式训练:计算(12i)(23i)(34i)(45)i(19992000i)(20002001i).解:(解法一)原式(1 2345619992000)(2345620002001)i1000 1000i.(解法二)(12i)(23i)1i;(34i)(45i)1i;(19992000i)(20002001i)1i.将上列1000个式子累加,得1000(1i)10001000i.【设计意图
24、】复数的加减法,相当于多项式加减中的合并同类项的过程;如果根据给出复数求和的特征从局部入手,抓住了式子中相邻两项之差是一个常量这一特点,适当地进行组合,从而可简化运算.进一步巩固复数加减运算,并带有一定的规律性.例2.(1)设12,OZ OZ分别与复数1253i,14izz对应,计算12zz,并在复平面内作出12OZOZ,文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 H
25、R1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9V3文档编码:CW3T6L1S8I4 HR1C9Z4Z4D4 ZE4P5A7Q9
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- 复数 代数 形式 加减 运算 及其 几何 意义 教案
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