内容正文:
风凰数字教参·高中数学配套教学软件·必修第二册教学设计
12.3复数的几何意义
江苏省姜堰第二中学丁连根
教学目标:
1.了解复数的几何意义,会用复平面内的点和向量来表示复数:了解复数
代数形式的加、减运算的几何意义.
2.通过建立复平面上的点与复数的一一对应关系,自主探索复数加减法的
几何意义.
教学重点:
复数的几何意义,复数加减法的几何意义。
教学难点
选择合适的方法正确表示集合.
教学过程:
一、问题情境
我们知道,实数与数轴上的点是一一对应的,实数可以用数轴上的点来表示,
那么,复数是否也能用点来表示呢?
二、学生活动
问题1:任何一个复数a十b1都可以由一个有序实数对(a,b)唯一确定,
而有序实数对(α,b)与平面直角坐标系中的点是一一对应的,那么我们怎样用
平面上的点来表示复数呢?
问题2:平面直角坐标系中的点A与以原点O为起点,A为终点的向量OA是
一一对应的,那么复数能用平面向量表示吗?
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问题3:任何一个实数都有绝对值,它表示数轴上与这个实数对应的点到原
点的距离.任何一个向量都由模,它表示向量的长度,那么相应的,我们可以给
出复数的模(绝对值)的概念吗?它又有什么几何意义呢?
问题4:复数可以用复平面的向量来表示,那么,复数的加减法有什么几何
意义呢?它能像向量加减法一样,用作图的方法得到吗?两个复数差的模有什么
几何意义?
三、数学建构
1.复数的几何意义:在平面直角坐标系中,以复数a十bi的实部α为横坐
标,虚部b为纵坐标就确定了点Z(a,b),我们可以用点Z(a,b)来表示复数
a+bi,这就是复数的几何意义.
2.复平面:建立了直角坐标系来表示复数的平面,其中x轴为实轴,y轴
为虚轴.实轴上的点都表示实数,除原点外,虚轴上的点都表示纯虚数,
3.因为复平面上的点Z(a,b)与以原点O为起点、Z为终点的向量一一
对应,所以我们也可以用向量OZ来表示复数z=a十bi,这也是复数的几何意义.
4,复数,复平面的点和平面向量OZ之间的关系:见书上
5.复数的模:向量OZ的模叫做复数的z的模,记作或a+bi.由模的定
义可知日=a+bi=Va2+b2.复数的模表示复平面上该点到原点的距离.
6.复数加减法的几何意义可由向量加减法的平行四边形法则得到.两个复
数差的模就是复平面内与这两个复数对应的两点间的距离.同时,复数加减法的
法则与平面向量加减法的坐标形式也是完全一致的.
四、数学运用
1.例题
例1在复平面内,分别用点和向量表示下列复数4,2+i,-i,-1+3i,3-2i.
解(4,0),z=4:(2,1),z=2+i:(0,-1),z=-i:(-1,3)
z=-1+3i:(3,-2),z=3-2i.
例2已知复数z=(m2+m一6)+(m2+m一2)i在复平面内所对应的点位于
第二象限,求实数m允许的取值范围.
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解-3<m<-2或1<m2.
例3已知复数z=3+4i,22=-1+5i,试比较它们模的大小.
解=5,=V26,<
例4设z∈C,满足下列条件的点Z的集合是什么图形?
1=2;(2)2<<3.
解:(1)圆,(2)圆环.
2.练习
(1)复平面内,表示一对共轭虚数的两个点具有怎样的位置关系?
(2)如果复平面内表示两个虚数的点关于原点对称,那么它们的实部和虚
部分别满足什么关系?
(3)“a=0”是“复数a十bi(a,b∈R)是纯虚数”的
条件
(4)“a=0”是“复数a十bi(a,b∈R)所对应的点在虚轴上”的
条件.
五、回顾小结
本节课学习了以下内容:
1.复数的几何意义
2.复数加减法的几何意义.
3.数形结合的思想方法.