《高中數(shù)學(北師大版)選修2-2教案:第5章 數(shù)系的擴充與復數(shù)的概念 參考教案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中數(shù)學(北師大版)選修2-2教案:第5章 數(shù)系的擴充與復數(shù)的概念 參考教案(5頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、
數(shù)系的擴充與復數(shù)的概念
一、教學目標:
1、知識與技能:了解引進復數(shù)的必要性;理解并掌握虛數(shù)的單位i;
2、過程與方法:理解并掌握虛數(shù)單位與實數(shù)進行四則運算的規(guī)律;
3、 情感、態(tài)度與價值觀:理解并掌握復數(shù)的有關概念(復數(shù)集、代數(shù)形式、虛數(shù)、純虛數(shù)、實部、虛部) 理解并掌握復數(shù)相等的有關概念。
二、教學重點,難點:復數(shù)的基本概念以及復數(shù)相等的充要條件。
三、教學方法:閱讀理解,探析歸納,講練結合
四、教學過程
(一)、問題情境
1、情境:數(shù)的概念的發(fā)展:從正整數(shù)擴充到整數(shù),從整數(shù)擴充到有理數(shù),從有理數(shù)擴充到實數(shù),數(shù)的概念是不斷發(fā)展的,其發(fā)展的動力來自兩個方面.
①解決實
2、際問題的需要.由于計數(shù)的需要產生了自然數(shù);為了刻畫具有相反意義的量的需要產生了負數(shù);由于測量等需要產生了分數(shù);為了解決度量正方形對角線長的問題產生了無理數(shù)(即無限不循環(huán)小數(shù)).
②解方程的需要.為了使方程有解,就引進了負數(shù),數(shù)系擴充到了整數(shù)集;為了使方程有解,就要引進分數(shù),數(shù)系擴充到了有理數(shù)集;為了使方程有解,就要引進無理數(shù),數(shù)系擴充到了實數(shù)集. 引進無理數(shù)以后,我們已經能使方程永遠有解.但是,這并沒有徹底解決問題,當時,方程在實數(shù)范圍內無解.為了使方程有解,就必須把實數(shù)概念進一步擴大,這就必須引進新的數(shù).(可以以分解因式:為例)
2、問題:實數(shù)集應怎樣擴充呢?
(二)、新課探析
1、
3、為了使方程有解,使實數(shù)的開方運算總可以實施,實數(shù)集的擴充就從引入平方等于的“新數(shù)”開始.為此,我們引入一個新數(shù),叫做虛數(shù)單位().并作如下規(guī)定:①;②實數(shù)可以與進行四則運算,進行四則運算時,原有的加法、乘法運算律仍然成立.在這種規(guī)定下,可以與實數(shù)相乘,再同實數(shù)相加得.由于滿足乘法交換律和加法交換律,上述結果可以寫成 ()的形式.
2、復數(shù)概念及復數(shù)集
形如()的數(shù)叫做復數(shù)。全體復數(shù)構成的集合叫做復數(shù)集,一般用字母來表示,
即.顯然有N*NZQRC.
3、復數(shù)的有關概念:1) 復數(shù)的表示:通常用字母表示,即(),其中分別叫做復數(shù)的實部與虛部;2)虛數(shù)和純虛數(shù):①復數(shù)(),當時,就是實數(shù).
4、②復數(shù)(),當時,叫做虛數(shù)。
特別的,當,時,叫做純虛數(shù).
4、復數(shù)集的分類
分類要求不重復、不遺漏,同一級分類標準要統(tǒng)一.根據(jù)上述原則,復數(shù)集的分類如下:
5、兩復數(shù)相等
如果兩個復數(shù)與()的實部與虛部分別相等,我們就說這兩個復數(shù)相等.即,(復數(shù)相等的充要條件),
特別地:(復數(shù)為的充要條件).
復數(shù)相等的充要條件,提供了將復數(shù)問題化歸為實數(shù)問題來解決的途徑.
6、兩個復數(shù)不能比較大?。簝蓚€實數(shù)可以比較大小,但兩個復數(shù),如果不全是實數(shù),只有相等與不等關系,不能比較它們的大小。
7、共軛復數(shù):當兩個復數(shù)的實部相等,虛部互為相反數(shù)時,這兩個復數(shù)叫做互為共軛復數(shù)虛部不等于0的
5、兩個共軛復數(shù)也叫做共軛虛數(shù)。
(三)、知識運用,能力提高
1、例題:例1.寫出下列復數(shù)的實部與虛部,并指出哪些是實數(shù), 哪些是虛數(shù),哪些是純虛數(shù).
解: 的實部分別是;
虛部分別是.是實數(shù);是虛數(shù),其中是純虛數(shù).
例2、實數(shù)取什么值時,復數(shù)是(1)實數(shù)?(2)虛數(shù)?(3)純虛數(shù)?
分析:由可知,都是實數(shù),根據(jù)復數(shù)是實數(shù)、虛數(shù)和純虛數(shù)的條件可以分別確定的值。
解:(1)當,即時,復數(shù)是實數(shù);(2)當,即時,復數(shù)是虛數(shù);(3)當,且,即時復數(shù)是純虛數(shù)。
(變式引申):已知,復數(shù),當為何值時:
(1);(2)是虛數(shù);(3)是純虛數(shù).
解:(1)當且,即時,是實數(shù);
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(2)當且,即且時,是虛數(shù);
(3)當且,即或時,為純虛數(shù).
思考:是復數(shù)為純虛數(shù)的充分條件嗎?
答:不是,因為當且時,才是純虛數(shù),所以是復數(shù)為純虛數(shù)的必要而非充分條件.
例3、已知,求實數(shù)的值.
解:根據(jù)兩個復數(shù)相等的充要條件,可得:,解得:.
(變式引申):已知,求復數(shù).
解:設,則,
, 由復數(shù)相等的條件
.
2.練習:(1)已知復數(shù),且,則 .
解:,則.故虛部
或.但時,,不合題意,故舍去,故.
四.回顧小結:
1、能夠識別復數(shù),并能說出復數(shù)在什么條件下是實數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù);
2、復數(shù)相等的充要條件。
(三)小結:復數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù)的概念及它們之間的關系及兩復數(shù)相等的充要條件。
(四)、鞏固練習:
1.指出下列復數(shù)哪些是實數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù),是虛數(shù)的找出其實部與虛部。
2.判斷① 兩復數(shù),若虛部都是3,則實部大的那個復數(shù)較大。② 復平面內,所有純虛數(shù)都落在虛軸上,所有虛軸上的點都是純虛數(shù)。
3若,則的值是 。
4..已知是虛數(shù)單位,復數(shù),當取何實數(shù)時,是:
(1)實數(shù) (2) 虛數(shù) (3)純虛數(shù) (4)零
(五)、課外練習:
(六)、課后作業(yè):
五、教后反思: