高二文科数学选修1-2数系的扩充和复数的概念导学案.doc

高二文科数学选修1-2数系的扩充和复数的概念导学案 石油中学高二文科数学选修1-2导学案-复数3-1 数系的扩充和复数的概念学习目标：1、了解引进复数的必要性；理解并掌握虚数的单位i 2、理解并掌握虚数单位与实数进行四则运算的规律 3、理解并掌握复数的有关概念(复数集、代数形式、虚数、纯虚数、实部、虚部) 理解并掌握复数相等的有关概念 学习重点：复数的概念，虚数单位i，复数的分类(实数、虚数、纯虚数)和复数相等等概念是本节课的教学重点.学习难点：虚数单位i的引进及复数的概念是本节课的教学难点.复数的概念是在引入虚数单位i并同时规定了它的两条性质之后，自然地得出的.在规定i的第二条性质时，原有的加、乘运算律仍然成立 自主学习一、知识回顾：数的概念是从实践中产生和发展起来的 ，由于计数的需要，就产生了1，2及表示“没有”的数0.自然数的全体构成自然数集N 为了解决测量、分配中遇到的将某些量进行等分的问题，人们引进了分数；为了表示各种具有相反意义的量以及满足记数的需要，人们又引进了负数.这样就把数集扩充到有理数集Q.显然N Q.如果把自然数集(含正整数和0)与负整数集合并在一起，构成整数集Z，则有Z Q、N Z.如果把整数看作分母为1的分数，那么有理数集实际上就是分数集 有些量与量之间的比值，例如用正方形的边长去度量它的对角线所得的结果，无法用有理数表示，为了解决这个矛盾，人们又引进了无理数.所谓无理数，就是无限不循环小数.有理数集与无理数集合并在一起，构成实数集R.因为有理数都可看作循环小数(包括整数、有限小数)，无理数都是无限不循环小数，所以实数集实际上就是小数集 因生产和科学发展的需要而逐步扩充，数集的每一次扩充，对数学学科本身来说，也解决了在原有数集中某种运算不是永远可以实施的矛盾，分数解决了在整数集中不能整除的矛盾，负数解决了在正有理数集中不够减的矛盾，无理数解决了开方开不尽的矛盾.但是，数集扩到实数集R以后，像x2=1这样的方程还是无解的，因为没有一个实数的平方等于1.由于解方程的需要，人们引入了一个新数 ，叫做虚数单位.并由此产生的了复数 二、新课研究：1、虚数单位 :(1)它的平方等于-1，即 ; (2)实数可以与它进行四则运算，进行四则运算时，原有加、乘运算律仍然成立.2. 与1的关系: 就是1的一个平方根，即方程x2=1的一个根，方程x2=1的另一个根是 !2、 的周期性： 4n+1=i, 4n+2=-1, 4n+3=-i, 4n=1 3、复数的定义：形如 的数叫复数， 叫复数的实部， 叫复数的虚部 全体复数所成的集合叫做复数集，用字母C表示* 4、复数的代数形式: 复数通常用字母z表示，即 ，把复数表示成a+bi的形式，叫做复数的代数形式 5、复数与实数、虚数、纯虚数及0的关系：对于复数 ，当且仅当b=0时，复数a+bi(a、bR)是实数a；当b0时，复数z=a+bi叫做虚数；当a=0且b0时，z=bi叫做纯虚数；当且仅当a=b=0时，z就是实数0.6、复数集与其它数集之间的关系：N Z Q R C.7、两个复数相等的定义：如果两个复数的实部和虚部分别相等，那么我们就说这两个复数相等 这就是说，如果a，b，c，dR，那么a+bi=c+di a=c，b=d 复数相等的定义是求复数值，在复数集中解方程的重要依据 一般地，两个复数只能说相等或不相等，而不能比较大小.如3+5i与4+3i不能比较大小.现有一个命题：“任何两个复数都不能比较大小”对吗？不对 如果两个复数都是实数，就可以比较大小 只有当两个复数不全是实数时才不能比较大小 例题讲解例1 请说出复数 的实部和虚部，有没有纯虚数？答：它们都是虚数，它们的实部分别是2，3，0， ;虚部分别是3， ， ， ; i是纯虚数.例2 复数2i+3.14的实部和虚部是什么？答：实部是3.14，虚部是2.易错为：实部是2，虚部是3.14！例3 实数m取什么数值时，复数z=m+1+(m1)i是:(1)实数？ (2)虚数？ (3)纯虚数？分析因为mR，所以m+1，m1都是实数，由复数z=a+bi是实数、虚数和纯虚数的条件可以确定m的值.解：(1)当m1=0，即m=1时，复数z是实数；(2)当m10，即m1时，复数z是虚数；(3)当m+1=0，且m10时，即m=1时，复数z 是纯虚数.例4 已知(2x1)+i=y(3y)i，其中x，yR，求x与y.解：根据复数相等的定义，得方程组 ，所以x= ，y=4 课堂巩固1、设集合C=复数，A=实数，B=纯虚数，若全集S=C，则下列结论正确的是( )A.AB=C B. A=B C.A B= D.B B=C2、复数(2x2+5x+2)+(x2+x2)i为虚数，则实数x满足( )A.x= B.x=2或 C.x2 D.x1且x23、复数z1=a+bi，z2=c+di(a、b、c、dR)，则z1=z2的充要条件是_.4、已知mR，复数z= +(m2+2m3)i，当m为何值时，(1)zR; (2)z是虚数；(3)z是纯虚数；(4)z= +4i.归纳反思 课后探究1、设复数z=log2(