内容正文:
7.2.1 复数的加减运算
及其几何意义
授课人:张发松 学 校:昆明市呈贡区第一中学
人教A版必修第二册第七章
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1.通过类比实数的运算,能够独立推导并准确表述复数加、减法的运算法则,能熟练进行复数代数形式的加、减运算,提升数学运算素养.
2.借助复数的几何意义,通过小组合作探究,能够用向量解释复数的加、减法,理解复数加法满足平行四边形法则、减法满足三角形法则.
3.通过对复数差模的几何解释,能够将 理解为两点间距离,并能运用这一意义解决简单的轨迹或最值问题,培养直观想象与逻辑推理素养.
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复数
一 一对应
平面向量
一 一对应
复平面内的点Z(a,b)
一 一对应
x
y
O
Z(a,b)
a
b
z=a+bi
在前面的学习中,我们把实数集扩充到了复数集.引入新数集后,就要研究其中的数之间的运算.下面就来讨论复数集中的运算问题.
1.复数的有关概念:
(复数的概念,复数相等的充要条件,复数的模的计算)
2.复数的几何意义:
复习引入
3
数集扩充后,希望在新数集中规定的加法运算、乘法运算,与在原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.
问题1 回顾数集的几次扩充过程,一般会遵循什么规则?
问题2 你认为怎样定义复数的加法,可以与实数的加法运算法
则保持一致?
新知探究
探究一:复数的加法运算
我们规定,复数的加法法则如下:
设z1=a+bi, z2=c+di是任意两个复数,那么
问题3:你能谈谈复数加法运算的对象、法则和结果分别是什么吗?
实部相加为实部
(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
虚部相加为虚部
新知探究
类似于多项式相加(合并同类项)
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问题4:复数的加法满足交换律、结合律吗?
活动:设z1=a1+b1i, z2 =a2+b2i,z3=a3+b3i,你有怎么样的猜想?
请尝试证明你的猜想.
(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3) (结合律)
z1+z2=z2+z1 (交换律)
对任意z1,z2,z3∈C,有
复数加法运算律:
新知探究
6
例1 计算.
解:
例题练习
7
我们规定,复数的减法法则如下:
注意:两个复数的和仍然是一个确定的复数.
复数的减法法则
z1 - z2 = (a + bi) - (c + di) = (a - c) + (b - d)i
实部相减为实部
虚部相减为虚部
新知探究
问题5: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?
复数加法的几何意义
新知探究
9
问题4:你们由此出发能讨论一下复数加法的几何意义吗?
几何意义:复数的加法可以按照向量的加法来进行.
Z
Z1(a,b)
Z2(c,d)
复数加法
向量加法
新知探究
10
问题5:复数与复平面内以原点为起点的向量一一对应. 由向量加法的几何意义出发如何得出复数加法的几何意义?
复数的加法可以按照向量的加法来进行.
(复数加法的几何意义)
设 分别与复数 a + bi,c + di 对应,
则
Z
Z1 (a,b)
Z2 (c,d)
新知探究
问题 6:类比复数加法的几何意义,说出复数减法的几何意义?
x
O
y
Z1 (a,b)
Z2 (c,d)
复数 z2 - z1
思考:|z1-z2| 表示什么?
表示复平面上两点 Z1 ,Z2 的距离
复数的减法可以按照向量的减法来进行.
(复数减法的几何意义)
向量
新知探究
练习:
1.复数满足条件那么复数在复平面上对应点的轨迹是什么?
2.复数满足条件,那么复数在复平面上对应点的轨迹是什么?
分析:复平面内点与点之间的距离为5.
分析:复平面内点与点的距离和点与点距离相等.
3.求的最小值.
例题练习
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例2 根据复数及其运算的几何意义,求复平面内的两点
之间的距离.
解:因为复平面内的点对应的复数分别为
,
所以点之间的距离为
例题练习
14
解:
如图,这两个复数的和与相应的两个向量的和相对应.
例3:已知向量 对应的复数是 ,请计算 z + (-2 - i) 的结果,并给出几何解释.
例题练习
基础性作业:
综合性作业:
探究性作业:
课本80页 习题7.2 复习巩固1
课本81页 习题7.2 综合运用5 拓广探索9
若为虚数单位,复数满足,
求|的最大值.
课后作业
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情境引入:
课堂小结
本节课你学习到了什么?
(知识?方法?思想?)
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感谢大家的聆听
授课人:张发松 学 校:昆明市呈贡区第一中学
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