第一篇:高中數學第五章數系的擴充與復數的引入51數系的擴充與復數的引入重疑難點易錯簡析素材北師大版2-2.
5.1 數系的擴充與復數的概念重疑難點易錯簡析
一、知識導學
1.復數:形如a?bi的數(a,b?R),復數通常用小寫字母z表示,即z?a?bi,其中a叫做復數的實部,b叫做復數的虛部,i稱做虛數單位.2.分類:復數a?bi(a,b?R)中,當b?0時,就是實數;除了實數以外的數,即當b?0時,a?bi叫做虛數;當a?0,b?0時,叫做純虛數.3.復數集:全體復數所構成的集合.4.復數相等:如果兩個復數a?bi與c?di的實部與虛部分別相等,記作:a?bi=c?di.5.復平面、實軸、虛軸:建立直角坐標系來表示復數的平面.在復平面內,x軸叫做實軸,y 軸叫做虛軸.6.復數的模:設oz=a?bi,則向量oz的長度叫做復數a?bi的模(或絕對值),記作a?bi.(1)z?a?bi?a2?b2;
(2)z1?z2=z2?z1;(3)z1z1?; z2z27.共軛復數:如果兩個復數的實部相等,而虛部互為相反數,則這兩個復數互為共軛復數.二、疑難知識導析
1.兩個實數可以比較大小,而不全是實數的兩個復數不能比較大小
2222.z?R,則z?0,而z?C,則z?0不一定成立,如z?i時i??1?0;
23.z?R,z?z2,而z?C則z?z2不一定成立;
2224.若z1,z2,z3?C,(z1?z2)?(z2?z3)?0不一定能推出z1?z2?z3;
25.若z1,z2?R,則z1?z2=(z1?z2)?4z1z2,但若z1,z2?C,則上式不一定成 1 立.三、經典例題導講
[例1]兩個共軛復數的差是()
A.實數 B.純虛數 C.零 D.零或純虛數
錯解:當得到z?z?2bi時就錯誤的選B,忽略了b可以為零的條件.正解:設互為共軛的兩復數分別為z?a?bi及z?a?bi(a,b?R)則z?z?2bi 或z?z?2bi
當b?0時,z?z,z?z為純虛數
當b?0時,z?z?0,z?z?0,因此應選D.注:要認真審題,看清題設條件,結論.學會全面辯證的思考問題,準確記 憶有關概念性質.[例2]判斷下列命題是否正確(1)若z?C, 則z?0
(2)若z1,z2?C,且z1?z2?0,則z1?z2(3)若a?b,則a?i?b?i
錯解:(1)認為任何一個實數的平方大于零可推廣到復數中,從而(1)是正 確的
(2)認為兩實數之差大于零等價于前一個大于后一個實數,也可推到復數中來.認為兩復數差為實數則這兩個復數也為實數.而認為命題(2)是正確的.(3)把不等式性質錯誤的推廣到復數中,忽略不等式是在實數中成立的前提條件.正解:(1)錯,反例設z?i則z?i??1?0 2(2)錯,反例設z1?2?i,z2?1?i,滿足z1?z2?1?0,但z1z2 不能比較大小.(3)錯,?a?b,?a,b?R,故a?i,b?i都是虛數,不能比較大小.a2?a?6?(a2?2a?15)i是(1)實數; [例3]實數a分別取什么值時,復數z?a?3 2(2)虛數;(3)純虛數.a2?a?6(a?2)(a?3)? 解:實部,虛部a2?2a?15?(a?3)(a?5).a?3a?3(1)當(2)當(3)當 時,z是實數;,且 或
時,z是虛數;
時是純虛數.
[例4] 設z1?(m2?2m?3)?(m2?4m?3)i(m?R),z2?5?3i,當m取何值時,(1)z1?z2;(2)z1?0.分析:復數相等的充要條件,提供了將復數問題轉化為實數問題的依據,這是解復數問題常用的思想方法,這個題就可利用復數相等的充要條件來列出關于實數 的值.
2??m?2m?3?5解:(1)由可得:?2解之得m?4,??m?4m?3?3 的方程,求出即:當(2)當 時 可得:
或
,即
時z1?0.[例5]z1,z2是兩個不為零的復數,它們在復平面上分別對應點P和Q,且224z1?2z1z2?z2?0,證明△OPQ為直角三角形(O是坐標原點),并求兩銳角的度數.
22分析
本題起步的關鍵在于對條件4z1?2z1z2?z2?0的處理.等式左邊是關于z1,z2的二次齊次式,可以看作二次方程求解,也可配方.
22解:由4z1?2z1z2?z2?0(,不為零),得
z1?2?23i1?3iz2?z284 ?z11?????????cos????isin????z22??3??3??即向量OP與向量OQ的夾角為在圖中,?POQ??,31|z2|,設|z1|?r,|z2|?2r,2?3,又|z1|?在△OPQ中,由余弦定理
△OPQ為直角三角形,.
四、典型習題導練
1.設復數z滿足關系z?|z|?2?i,那么z等于().
A. B. C. D.
2.復數系方程(1?i)x2?(1?i)x?2?6i?0有實數根,則這個實數是_________.3.實數m取何值時,復數面上的對應點位于第二象限.
4.已知f(z)?1?z?z且f(?z)?10?3i,求復數z
5.設復數z滿足z?5且(3?4i)z在復平面上對應的點在第二象限、四象限的角平分線上,是(1)純虛數;(2)在復平2z?m?52(m?R),求z和m的值
第二篇:《數系的擴充與復數的引入》教學反思
《數系的擴充與復數的引入》教學反思
數學組:謝瑞萍
《數系的擴充與復數的引入》這一部分是在高二下學期學習的, 新課標的基本要求是:在問題情境中了解數系的擴充過程,理解復數的基本概念以及復數相等的充要條件。了解復數的代數表示和幾何意義,能進行代數形式的四則運算和幾何意義。
本著面向全體學生,鞏固基本知識,強化基本技巧為出法點,而且復數這一部分在高考中的難度相對比較低,在教學設計時,我選擇了常見的三種題型,進一步讓學生學習了復數的概念及有關定義、復數的運算和利用復數的幾何意義。為了提高課堂的教學效率,通過制作了PPT演示文稿,展示數的發展歷史,把例題事先制作好,然后再黑板上進行演算。然后還是由于時間有限沒有給學生們足夠的時間讓他們先進行思考,使部分學生有拖著走的感覺。
在教學中,我的問題是重復太多,怕學生聽不懂,記不住,但過多的反復很容易適得起反,有的時候自己感覺不到,但是聽別人的課,就有很明顯的發現,過多的“然后”“也就是說”“那么”“接下來”甚至語氣詞啊什么的,不但不能起到上下語句的承接作用,反而使語言拖沓沉冗。數學語言,尤其要注重準確嚴密,一針見血,要么不說,要么就說在點子上,這需要斟酌課堂上的每一句教學語言,需要長期堅持不懈。
第三篇:《數系的擴充和復數的引入》教學設計
教材分析:
《數系的擴充和復數的引入》是北師大版普通高中課程標準實驗教科書選修2-2的第五章第一節的內容,主要包括數的概念的擴充,復數的相關概念。復數的引入是中學階段數系的又一次擴充,引入復數以后,不僅可以使學生對于數的概念有一個更為完整的認識,也為進一步學習打下基礎。通過本節課的學習,要使學生了解熟悉擴充的過程以及引入復數的必要性,學習復數的一些基本知識,體會人類理性思維在數系擴充中的作用。
教學目標:
1.知識與技能:使學生體會數的概念是逐步發展的;了解引進復數的必要性;理解復數的基本概念。
2.過程與方法:經歷數的概念的發展和數系擴充的過程,體會數學發現和創造的過程,以及數學發生、發展的客觀需求;
3.情感、態度與價值觀:通過對復數的學習,體會實際需求與數學內部的矛盾在數系擴充中的作用;通過數系的擴充歷程,使學生體會數學博大精深的文化魅力,激發學生學習數學的興趣;培養學生勇于知疑問難,善于探索的'學習習慣和良好的思維品質
教學重點:
復數的概念。
教學難點:
虛數單位i的引入及復數的概念
教學過程:
【情景導入】
通過人類生產生活的需要及數學內部矛盾的解決需要這兩條線索,回顧數的擴充脈絡,引入新的問題:在實數集中求方程x2+1=0 的解?啟發學生類比前三次數系擴充的問題的解決,得到要解決這個問題可以引入一個新的數。
設計意圖:采用觀看視頻的方式進行情景導入,緊扣主題,通過梳理數系的擴充歷程,使學生體會熟悉擴充的必要性,了解熟悉擴充前后的聯系,為后面的學習做好鋪墊。
【概念形成】
1、我們引入新數i,叫做“虛數單位”,并規定:
(1)i2=-1;
(2)實數可以與i進行四則運算,進行四則運算時,原有的加法運算律、乘法運算律仍然成立.2、復數的定義
形如a+bi(a,b∈R)的數稱為復數,通常表示為Z= a+bi(a,b∈R)其中a叫做復數的實部,b叫做復數的虛部.i稱為虛數單位。
全體復數組成的集合叫復數集,通常用C表示。
設計意圖:通過問題的提出、發展、解決的過程,讓學生感受由實數系擴充到復數系的歷程,體會數學家的創新精神和實踐能力,讓學生參與其中,培養學生解決問題的能力。
【自主學習】
閱讀教材第99頁倒數三段內容,完成下面的問題:
問題1:復數是怎樣分類的?
對于復數,當且僅當b=0時,復數a+bi(a、b∈R)是實數a;當b≠0時,復數z=a+bi叫做虛數;當a=0且b≠0時,z=bi叫做純虛數;當且僅當a=b=0時,z就是實數0.問題2:復數集與數集N、Z、Q、R之間有什么關系?你能否用韋恩圖表示?
復數集與其它數集之間的關系:
設計意圖:讓學生通過閱讀、思考的方式獲得知識,培養學生積極參與的意識和自主探索的能力。
【合作探究】
例1:完成下列表格(分類一欄填實數、虛數或純虛數)
2-3i
6i
實部
虛部
分類
例2:實數m取什么值時,復數z=(m-2)+(m+1)i 是
(1)實數;(2)虛數;(3)純虛數。
變式練習:實數m取什么值時,復數z(m-2)(m-1)+(m-1)(m-3)i 是純虛數?
設計意圖:通過例題,強化學生對復數概念的理解,提高學生分析問題、解決問題的能力,規范做題步驟。
【課堂練習】
1、以 3i-2 的虛部為實部,以-3+3i 的實部為虛部的復數是
2、若復數(m-1)+(m+2)(m-1)i 是純虛數,則實數m 的值為。
設計意圖:及時反饋,學以致用,加深學生對知識的理解,提高學生的解題能力。
【課時小結】
這節課你都學到了什么?有哪些收獲?
設計意圖:通過學生總結,教師歸納,培養學生歸納概括的能力,回顧本節課內容,為后面的學習打下基礎。
【課后作業】
1、書面作業:習題5-1 A組12、預習《 1.2復數的有關概念》
3、課后探究:請你查閱、收集一些關于實數集擴充到復數集的數學史料,并根據自己的理解對數系的擴充進行整理,寫成一篇關于數系擴充歷程的文章。
設計意圖:鞏固本節課所學知識,同時帶著新的問題走出課堂,擴大學生的視野,感受數學文化的魅力,體會數學來源于生活,服務于生活。
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第四篇:《數系的擴充與復數的概念》教學設計
《數系的擴充和復數的概念》教學設計
安陽市第三十八中學 付娟
本節為人教A版選修1-2,第二章第一節第一課時
一、《課程標準》對本節課的學習要求:
(1)在問題情境中了解數系的擴充過程,體會實際需求與數學內部的矛盾(數的運算規則、方程求根)在數系擴充過程中的作用,感受人類理性思維的作用以及與現實世界的聯系。(2)理解復數的基本概念以及復數相等的充要條件。(3)了解復數的代數表示法及其幾何意義。
(4)能進行復數代數形式的四則運算,了解復數代數形式的加、減運算的幾何意義。
二、教材內容和學生情況分析:
在學習本節之前,學生對數的概念已經擴充到實數,也已清楚各種數集之間的包含關系等內容,但知識是零碎、分散的,對數的生成發展的歷史和規律缺乏整體認識與理性思考,知識體系還未形成。另一方面學生對方程解的問題會默認為在實數集中進行,缺乏嚴謹的思維習慣。
三、教學目標:
根據《課程標準》,依據教材內容和學生情況,確定本課時的教學目標為:
1、通過回憶數系的擴充過程,觀察所列舉的復數能簡述復數的定義,并能說出復數的實部與虛部。
2、通過小組討論能將復數歸類,并能用語言或圖形表達復數的分類,會解決含有字母的復數的分類問題。
3、通過比較給出的兩個復數能歸納出復數相等的充要條件,并能解決與例題相似的題目。
四、教學環節設計
第五篇:數系的擴充與復數的概念教案說明
海南省瓊海市嘉積中學海桂學校
粟建軍
《數系的擴充與復數的概念》教案說明
《數系的擴充與復數的概念》是人教版普通高中數學實驗教材選修2-2第三章第一節的內容,課時安排約一課時。
復數的引入是中學階段數系的又一次擴充,引入復數以后,這不僅可以使學生對于數的概念有一個初步的、完整的認識,也為進一步學習數學打下了基礎。通過本節課學習,要使學生在問題情境中了解數系擴充的過程以及引入復數的必要性,學習復數的一些基本知識,體會人類理性思維在數系擴充中的作用。
學習目標為(1)在問題情境中了解數系的擴充過程,體會實際需求在數系擴充過程中的作用,感受人類理性思維的作用以及數與現實世界的聯系;(2)理解復數的基本概念以及復數相等的充要條件。
復數的概念是整個復數內容的基礎,復數的有關概念都是圍繞復數的代數表示形式展開的。虛數單位、實部、虛部的命名,復數想等的充要條件,以及虛數、純虛數等概念的理解,都應促進對復數實質的理解,即復數實際上是一有序實數對。類比實數可以用數軸表示,把復數在直角坐標系中表示出來,就得到了復數的幾何表示,這就把數和形有機的結合了起來。另外復數與向量、平面解析幾何、三角函數等都有密切的聯系,運用復數法可以解決函數最值、三角恒等式、組合問題、不等式問題、數列問題等。而復數在電力、熱力學、流體力學、固體力學、系統分析、信號分析、反常積分等方面都有應用。
在學習本節課的過程中,復數的概念如果單純地講解或介紹會顯得較為枯燥無味,學生不易接受,教學時,采用講解已學過的數集的擴充的歷史,讓學生體會到數系的擴充是生產實踐的需要,也是數學學科自身發展的需要;介紹數的概念的發展過程,使學生對數的形成、發展的歷史和規律,各種數集中之間的關系有著比較清晰、完整的認識.從而讓學生積極主動地建構虛數的概念、復數的概念、復數的分類。由于學生對數系擴充的知識不熟悉,對了解實數系擴充到復數系的過程有困難,也就是對虛數單位i的引入難以理解。另外虛數單位i和實數進行四則運算也不容易接受。復數的相等和復數的相關概念(比如實部、虛部、虛數、純虛數等)這些學生很容易理解。
本節課我采用數學典故吸引學生,讓學生知道數系的擴充過程,從而為虛數單位的引入打下基礎,在講解例題后用游戲的方式鞏固教學效果。另外我還充分
海南省瓊海市嘉積中學海桂學校
粟建軍
利用多媒體,提高教學效果,在設疑、提示、觀察、類比、練習、游戲等活動中啟發學生,讓學生動手、動口、動腦,培養學生的思維能力。
在學習了這節課以后,學生首先能知道數系是怎么擴充的,并且這種擴充是必要的,虛數單位i在數系擴充過程中的作用,而復數就是一個實數加上一個實數乘以i。學生能清楚的知道一個復數什么時候是虛數,什么時候是純虛數,兩個復數相等的充要條件是什么。讓學生在經歷一系列的活動后,完成對知識的探索,變被動地“接受問題”為主動地“發現問題”,加強學生對知識應用的靈活性,深化學生對復數的認識,從而提高分析問題和解決問題的能力。
教學中應注意幾個問題,注意與以前所學過的數的內容的銜接,在以前,學生學過整數、有理數、實數的概念和運算,在本節課,則要系統地學習復數的概念的發展過程,復習實數的有關概念等,從而為學好本節的內容打好基礎。注意與初中、高中數學其他內容的聯系,要把握好教學要求,教學時,只要求掌握基本內容,基本思想和解題的基本方法即可。還要注意把類比、分類、歸納、概括、分析等方法貫穿到課堂中去。教學時,應充分挖掘這些數學思想方法,培養學生的能力。