内容正文:
3.1 数系的扩充和复数的概念
【学习目标】
1. 简述引进复数的必要性,能解释引入虚数的单位i的意义及运算;
2. 能说明并掌握虚数的单位与实数进行四则运算的规律.
3. 理解并掌握复数的有关概念(复数集、代数形式、虚数、纯虚数、实部、虚部),理解并掌握复数相等的有关概念.
【学习重点】
复数的概念.
【知识链接】
数的概念是从实践中产生和发展起来的,由于计数的需要,就产生了1,2及表示“没有”的数0.自然数的全体构成自然数集N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N
Q.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Z
Q、N
Z.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
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
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x2=-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
【考纲要求】
(1)理解复数的基本概念.
(2)理解复数相等的充要条件.
(3)了解复数的代数表示法及其几何意义.
【学习过程】
(一)自主学习
任务1:阅读课本及知识链接回答下列问题:
1. 关于虚数单位
【答案】它的平方等于-1,即
2. 关于
与-1的关系
【答案】
就是-1的一个平方根,即方程x2=-1的一个根,方程x2=-1的另一个根是-
3. 的周期性
【答案】4n+1=i,
4n+2=-1,
4n+3=-i, 4n=1
4. 复数的定义
【答案】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