内容正文:
数系的扩充与复数的概念
一、学习目标
1. 了解数系的扩充过程及引入复数的必要;
2. 掌握复数的有关概念、复数的分类方法以及复数相等的概念;
3. 在学习复数的过程中,体会类比、分类讨论、等价转化等数学思想方法.
二、导学方案
1. 数系的扩充
阅读教材第81页至82页,回答下列问题:
(1)数是如何产生和发展的?
(2)数集扩充的原则是什么?
(3)“无理数就是开放开不尽的数”这个命题正确吗?
(4)数系扩充后,新数系应遵循原数系的运算律,这是一个原则. 根据这个原则,讨论“规定”的合理性.
2. 复数的概念
阅读教材第83页至第84页,回答下列问题:
(1)为什么引入虚数单位?
(2)引入虚数单位i之后,x2=-1的解是什么?
(3)把实数集扩大到复数集时,实系数的一元二次方程是否都有解?如果有解,有几个解?解是什么?方程解的个数与方程的次数又有什么关系呢?
(4)方程x3=1在复数集中的解有几个,分别是什么?
(5)复数z=a+bi为实数、虚数、纯虚数的充要条件分别是什么?
(6)复数的分类及其分类标准是什么?
(7)两个复数可以比较大小吗?
三、参考练习题
1. 请说出下列复数的实部和虚部,并判断它们是实数、虚数还是纯虚数.
① 2+3i; ② -3+i; ③+i; ④ π; ⑤ -i; ⑥ 0.
2. 已知m∈R, 复数z=+(m2+2m-3)i, 求当m为何值时, ① z∈R; ② z是纯虚数.
3.已知a,b∈R, 则a=b是(a-b)+(a+b)i为纯虚数的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
4. 设复数z1=(x-y)+(x+3)i, z2=(3x+2y)-yi(x,y∈R), 若z1=z2, 则实数x= , y= .
5. 满足条件 -2+a-(b-a)i>-5+(a+2b-6)i的实数a,b的取值范围为 .
6.若方程x2+(m+2i)x+(2+mi)=0至少有一个实数根,试求实数m的值.
$$
数系的扩充与复数的概念
2020年海淀区空中课堂高二年级数学学科
1
数系的扩充
数的产生和发展
——源于社会生产和实际生活的需求
1,2,3,4,5...
0,
自然数
分数
计数
测量与分配
表示具有相反意义的量
负数
自然数集
有理数集
2
数系的扩充
数的产生和发展
——源于社会生产和实际生活的需求
实数集
1
1
?
无理数
自然数集
有理数集
3
数系的扩充
数的产生和发展
——源于社会生产和实际生活的需求
实数集
自然数集
有理数集
数集扩充的原则是什么呢?
4
数系的扩充
2. 原有的运算及其性质在新数集中仍然成立
1. 新的数集一定真包含原数集
扩充原则:
有理数的四则运算在实数集中成立
5
数系的扩充
(1) 有理数对四则运算有封闭性;
有理数的运算律及其运算性质在实数集中也成立
所有的数集对四则运算都是封闭的吗?
自然数集?
整数集?
对减法和除法不封闭
对除法不封闭
(2)
(3)
(4)
(5)
6
数系的扩充
x+1=0
2x-1=0
x2-2=0
在N中无解
在Z中无解
在Q中无解
在R中无解
x2=-1
?
在Z中的解为-1
在Q中的解为
在R中的解为
N
Z
Q
R
负整数
分数
无理数
?
7
复数的概念
引入一个新数 i ——虚数单位(imaginary unit)
满足:(1)它的平方等于-1,即 i 2= -1;
(2)实数可以与它进行四则运算,原有的加法、乘法的运算律仍然成立;
即:实数 a和数i相加记作: a+ i
实数b与数i相乘记作: bi
它们的和记作: a + bi (a,b∈R)
0i=0,0+i=i
x2=-1
解?
8
复数的概念
i ——虚数单位(imaginary unit)
x2= -1
x2= 1, x2= 4 …
解为 i或-i ?
(-i )2= -1?
(-i )2= (-i ) (-i )
= (-1) (-1) i 2
= -1
9
复数的概念
复数的代数形式
设a,b都是实数,形如a + bi的数叫做复数,其中i称作虚数单位,
复数通常用z表示, 即 z = a + bi (a,b∈R)
实部
虚部
10
复数 实部 虚部
3+4i
1- i
-0.5i
5
概念辨析
a
b
3
5
0
0
-0.5
4
0+(-0.5)i
5+0i
?
z = a + bi (a,b∈R)
1+(-i)
1
-1
11
当b=0时,复数z=