内容正文:
复数的概念
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问题情境
问题1:在自然数集中,方程x+4=0解是什么?
无解,引入负整数,在整数集内方程的根为x=-4
问题2:在整数集中,方程3x-2=0解是什么?
无解,引入分数,在有理数集内方程的根为
问题3:在有理数集中,方程x2-2=0解是什么?
无解,引入无理数,在实数集内方程的根为
这样,数集扩充到了实数集。
复习回顾
数系的扩充史
自然数
整数
有理数
实数
用集合图形可以表示为
问题情境
问题4:在实数集中,方程 x2 +1=0解是什么?
无解。
问题5:能否像上述数系扩充一样,对实数集进行进一步
扩充呢?
问题6:实数集应怎样扩充呢?
数学探究
我们已经知道:
对于一元二次方程 x2 +1=0没有实数根。
x2 =-1
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?
引入一个新数:
数史简介
笛卡尔(R. Descartes,1596-1650),法国哲学家、数学家。
1637年,在出版的《几何》中首次给出虚数(imaginary)这个名称。
欧 拉(Leonhard Euler,1707-1783),瑞士数学家、物理学家。
1777年,首次提出用i表示平方等于-1的新数。
高斯(Johann Carl Friedrich Gauss,1777-1855),德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家。
1801年,系统地使用了i这个符号,使之通行于世。
数学建构
1、虚数的引入
引入一个新数i,叫作虚数单位(imaginary unit),
并规定:
(1) i2=-1;
(2) 实数可以与i进行四则运算,进行四则运算时,原
有的加法、乘法运算律(包括交换律、结合律和分
配律)仍然成立。
2、复数的概念
形如a+bi(a,b∈R)的数叫作复数(compelx number),通常用字母z表示。
全体复数所组成的集合叫作复数集,一般用C表示。
数学建构
3、复数的代数形式
z =a+bi(a,b∈R)
4、复数的分类
复数z =a+bi
(a,b∈R)
实数(b=0)
虚数(b≠0)
有理数
无理数(无限不循环小数)
整数
分数
纯虚数(a=0,b≠0)
非纯虚数(a ≠ 0,b≠0)
数学建构
5、数系的扩充
自然数
整数
有理数
实数
用集合图形可以表示为