内容正文:
复数的几何意义
教学目标:
1. 理解复数的几何模型,理解复数的模和共轭复数的概念,了解复数加、减运算的几何意义.
2. 经历复数的几何模型的建立过程,体会数形之间的对应关系和相互转化,感悟数形结合的思想.
3. 通过探究共轭复数和复数加减运算的几何意义,提升数学抽象和直观想象核心素养.
教学重点:复数的几何意义及其应用.
教学难点:复数的模和共轭复数的概念.
教学过程设计:
(一)复习旧知,引出新知
【问题1】对于下列复数 . 回答下面的问题:
(1)指出复数的实部和虚部.
(2)每一个实数都可以在数轴上找到唯一的一个点与它对应,那么能否为复数找一个几何模型,使得复数与几何模型上的点一一对应?
【概念】复平面,实轴,虚轴.
【概括】复数的几何意义1: 复数 与 平面直角坐标系下的点 一一对应.
(二)类比联想,生成概念
【问题2】对于复数 ,在复平面中描出上述复数对应的点.
【概念辨析】(1)在复平面内,实轴与虚轴的交点对应复数0;
(2)在复平面内,实轴上的点都表示实数;
(3)在复平面内,(除原点外)虚轴上的点都表示纯虚数;
(4)在复平面内,不在实轴上的点表示虚数.
【问题3】已学过的概念中,还有哪种量也与平面上的点一一对应?能否给出复数的另一种几何意义?
【概括】复数的几何意义2: 复数 与 向量 一一对应.
【例1】复数 对应的点的坐标是_______, 对应的向量是____________;
复平面内的点 () 对应的复数是_________;
复平面内的向量 () 对应的复数是__________.
(三)应用概念,解决问题
1. 复数的模
【问题4】实数的绝对值可以表示成,其几何意义是实数在数轴上对应的点到原点的距离;
复数与复平面内的点一一对应,也可以类似地表达“距离”的含义吗?
【概念】复数的模(绝对值).
【例2】(1)已知复数求 ||,||.
(2)满足的复数有多少个?这些复数对应的点在复平面上构成怎样的图形?
(3)设复数在复平面内对应的点为,当时,点组成的集合是什么图形?
2. 共轭复数
【问题5】利用复平面说明 的几何意义以及模,有何发现?
【概念】共轭复数及表示方法.
性质:在复平面内,表示两个共轭复数的点或向量关于实轴对称.
【概念辨析】(1)如果两个复数的对应的点关于实轴对称,它们是否一定互为共轭复数?
(2)如果两个复数的模相等,它们是否一定互为共轭复数?
(3)实数有共轭复数吗?
【例3】(1)写出复数 的共轭复数.
(2)已知 与 () 互为共轭复数,求 的值.
3. 复数加减法的几何意义
【问题6】你能由复数与向量的对应关系探究复数加法的几何意义吗?
类比复数加法的几何意义,你能得出复数减法的几何意义吗?
【概括】加法的几何意义:.
减法的几何意义:.
的几何意义:复数对应复平面上的两点之间的距离.
(四)课堂小结,布置作业
1. 课堂小结(知识,方法).
2. 作业:教材P31练习A1,2,3,练习B2,4,5;P36练习B3,5.
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