内容正文:
7.2 复数的四则运算
7.2.1 复数的加、减运算及其几何意义
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学习目标
知识目标
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.
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我们知道实数有加、减、乘、除等运算,且有运算律:
加法:
乘法:
那么,复数是否也具有这些运算及其运算律呢?
情景引入
问题1 :
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问题2 :
数集扩充后,在复数集中规定的加法运算、乘法运算,与原来在实数集中规定的加法运算、乘法运算协调一致,并且运算律也相应成立.
我们在将实数集扩充到复数集的时候,遵循了数系扩充的规则,这个规则是什么?
探究1——复数加法法则
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,
问题3:
复数的加法法则与实数的加法法则一致,这说明复数系与实数系中加法运算协调一致.
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问题4:
我们已经规定了复数的加法运算法则,请大家比较一下,复数的加法运算和多项式的加法运算有什么共性?
两个复数相加,类似于两个多项式相加,即“合并同类项”.
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问题5 :
类比多项式的加法,复数的加法是否也满足交换律和结合律呢?
追问:能试着证明你的结论吗?
即复数加法满足交换律和结合律.
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探究2——复数加法的几何意义
问题6: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
Z
Z1(a,b)
Z2(c,d)
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探究3——复数的减法法则
问题7: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
复数的减法法则:即两个复数的差实质上就是将两个复数的实部与实部相减,虚部与虚部相减,其结果仍然是一个复数.
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追问:
复数的减法和多项式减法有什么共同点?
两个复数相减,类似于两个多项式相减,也可以看成是“合并同类项”.
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探究4——复数减法的几何意义
如图,设 分别与复数a+bi,c+di 对应,则
Z1(a,b)
Z2(c,d)
问题8: 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?
复数减法的几何意义:复数的减法可按照向量的减法来进行.
这说明向量 的差就是与复数(a-c)+(b-d)i 对应的向量.
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复数加减运算及其几何意义的简单应用
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知识应用
练习1. 计算:
解:
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知识应用
例2.
根据复数及其运算的几何意义,求复平面内的两点
Z1(x1,y1), Z2(x2,y2) 之间的距离.
解:
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知识应用
解:(1)
(2)
(3)
Z(a,b)
A(1,0)
B(a+1,b)
练习2. 如图,向量 对应的复数是z,分别作出下列运算的
结果对应的向量:
(1)z+1; (2)z-i; (3)z+(-2+i) .
Z(a,b)
C(-2,1)
D(a-2,b+1)
Z(a,b)
B(0,1)
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课堂小结
类比
数形结合
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