内容正文:
课时3 复数的加法与减法
新授课
1.掌握复数的加、减法运算及其几何意义,能运用复数的加、减运算及其几何意义解决相关问题.
学习活动
学习目标
学习总结
2
目标:掌握复数的加、减法运算及其几何意义,能运用复数的加、减运算及其几何意义解决相关问题.
任务1:类比实数加法的运算法则和运算律,猜想复数的加法运算法则和运算律.
问题1:设Z1=1+i,Z2=2-2i,Z3=-2+3i,你认为Z1+Z2与(Z1+Z2)+Z3,你认为的值应该是等于多少?由此思考复数z1=a+bi与z2=c+di的和如何计算表示?
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归纳总结
一般地,设z1=a+bi与z2=c+di(a,b,c,d∈R),称z1+z2为z1与z2的和,并规定
z1+z2=(a+c)+(b+d)i
注:两个复数的和仍是复数,但两个虚数的和不一定是虚数.
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问题2:实数运算中加法满足交换律和结合律,那么复数z1=a+bi与z2=c+di的和满足交换律和结合律吗?证明你的猜想.
满足,
又因为 ,所以
所以满足加法的交换律.复数加法的结合律同理可证.
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复数的加法运算满足交换律与结合律,即对任意复数z1,z2,z3,有
(交换律)
(结合律)
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思考:设z1=2+2i,z2=-1-4i,求出z1+z2,并在复平面内分别作出z1,z2,z1+z2所对应的向量,猜想并归纳复数加法的几何意义.
z1+z2=1-2i,z1,z2,z1+z2的向量如右图:
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由复数与向量之间的对应关系得出复数加法的几何意义:
如果复数z1,z2所对应的向量分别为 与 ,则当 与 不共线时,以OZ1与OZ2为两条邻边作平行四边形OZ1ZZ2,则z1+z2所对应的向量就是 ,如图所示.
由复数加法的几何意义可得
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任务2:结合复数的加法运算,定义复数的减法运算法则.
问题:在实数中,减去一个数可以看成加上这个数的相反数,设z1=5+8i,
z2=5-3i,猜测z2的相反数以及z1-z2的值,由此思考复数z1=a+bi与z2=c+di的差
如何计算表示?
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3.一般的,若 ,则
注:两个复数的差仍是复数,但两个虚数的差不一定是虚数.
2.复数z1减去z2的差记作z1-z2,并规定z1-z2=z1+(-z2)
1.一般地,复数 的相反数记作-z,并规定:
归纳总结
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思考:我们讨论过复数加法的几何意义,由此归纳复数的差的几何意义是什么,在复平面内如何表示?
如果复数z1,z2所对应的向量分别为 与 ,设点Z满足 ,则z1-z2所对应的向量就是 ,如图所示.
由复数减法的几何意义可得
即复数的几何意义可描述为:两个复数的差与连接它们对应向量终点的向量对应,并指向被减向量.
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1.计算(2-5i)+(3+7i)-(5+4i).
练一练
解:原式=(2+3-5)+(-5+7-4)i=-2i.
2.判断命题“两个共轭复数的差一定是纯虚数“的真假,并说明理由.
解:这是假命题,理由如下
设 ,则
从而:
当b=0时, ,不是纯虚数.
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任务:根据下列关键词,构建知识导图.
“复数加、减法运算法则”、“复数加、减法几何意义”.
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