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复数教案
第一课时 3.1.1 数系的扩充与复数的概念
教学要求: 理解数系的扩充是与生活密切相关的,明白复数及其相关概念。
教学重点:复数及其相关概念,能区分虚数与纯虚数,明白各数系的关系。
教学难点:复数及其相关概念的理解
教学过程:一、复习准备:
1. 提问:N、Z、Q、R分别代表什么?它们的如何发展得来的?(让学生感受数系的发展与生活是密切
2.判断下列方程在实数集中的解的个数(引导学生回顾根的个数与的关系):
(1) (2) (3) (4)
3. 人类总是想使自己遇到的一切都能有合理的解释,不想得到“无解”的答案。
讨论:若给方程一个解,则这个解要满足什么条件?是否在实数集中?
实数与相乘、相加的结果应如何?
二、讲授新课:1. 教学复数的概念:
①定义复数:形如的数叫做复数,通常记为(复数的代数形式),其中叫虚数单位,叫实部,叫虚部,数集叫做复数集。
出示例1:下列数是否是复数,试找出它们各自的实部和虚部。
规定:,强调:两复数不能比较大小,只有等与不等。
②讨论:复数的代数形式中规定,取何值时,它为实数?数集与实数集有何关系?
③定义虚数:叫做虚数,叫做纯虚数。
④ 数集的关系:
上述例1中,根据定义判断哪些是实数、虚数、纯虚数?
2.出示例题2:(引导学生根据实数、虚数、纯虚数的定义去分析讨论)
练习:已知复数与相等,且的实部、虚部分别是方程的两根,试求:的值。(讨论中,k取何值时是实数?)
小结:复数、虚数、纯虚数的概念及它们之间的关系及两复数相等的充要条件。
三、巩固练习:1.指出下列复数哪些是实数、虚数、纯虚数,是虚数的找出其实部与虚部。
2.判断① 两复数,若虚部都是3,则实部大的那个复数较大。
② 复平面内,所有纯虚数都落在虚轴上,所有虚轴上的点都是纯虚数。
3若,则的值是?
4..已知是虚数单位,复数,当取何实数时,是:
(1)实数 (2) 虚数 (3)纯虚数 (4)零
作业:2、3题。
第二课时 3.1.2 复数的几何意义
教学要求:理解复数与复平面内的点、平面向量是一一对应的,能根据复数的代数形式描出其对应的点及向量。教学重点:理解复数的几何意义,根据复数的代数形式描出其对应的点及向量。
教学难点: 根据复数的代数形式描出其对应的点及向量。
教学过程:一、复习准备:
1. 说出下列复数的实部和虚部,哪些是实数,哪些是虚数。
2.复数,当取何值时为实数、虚数、纯虚数?
3. 若,试求的值,(呢?)
二、讲授新课:1. 复数的几何意义:
① 讨论:实数可以与数轴上的点一一对应,类比实数,复数能与什么一一对应呢?
(分析复数的代数形式,因为它是由实部和虚部同时确定,即有顺序的两实数,不难想到有序实数对或点的坐标) 结论:复数与平面内的点或序实数一一对应。
②复平面:以轴为实轴, 轴为虚轴建立直角坐标系,得到的平面叫复平面。
复数与复平面内的点一一对应。
③例1:在复平面内描出复数分别对应的点。
(先建立直角坐标系,标注点时注意纵坐标是而不是)
观察例1中我们所描出的点,从中我们可以得出什么结论?
④实数都落在实轴上,纯虚数落在虚轴上,除原点外,虚轴表示纯虚数。
思考:我们所学过的知识当中,与平面内的点一一对应的东西还有哪些?
⑤,,
注意:人们常将复数说成点或向量,规定相等的向量表示同一复数。
2.应用例2,在我们刚才例1中,分别画出各复数所对应的向量。
练习:在复平面内画出所对应的向量。
小结:复数与复平面内的点及平面向量一一对应,复数的几何意义。
三、巩固与提高:分别写出下列各复数所对应的点的坐标。
1.
2. 若复数表示的点在虚轴上,求实数的取值。
变式:若表示的点在复平面的左(右)半平面,试求实数的取值。
3、作业:课本64题2、3题.
第一课时 3.2.1 复数的代数形式的加减运算
教学要求:掌握复数的代数形式的加、减运算及其几何意义。
教学重点:复数的代数形式的加、减运算及其几何意义
教学难点:加、减运算的几何意义
教学过程:
一、复习准备:
1. 与复数一一对应的有?
2. 试判断下列复数在复平面中落在哪象限?并画出其对应的向量。
3. 同时用坐标和几何形式表示复数所对应的向量,并计算。向量的加减运算满足何种法则?
4. 类比向量坐标形式的加减运算,复数的加减运算如何?
二、讲授新课:
1.复数的加法运算及几何意义
①.复数的加法法则:,则。
例1.计算(1) (2) (3)
(4)
②.观察上述计算,复数的加法运算是否满足交换、结合律,试给予验证。
例2.例1中的(1)、(3)两小题,分别标出,所对应的向量,再画出求和后所对应的向量,看有所发现。
③复数加法的几何意义:复数的加法可以按照向量的加法来进行(满足平行四边形、三角形法则)
2.复数的减法及几何意义:类比实数,规定复数的减法运算是加法运算的逆运算,即若,则。
④讨论:若,试确定是否是一个确定的值?
(引导学生用待定系数法,结合复数的加法运算进行推导,师生一起板演)
⑤复数的加法法则及几何意义:,复数的减法运算也可以按向量的减法来进行。
例3.计算(1) (2) (3)
练习:已知复数,试画出,,
2.小结:两复数相加减,结果是实部、虚部分别相加减,复数的加减运算都可以按照向量的加减法进行。
三、巩固练习:1.计算(1)(2)(3)
2.若,求实数的取值。
变式:若表示的点在复平面的左(右)半平面,试求实数的取值。
3.三个复数,其中,是纯虚数,若这三个复数所对应的向量能构成等边三角形,试确定的值。
作业:课本71页1、2题。
第二课时 3.2.2 复数的代数形式的乘除运算
教学要求:掌握复数的代数形式的乘、除运算。
教学重点:复数的代数形式的乘除运算及共轭复数的概念
教学难点:乘除运算
教学过程:
一、复习准备:
1. 复数的加减法的几何意义是什么?
2. 计算(1) (2) (3)
3. 计算:(1) (2) (类比多项式的乘法引入复数的乘法)
二、讲授新课:
1.复数代数形式的乘法运算
①.复数的乘法法则:。
例1.计算(1) (2) (3)
(4)
探究:观察上述计算,试验证复数的乘法运算是否满足交换、结合、分配律?
例2.1、计算(1) (2)(3)
2、已知复数,若,试求的值。变:若,试求的值。
②共轭复数:两复数叫做互为共轭复数,当时,它们叫做共轭虚数。
注:两复数互为共轭复数,则它们的乘积为实数。
练习:说出下列复数的共轭复数。
③类比,试写出复数的除法法则。
2.复数的除法法则:
其中叫做实数化因子
例3.计算,(师生共同板演一道,再学生练习)
练习:计算,
2.小结:两复数的乘除法,共轭复数,共轭虚数。
三、巩固练习:1.计算(1) (2) (3)
2.若,且为纯虚数,求实数的取值。变:在复平面的下方,求。
1. 设复数,则为纯虚数的必要不充分条件是____________。
【答案】a=0
2. 已知复数,那么当a=_______时,z是实数;
当a__________________时,z是虚数;当a=___________时,z是纯虚数。
【答案】
3. 已知,则实数
【答案】
4. 若复数a满足,则复数a=___________。
【答案】1+2i
5. 已知,则复数必位于复平面的第_____象限。
【答案】第四
6. 复数在复平面对应的点在第_______象限。
【答案】第二
7. 设是虚数单位,计算________.
【答案】0
8. 已知向量对应的复数是,向量对应的复数是,
则+对应的复数是___________。
【答案】0
9. 已知复数,则的最小值
是________。
【答案】
10. 计算:
11. 复数的共轭复数是__________。
【答案】
12. 如果复数是实数,则实数____________.
【答案】复数=(m2-m)+(1+m3)i是实数,∴ 1+m3=0,m=-1
13. 设为实数,且,则 。
【答案】,
而 所以,解得x=-1,y=5,
所以x+y=4。
14. 已知是实系数一元二次方程的两根,则的值为_______
【答案】因为2+ a i,b+i( i 是虚数单位)是实系数一元二次方程的两个根,所以a=-1,b=2,所以实系数一元二次方程的两个根是 所以。
15.求的平方根。
【答案】3+2i 或-3-2i
16.已知复数,求实数使
【答案】
17. 已知复数满足为虚数单位),,求一个以为根的实系数一元二次方程.
解: ,
.
若实系数一元二次方程有虚根,则必有共轭虚根.
,
所求的一个一元二次方程可以是.
18.求同时满足下列条件的所有复数z
(1) 是实数,且;
(2)z的实部和虚部都是整数。
19.已知关于的方程有实根,求这个实数根以及实数k的值。
20. 已知集合
【答案】
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