5.2.2 复数的乘法(教案)-高教版第三版《数学 拓展模块一(上册)》【上好课】
2026-09-04
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精品
摘要:
该教案聚焦复数乘法核心知识点,通过多项式乘法展开类比导入,搭建从旧知(多项式运算)到新知(复数乘法法则)的学习支架,承接复数代数形式及加减运算,为后续方程与综合运算奠定基础。
此资料以类比迁移与问题探究为特色,通过即时练习、典型例题及小组讨论(如比较逐项展开与共轭结构化简),培养运算求解和逻辑推理素养。讲练结合模式助力学生掌握i²=-1替换等规范步骤,提升运算能力,为教师提供清晰教学路径,高效落实教学重难点。
内容正文:
高教版第三版《数学》拓展模块一(上册)
第5章 复数
5.2 复数的运算——5.2.2 复数的乘法
授课班级
授课类型
新授课
授课教师
教学时长
1课时(45分钟)
教材分析
教材先由多项式乘法的展开提出复数能否进行类似运算的问题,随后定义两个复数的乘法并利用i²=-1化为的形式,继而给出乘法的交换律、结合律和分配律;典型例题呈现展开、替换和合并的规范步骤,再以共轭复数乘积说明结果为实数并等于模的平方,最后用三角形式作拓展认识。
本课承接复数的代数形式、虚数单位及加减运算,是复数代数运算的核心课时;乘法法则、运算律和共轭乘积为后续在复数集中研究方程与综合运算提供基础。
学情分析
学生已经接触复数的代数形式和加减运算,能够进行多项式展开,但容易遗漏i²=-1的替换、虚部符号或最后的整理;共轭符号和模平方的对应关系也需要通过算式对照加以巩固。
教学目标
1.理解复数乘法的定义,掌握展开后利用i²=-1化简并整理为的方法。
2.能运用乘法交换律、结合律、分配律完成复数运算,并利用共轭复数乘积求模平方。
3.通过类比、展开、化简和结果检验,提升数学抽象、运算求解和逻辑推理素养,形成规范书写习惯。
教学重难点
教学重点:复数乘法法则、i²=-1的化简、运算律及共轭复数乘积。
教学难点:展开各项后准确合并实部和虚部,并保持符号与幂次正确。
教学方法
类比迁移法、问题探究法、分步演示法、讲练结合法。
课前准备
教师准备:教材、演示课件。
学生准备:教材、笔记本。
教学环节设计
教学环节
教学内容
设计意图
教学导入
多项式可以按分配律展开并合并同类项。例如,(3+4x)(−5+x)可逐项相乘。若z₁=+bi,z₂=c+di(),复数能否采用类似方法相乘?
请学生回顾多项式展开的四项来源,预测复数乘积中含i²的项应如何处理。
从熟悉的多项式展开迁移到复数乘法,激活旧知并形成探究乘法法则的认知需要。
新知讲授
一、复数的乘法法则
类比多项式的乘法,定义:
z₁z₂=²。
因为,所以,
。
两个复数的乘积仍然是一个复数。
即时练习:计算 。
【答案】。
二、复数乘法的运算律
对任意复数z₁、z₂、z₃,有
(1)(交换律);(2)(结合律);(3)(分配律)。
即时练习:判断 −i) 与 (2− 是否相等。
【答案】相等,体现乘法交换律。
三、典型例题
例2 计算:(1)−i);(2)²。
解 (1)−−−3i²=;
(2)²=²=2i。
四、共轭复数乘积与模平方
互为共轭复数的两个复数z与z̄的乘积是一个实数,这个实数是复数z的模的平方。
例3 设(,),求zz̄。
解 zz̄=−²−−²i²=²+²。
因为,所以。
课堂辨析:展开(1−时,虚部项是否会保留?
【答案】不会,交叉项−相消,结果为5。
【解析】共轭因子相乘时虚部相消,利用i²=−1后得到实数。
依次呈现定义、i²替换、运算律、典型例题和共轭乘积,突出展开—替换—合并的规范步骤并即时反馈。
课堂背诵
1.复述复数乘法法则。
【答案】
若z₁=+bi,z₂=c+di,则。
2.复数乘法满足哪些运算律?
【答案】交换律、结合律和对加法的分配律。
3.共轭复数乘积与模平方有什么关系?
【答案】。
通过法则、运算律和共轭关系的复述与补全,检查学生能否准确记忆核心表述和适用条件。
师生互动
小组讨论:比较−i)的逐项展开与先观察共轭结构的计算,说明哪一步使用了i²=−1。
教材相关图示:
【答案】逐项展开得到4−−3i²,再用i²=−1化为;共轭结构可直接判断虚部交叉项相消。
【解析】两种方法都遵循同一乘法定义,前者突出通法,后者突出结构观察。
通过通法与结构化简的比较,引导学生解释每一步依据,形成可迁移的复数乘法计算路径。
课堂练习
1.计算 。
【答案】。
2.计算 。
【答案】。
3.计算 。
【答案】−4。
4.已知,求zz̄。
【答案】25。
用基础乘法、含i因子、幂运算和共轭乘积形成梯度练习,检查法则掌握并纠正符号与整理错误。
课堂小结
1. 复数乘法法则
按多项式乘法逐项相乘,并利用 (i²=−1) 化简,最后整理成 (+bi) 的形式。
2. 复数乘法运算律
复数乘法满足交换律、结合律和分配律。
3. 共轭复数的乘积
共轭复数的乘积是实数,且等于该复数模的平方。
沿着定义、规范步骤、运算律和共轭关系整理知识主线,强化可复用的计算与检验方法。
作业布置
1.复习本节课的知识点;
2.完成课后练习;
3.整理笔记和易错题。
教学反思
本课可进一步优化多项式类比与复数乘法之间的过渡,让学生先明确四项展开的来源,再落实i²=-1的替换和实部、虚部整理。课堂练习应保留充分的独立书写时间,及时收集学生在负号、幂次和共轭符号上的典型错误。对于共轭乘积,可增加一步结果为实数的解释,帮助学生把形式计算与结构观察联系起来,并据此调整讲练比例。
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