20152016学年高中数学 311数系的扩充和复数的概念教案 新人教A版选修22
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§3.1数系的扩充和复数的概念 §3.1.1数系的扩充和复数的概念教学目标: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i2. 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、情感、态度与价值观:态度与价值观:态度与价值观:理解并掌握复数的有关概念理解并掌握复数的有关概念(复数集、代数形式、复数集、代数形式、虚数、纯虚数、虚数、纯虚数、实部、虚部) 理解并掌握复数相等的有关概念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、乘运算律仍然成立算律仍然成立教具准备:多媒体、实物投影仪教具准备: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,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x 2=-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并由此产生的了复数 讲解新课:讲解新课:1.虚数单位:(1)它的平方等于-1,即,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x 2=-1的一个根,方程x 2=-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 叫做叫做虚数虚数;当a =0且b ≠0时,z =bi 叫做叫做纯虚数纯虚数;当且仅当a =b =0时,z 就是就是实数实数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“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?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?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?实数? (2)虚数?虚数? (3)纯虚数?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;是实数;(2)当m -1≠0,即m ≠1时,复数z 是虚数;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巩固练习: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.A ∪B =C B. A =BC.A ∩B =D.B ∪B =C 2.复数(2x 2+5x +2)+(x 2+x -2)i 为虚数,则实数x 满足() A.x =- B.x =-2或-或-C.x ≠-2D.x ≠1且x ≠-2 3.已知集合M ={1,2,(m 2-3m -1)+(m 2-5m -6)i },集合P ={-1,3}.M ∩P ={3},则实数m 的值为() A.-1 B.-1或4 C.6 D.6或-1 4.满足方程x 2-2x -3+(9y 2-6y +1)i =0的实数对(x ,y )表示的点的个数是______.5.复数z 1=a +|b |i ,z 2=c +|d |i (a 、b 、c 、d ∈R),则z 1=z 2的充要条件是______.6.设复数z =log 2(m 2-3m -3)+i log 2(3-m )(m ∈R),如果z 是纯虚数,求m 的值.7.若方程x 2+(m +2i )x +(2+mi )=0至少有一个实数根,试求实数m 的值.8.已知m ∈R ,复数z =+(m 2+2m -3)i ,当m 为何值时,为何值时,(1)z ∈R; (2)z 是虚数;(3)z 是纯虚数;(4)z =+4i . 答案:1.D 2.D 3. 解析:由题设知3∈M ,∴m 2-3m -1+(m 2-5m -6)i =3∴,∴∴m =-1,故选A.4. 解析:由题意知∴解析:由题意知∴∴点对有(3,),(-1,)共有2个.答案:25. 解析:z 1=z 2a =c 且b 2=d 2.答案:a =c 且b 2=d 26.解:由题意知∴解:由题意知∴∴∴,∴m =-1.7. 解:方程化为(x 2+mx +2)+(2x +m )i =0.∴,∴,∴x =-,∴∴m 2=8,∴m =±2.8. 解:(1)m 须满足解之得:m =-3.(2)m 须满足m 2+2m -3≠0且m -1≠0,解之得:m ≠1且m ≠-3. (3)m 须满足解之得:m =0或m =-2.(4)m 须满足解之得:m ∈课后作业:课本第106页 习题3.11 ,2 ,3 教学反思:这节课我们学习了虚数单位i 及它的两条性质,复数的定义、实部、虚部及有关分类问题,复数相等的充要条件,复平面等等.基本思想是:利用复数的概念,联系以前学过的实数的性质,对复数的知识有较完整的认识,以及利用转化的思想将复数问题转化为实数问题复数的概念如果单纯地讲解或介绍会显得较为枯燥无味,学生不易接受,教学时,我们采用讲解或体验已学过的数集的扩充的历史,让学生体会到数集的扩充是生产实践的需要,也是数学学科自身发展的需要;介绍数的概念的发展过程,使学生对数的形成、发展的历史和规律,各种数集中之间的关系有着比较清晰、完整的认识从而让学生积极主动地建构虚数的概念、复数的概念、复数的分类的概念、复数的概念、复数的分类。
§7.1.1 数系的扩充和复数的概念一、内容和内容解析内容:从实数系扩充到复数系的过程与方法,复数的概念.内容解析:本节课选自《普通高中课程标准数学教科书必修第二册》(人教A版)第七章第1节的内容.本节内容是数系的扩充和复数的概念,基于之前所学的数系的发展历程,由一元二次方程的根的问题导入,将数学扩充到复数范围,并研究复数的概念,为复数的运算打好基础。
复数的引入是中学阶段数系的又一次扩充,引入复数以后,这不仅可以使学生对于数的概念有一个初步的、完整的认知,也为进一步学习数学打下基础.通过本节课学习,要使学生在问题情境中了解数系扩充的过程以及引入复数的必要性,学习复数的一些基本知识,体会人类理性思维在数系扩充中的作用.二、目标和目标解析目标:(1)了解引进虚数单位i的必要性,了解数集的扩充过程.(2)理解复数的概念、表示法及相关概念.(3)掌握复数的分类及复数相等的充要条件.目标解析:(1)能够通过方程的解,感受引入复数的必要性,体会实际需求与数学内部的矛盾(数的运算规则、方程求根)在数系扩充过程中的作用.(2)学生能够从自然数系逐步扩充到实数系的过程中,归纳出数系扩充的一般“规则",体会扩充的合理性及人类理性思维在数系扩充中的作用.(3)学生能说明虚数i的由来,能够明晰复数代数表示式的基本结构,会对复数进行分类,会用Venn 图表示复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系;知道两个复数相等的含义,能利用复数概念和复数相等的含义解决相关的简单问题.基于上述分析,本节课的教学重点定为:复数的分类及复数相等的充要条件.三、教学问题诊断分析1.教学问题一:因为现实生活中没有任何事物支持虚数,学生可能会怀疑引入复数的必要性,在教学中,如果单纯地讲解或介绍复数的概念会显得枯燥无味,学生不易接受.解决方案:适当介绍数的发展简史,增强学生学习的生动性.2.教学问题二:由于知识储备和认知能力的限制,学生对数系扩充的一般规则并不熟悉,对虚数单位的引入,以及虚数单位和实数进行形式化运算的理解会出现一定困难.解决方案:通过解方程问题引导,借助已有的数系扩充的经验,特别是从有理数系扩充到实数系的经验,从特殊到一般,帮助学生梳理出数系扩充过程中体现的“规则”,进而在“规则”的引导下进行从实数系到复数系的扩充,感受引入复数的必要性和合理性.3.教学问题三:学生以前学习过的数都是单纯的一个数,而复数的代数形式是两项和的形式,学生比较陌生,因此理解上会存在一定困难.解决方案:引导学生按照“规则”自主探究出复数集中可能存在的各种数,并归纳总结出复数的一般表示方法,经历复数形式化的过程.基于上述情况,本节课的教学难点定为:理解复数的概念、表示法及相关概念.四、教学策略分析本节课的教学目标与教学问题为我们选择教学策略提供了启示.为了让学生类比得到复数的概念,应该为学生创造积极探究的平台,可以让学生从被动学习状态转到主动学习状态中来.在教学设计中,采取问题引导方式来组织课堂教学.问题的设置给学生留有充分的思考空间,让学生围绕问题主线,通过自主探究达到突出教学重点,突破教学难点.在教学过程中,重视复数概念的理解和表示,让学生体会数系扩充的基本过程.五、教学过程与设计纯虚数.[课堂练习2]已知M={2,m2-2m +(m2+m-2)i},N={-1,2,4i},若M∪N=N,求实数m的值.课堂小结升华认知[问题10]通过这节课,你学到了什么知识?在解决问题时,用到了哪些数学思想?[课后练习]z=a2-(2-b)i的实部和虚部分别是2和3,则实数a,b的值分别是()A.2,1B.2,5C.±2,5D.±2,12.下列复数中,满足方程x2+2=0的是()A.±1B.±iC.±2iD.±2i2 021=________.4.设i为虚数单位,若关于x的方程x2-(2+i)x+1+m i=0(m∈R)有一实根为n,则m=________.教师14:提出问题10.学生14:学生14:学生课后进行思考,并完成课后练习.师生共同回顾总结.引领学生感悟数学认知的过程,体会数学核心素养.课后练习是对定理巩固,是对本节知识的一个深化认识,同时也为下节内容做好铺垫.。
第三章 数系的扩充与复数的引入3.1.1 数系的扩充和复数的概念【学情分析】:从小学接触自然数到扩充至整数范围,进入初中阶段后学生认识到数系从整数到有理数再到实数的第二次扩充.因为现实的需要,高中阶段要进一步实现从实数系到复数系的第三次扩充.学生初次接触复数,会产生一种“虚无缥缈”的感觉.所以要有意识地将实数与复数进行类比学习,学会复数问题向实数问题转化的方法.【教学目标】:(1)知识目标:理解复数产生的必然性、合理性;掌握复数的代数表示形式;掌握复数系下的数的分类.(2)过程与方法目标:从为了解决012=+x 这样的方程在实数系中无解的问题出发,设想引入一个新数i,使i 是方程012=+x 的根.到将i 添加到实数集中去,使新引入的数i 和实数之间能象实数系那样进行加、乘运算;掌握类比的方法,转化的方法。
(3)情感与能力目标: 通过介绍数系扩充的简要进程,使同学们感受人类理性思维对数学的发展所起的重要作用,体会数与现实世界的联系。
【教学重点】:复数的概念及其分类。
【教学难点】:虚数单位i 的引入。
【教学突破点】:从解012=+x 方程的需要,引入虚数单位i.及虚数单位i 与实数的融合。
【教法、学法设计】:讲授、练习相结合。
教学过程设计 一、复习引入1.方程022=-x 在有理数系没有解,但当把数的范围扩充到实数系后,这个二次方程恰好有两个解:2±=x ;2.同学们在解一元二次方程02=++c bx ax 的时候,会遇到判别式042<-=∆ac b 的情况。
这时在实数范围内方程无解。
一个自然的想法是能否把实数系扩大,使这种情况下的方程在更大的数系内有解?二、讲授新课(1)复数的概念①形如),(R b a bi a ∈+的数叫复数。
其中i 叫虚数单位。
全体复数所成集合叫复数集。
②复数通常用字母z 表示。
即z=),(R b a bi a ∈+。
其中a 与b 分别叫做复数z 的实部与虚部。
高中数学《数系的扩充和复数的概念》教案一、教学目标1. 让学生理解实数和虚数的概念,了解复数的基本形式。
2. 让学生掌握复数的运算规则,包括加、减、乘、除以及共轭复数的概念。
3. 培养学生运用复数解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 实数和虚数的概念:介绍实数和虚数的定义,举例说明实数和虚数的区别。
2. 复数的基本形式:介绍复数的一般形式,解释实部和虚部的意义。
3. 复数的运算规则:讲解复数的加、减、乘、除运算方法,并通过例题演示。
4. 共轭复数的概念:介绍共轭复数的定义,讲解共轭复数的性质和运用。
三、教学重点与难点1. 教学重点:实数和虚数的概念,复数的基本形式,复数的运算规则,共轭复数的概念。
2. 教学难点:复数的运算规则,共轭复数的性质和运用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解实数、虚数和复数的概念,复数的运算规则,共轭复数的性质和运用。
2. 利用例题演示,让学生直观地理解复数的运算方法。
3. 设计练习题,让学生巩固所学知识。
五、教学步骤1. 引入实数和虚数的概念,举例说明实数和虚数的区别。
2. 讲解复数的一般形式,解释实部和虚部的意义。
3. 讲解复数的加、减、乘、除运算方法,并通过例题演示。
4. 介绍共轭复数的定义,讲解共轭复数的性质和运用。
5. 设计练习题,让学生运用所学知识解决问题。
教案仅供参考,具体教学过程中请根据学生的实际情况进行调整。
六、教学评价1. 通过课堂讲解、例题分析和练习题,评价学生对实数、虚数和复数的概念的理解程度。
2. 通过复数运算的练习题,评价学生对复数运算规则的掌握情况。
3. 通过共轭复数相关练习题,评价学生对共轭复数性质和运用的理解程度。
七、教学拓展1. 介绍复数在工程、物理等领域的应用,激发学生学习复数的兴趣。
2. 引导学生思考复数运算的规律,培养学生的逻辑思维能力。
八、教学资源1. PPT课件:实数、虚数和复数的概念,复数的运算规则,共轭复数的性质和运用。
2过程与方法目标:(1)经历数概念的发展和数系的扩充,体会实际需求与数学内部矛盾在数系扩充过程中的作用; (2)通过借助复数几何意义来加深对复数及其有关概念的理解,渗透数形结合的数学思想方法 3情感、态度与价值观目标:在经历数概念的发展和数系扩充的过程中,激发学生对数学的兴趣,培养他们的钻研与探索精神五、教学重点、难点1. 教学重点:初步理解复数及有关概念,初步理解复数的几何意义; 2. 教学难点: 对虚数的理解六、 教法与手段1教学方法: 发生教学法:发生教学法的基础是数学史,是数学史融入数学教育的一种方式发生教学法要求教师了解所教主题的历史;理解该主题历史进化的关键步骤;在现代情境下重构推动进化的关键思想或问题,使之在教学上适合介绍新的概念、方法或理论;按从易到难得顺序给出系列问题,后面的问题建立在前面问题的基础上,采取有序的问题驱动模式,揭示知识产生的动机,借以促进学生的学习 2教学手段:提出问题 课堂检测数系的扩充 探究途径 解决问题 总结提升 导入复数的几何表示:平面直角坐标系中的点一一对应点(,)z a bi Z a b =+←−−−−−→师:表示复数的平面叫做复平面,轴称为实轴,对应实部;轴称为虚轴,对应虚部例如,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,点-2,3表示复数-23i复数的几何意义:平面向量一一对应z a bi OZ =+←−−−−−→点评:通过有序数对a,b 将复数和复平面上的点及平面向量建立起一一对应的关系同向量一样,复数有运算法则和模,这些内容我们下节课探究练习2复数和复平面上的点连连看3)4(0)3(3)2(23)1(--i i 练习3在复平面中,复数-2i1对应的点位于 A 一象限 B 二象限 C 三象限 D 四象限学生答复数的分类四、解决问题师:经历了将实数集扩充到复数集的艰辛过程,我们提出的问题是否得到了解决师:通过数系扩充到复数系,一元二次方程无实解的问题在复数集中得到了解决,复数在其他方面有更广泛的应用等待同学们的探索学生解出答案提出问题,寻找途径,最终落实到解决问题上,让学生体会问题得以解决的成功感1′五、总结新知师:从知识、学习方法、数学思想三个方面谈谈自己的收获学生分享自己的收获通过归纳总结的过程,促使学生形成知识体系,锻炼学生抽象概括能力1′六、课堂检测师:课前预习、课堂探究、课下复习检测是学习的基本环节,请同学们进入检测环节学生独立完成利用相关题目,巩固所学知识,检测知识达成度2′问题预设:有学生出错解决方案:学生自己改错九、板书设计数系的扩充和复数的概念一、虚数单位i 例1二、复数的概念三、几何意义十、教学设计特点1体现数学的文化内涵。
【教学目标】1.了解解方程等实际需要也是数系发展的一个主要原因,数集的扩展过程以及复数的分类表;2.理解复数的有关概念以及符号表示;3.掌握复数的代数表示形式及其有关概念;4.在问题情境中了解数系得扩充过程,体会实际需求与数学内部的矛盾(数的运算规则、方程求根)在数系扩充过程中的作用,感受人类理性思维的作用以及数与现实世界的联系.【教学重点】引进虚数单位i 的必要性、对i 的规定以及复数的有关概念.【教学难点】复数概念的理解.【教学过程】1.对数集因生产和科学发展的需要而逐步扩充的过程进行概括(教师引导学生进行简明扼要的概括和总结)自然数 整数 有理数 无理数 实数2.提出问题我们知道,对于实系数一元二次方程012=+x ,没有实数根.我们能否将实数集进行扩充,使得在新的数集中,该问题能得到圆满解决呢?3.组织讨论,研究问题我们说,实系数一元二次方程012=+x 没有实数根.实际上,就是在实数范围内,没有一个实数的平方会等于负数.解决这一问题,其本质就是解决一个什么问题呢?组织学生讨论,引导学生研究,最后得出结论:最根本的问题是要解决-1的开平方问题.即一个什么样的数,它的平方会等于-1.4.引入新数i ,并给出它的两条性质根据前面讨论结果,我们引入一个新数i ,i 叫做虚数单位,并规定:(1)12-=i ; (2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有的加、乘运算律仍然成立.有了前面的讨论,引入新数i ,可以说是水到渠成的事.这样,就可以解决前面提出的问题(-1可以开平方,而且-1的平方根是i ±).5.提出复数的概念根据虚数单位i 的第(2)条性质,i 可以与实数b 相乘,再与实数a 相加.由于满足乘法交换律及加法交换律,从而可以把结果写成bi a +这样,数的范围又扩充了,出现了形如 ),(R b a bi a ∈+的数,我们把它们叫做复数.全体复数所形成的集合叫做复数集,一般用字母C 表示,显然有: N*N Z Q R C .【巩固练习】下列数中,哪些是复数,哪些是实数,哪些是虚数,哪些是纯虚数?并分别指出这些复数的实部与虚部各是什么? 例1.实数m 分别取什么值时,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、虚数、纯虚数与零的条件可以确定实数m 的值..1,010131,0121011为纯虚数时,即)当(为虚数;时,即)当(为实数;时,,即)当解(z m m m z m m z m m -=⎩⎨⎧≠-=+≠≠-==-6.提出两个复数相等的定义,即两个复数相等的充要条件是它们的实部与虚部分别对应相等.也就是由此容易得出:例2 已知i y y i x )3()12(--=+-,其中,x,y ∈R ,求x 与y .分析:因为x ,y∈R,所以由两个复数相等的定义,可列出关于x ,y 的方程组,解这个方程组,可求出x ,y 的值. 4,25)3(112==⎩⎨⎧--==-y x y y x 解得解:由复数相等可知练习:.),(023)21(2的值求实数已知m R m i mi x i x ∈=--++ 6cos 6sin,,0,2,7212ππi i i i --+)纯虚数)虚数;(是(为何值时,复数当且练习:已知复数21,)()1(2z m R m i m i m z ∈+-+=【课堂游戏】【想一想】两个复数是否可以比较大小.【归纳总结】一、数系的扩充;二、复数有关的概念:1、复数的代数形式;2、复数的实部、虚部。
高中数学《数系的扩充和复数的概念》教案一、教学目标1. 让学生理解实数和复数的概念,掌握实数和复数的关系。
2. 让学生掌握复数的代数表示法,了解复数的几何表示。
3. 让学生学会运用复数的概念和性质解决实际问题。
二、教学内容1. 实数和复数的概念2. 复数的代数表示法3. 复数的几何表示4. 复数的运算5. 复数的应用三、教学重点与难点1. 重点:实数和复数的概念,复数的代数表示法,复数的几何表示,复数的运算。
2. 难点:复数的几何表示,复数的运算。
四、教学方法采用问题驱动法、案例分析法、小组讨论法、讲授法等,引导学生主动探究,提高学生分析问题、解决问题的能力。
五、教学过程1. 实数和复数的概念(2)引入复数的概念,解释复数的概念。
(3)通过实例让学生理解实数和复数的关系。
2. 复数的代数表示法(1)介绍复数的代数表示法,让学生掌握复数的标准形式。
(2)讲解复数的实部和虚部的含义。
(3)通过实例让学生学会写出复数的标准形式。
3. 复数的几何表示(1)介绍复数的几何表示,让学生了解复平面的概念。
(2)讲解复数在复平面上的位置与实部和虚部的关系。
(3)通过实例让学生学会在复平面上表示复数。
4. 复数的运算(1)讲解复数的加减乘除运算规则。
(2)通过实例让学生掌握复数的运算方法。
5. 复数的应用(1)讲解复数在实际问题中的应用,如电路分析、信号处理等。
(2)通过实例让学生学会运用复数解决实际问题。
(3)引导学生思考复数的在其他领域中的应用。
六、课后作业2. 练习复数的代数表示法,写出给定复数的标准形式。
3. 学习复数的几何表示,画出给定复数在复平面上的位置。
4. 练习复数的运算,掌握加减乘除运算规则。
5. 思考复数在实际问题中的应用,举例说明。
七、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
2. 课后作业:检查学生的作业完成情况,评估学生对知识点的掌握程度。
3. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的表现,了解学生的合作能力和解决问题的能力。
3.1.1 数系的扩充和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相关的)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)2340x x --= (2)2450x x ++= (3)2210x x ++= (4)210x +=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210x +=一个解i ,则这个解i 要满足什么条件?i 是否在实数集中?实数a 与i 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a bi +的数叫做复数,通常记为z a bi =+(复数的代数形式),其中i 叫虚数单位,a 叫实部,b 叫虚部,数集{}|,C a bi a b R =+∈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。
23,84,83,6,,29,7,0i i i i i i +-+--规定:a bi c di a c +=+⇔=且b=d ,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,a b R ∈,,a b 取何值时,它为实数?数集与实数集有何关系?③定义虚数:,(0)a bi b +≠叫做虚数,,(0)bi b ≠叫做纯虚数。
④ 数集的关系:0,0)0)0,0)Z a a ⎧⎪≠≠⎧⎨≠⎨⎪≠=⎩⎩实数 (b=0)复数一般虚数(b 虚数 (b 纯虚数(b 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2:62P(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a bi +与3(4)k i +-相等,且a bi +的实部、虚部分别是方程2430x x --=的两根,试求:,,a b k 的值。
2015-2016学年高中数学 3.1.1数系的扩充和复数的概念教案新人教A版选修2-2
3、1、1数系的扩充与复数的概念
教学建议
1、教材分析
通过数系的扩充引入了复数的概念,并介绍了复数的有关概念及复数的分类,复数相等的充要条件,复数与实数的区别等、本节内容就是学习复数的基础、
重点:复数的有关概念,复数相等的充要条件、
难点:复数与实数的关系、
2、主要问题及教学建议
(1)数系扩充的必要性、
建议教师通过章首问题情境,让学生明确引入复数的必要性,让学生回顾数系的扩充过程,完善学生对数的认识、
(2)关于复数相等的充要条件、
尽管教材中对两复数相等的充要条件一笔带过,但这个条件的应用非常广泛,特别就是通过计算求复数时,对这一知识点要多加重视、
备选习题
1、若sin 2θ-1+i(cosθ+1)就是纯虚数(其中i就是虚数单位),且θ∈[0,2π),求θ的值、解:因为sin 2θ-1+i(cos θ+1)就是纯虚数,所以
所以
即又θ∈[0,2π),所以θ=、
2、若m为实数,z1=m2+1+(m3+3m2+2m)i,z2=4m+2+(m3-5m2+4m)i,那么使z1>z2的m值的集合就是什么?使z1<z2的m值的集合又就是什么?
解:当z1∈R时,m3+3m2+2m=0,
m=0,-1,-2,z1=1或2或5、
当z2∈R时,m3-5m2+4m=0,
m=0,1,4,z2=2或6或18、
上面m的公共值为m=0,
此时z1与z2同时为实数,且z1=1,z2=2、
所以使z1>z2的m值的集合为空集,
使z1<z2的m值的集合为{0}、。