内容正文:
数学(人教A版)
必修第二册
第七章 复数
7.2.1 复数的加、减运算
及其几何意义
能力目标
素养目标
理解并掌握实数进行四则运算的规律,了解复数加减法运算的几何意义。
在问题探究过程中,体会和学习类比,数形结合等数学思想方法,感悟运算形成的基本过程。
通过探究学习,培养学生观察、理解、推理论证的能力。在掌握知识的同时,形成良好的思维品质和锲而不舍的钻研精神.
知识目标
复习回顾,引入新课
1.什么是复数?
2.两个复数相等的条件是什么?
对于形如的数叫做复数。其中叫做虚数单位,a叫做复数的实部,b叫做复数的虚部
当且仅当
3.复数几何意义是什么?
复数z=a+bi
复平面内的点Z(a,b)
复平面内的向量
(数)
(形)
一一对应
一一对应
一一对应
复习回顾,引入新课
复平面
x实轴
y虚轴
o
b
a
Z(a,b)
z=a+bi
4、复数
的模
引入
探究一 复数的加法
设z1=a+bi,z2=c+di (a,b,c,d∈R)是任意两个复数,那么它们的和
我们规定,复数的加法法则如下:
提出问题:
(1)两个复数的和是个什么数,它的值唯一确定吗?
(2)当 时,与实数加法法则一致吗?
(3)它的实质是什么?类似于实数的哪种运算方法?
(1)两个复数的和仍然是个复数,且是一个确定的复数,它可以推广
到多个复数相加;
(2)当 时, 复数的加法与实数加法法则一致;
(3)实质是实部与实部相加,虚部与虚部相加,类似于实数运算中的合并同类项.
思考:实数的加法有交换律、结合律,复数的加法满足这些运算律吗?
,有
对任意的
(交换律),
(结合律).
证明:设
同理可证
即复数加法满足交换律和结合律.
因此,对任意设z1, z2, z2∈C,有
,
探究二:复数的减法
思考 我们知道,实数的减法是加法的逆运算. 类比实数减法的意义,
你认为该如何定义复数的减法?
我们规定,复数的减法是加法的逆运算,即把满足
的复数x+yi(x, y∈R)叫做复数a+bi(a, b∈R)减去复数c+di(c, d∈R)的差.
记作
根据复数相等的含义,可得
,
4. 复数加法与减法的运算法则(1)设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,则①z1+z2=(a+c)+(b+d)i;②z1-z2=(a-c)+(b-d)i.(2)对任意z1,z2,z3∈C,有①z1+z2=z2+z1;②(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
总结
1、两个复数的和与差仍然是个复数,且是一个确定的复数。
2、两个复数的和与差实质是实部与实部相加减作为实部, 虚部与虚部相加减作为虚部,类似于实数运算中的合并同类项;
3、复数的加、减法与实数加、减法法则一致,且加法满足实数的运算率。
探究 我们知道,复数与复平面内以原点为起点的向量一一对应.而我们讨论过向量加法的几何意义,你能由此出发讨论复数加法的几何意义吗?
如图,设 分别与复数a+bi,c+di 对应,则
因此复数的加法还可以按照向量的加法来进行,这是复数加法的几何意义.
这说明向量 的和就是与复数(a+c)+(b+d)i 对应的向量.
探究三:复数加法的几何意义
Z
Z1(a,b)
Z2(c,d)
而
思考 |z1-z2|表示什么?
所以|z1-z2|表示复平面上两点Z1,Z2的距离.
如图,设 分别与复数a+bi,c+di 对应,则
因此复数的减法还可以按照向量的减法来进行,这是复数减法的几何意义.
这说明向量 的差就是与复数(a-c)+(b-d)i 对应的向量.
思考 我们知道,实数的减法是加法的逆运算. 类比实数减法的意义,
你认为该如何定义复数的减法?
探究四:复数减法的几何意义
Z1(a,b)
Z2(c,d)
小结 复数加减法的几何意义
图321
如图321所示,设复数z1,z2对应
向量分别为 ,四边OZ1ZZ2为平行四边形,向量 与复数z1+z2对应,向量 与复数z1-z2对应.
例1.计算
解:
(三)典例分析
题型一 复数的加减运算
变式训练1
1. 计算:
解:
P77练习
变式训练1
(三)典例分析
题型二 复数加减运算的几何意义
例2 已知复平面内一平行四边形AOBC的点A、O、B对应复数
是 -3+2i ,0 , 2+i,求:
① 点C对应的复数; ② 向量 对应的复数;