复数 复习小结
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课 题:复数复习小结
教学目的:
1.理解复数的有关概念;掌握复数的代数表示及向量表示.
2.会运用复数的分类求出相关的复数(实数、纯虚数、虚数等)对应的实参数值.
3.能进行复数的代数形式的加法、减法、乘法、除法等运算.
4.掌握复数代数形式的运算法则及加减法运算的几何意义 教学重点:复数的有关概念、运算法则的梳理和具体的应用.
教学难点:复数的知识结构的梳理
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、知识要点: 1.虚数单位i :(1)它的平方等于-1,即 2
1i =-; (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. i 与-1的关系: i 就是-1的一个平方根,即方程x 2=-1的一个根,方程x 2=-1的另一个根是-i
3. i 的周期性:i 4n+1=i, i 4n+2=-1, i 4n+3=-i, i 4n =1
4.复数的定义:形如(,)a bi a b R +∈的数叫复数,a 叫复数的实部,b 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*
3. 复数的代数形式: 复数通常用字母z 表示,即(,)z a bi a b R =+∈,把复数表示成a +bi 的形式,叫做复数的代数形式
4. 复数与实数、虚数、纯虚数及0的关系:对于复数(,)a bi a b R +∈,当且仅当b =0时,复数a +bi (a 、b ∈R )是实数a ;当b ≠0时,复数z =a +bi 叫做虚数;当a =0且b ≠0时,z =bi 叫做纯虚数;当且仅当a =b =0时,z 就是实数0.
5.复数集与其它数集之间的关系:N Z Q R C .
6. 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即:如果a ,b ,c ,d ∈R ,那么a +bi =c +di ⇔a =c ,b =d
一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小.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
7. 复平面、实轴、虚轴:
点Z 的横坐标是a ,纵坐标是b ,复数z =a +bi (a 、b ∈R )可用点Z (a ,b )表示,
这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴实轴上的点都表示实数
对于虚轴上的点要除原点外,因为原点对应的有序实数对为(0,0), 它所确定的复数是z =0+0i =0表示是实数.故除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数
8.复数z 1与z 2的和的定义:z 1+z 2=(a +bi )+(c +di )=(a +c )+(b +d )i .
9. 复数z 1与z 2的差的定义:z 1-z 2=(a +bi )-(c +di )=(a -c )+(b -d )i .
10. 复数的加法运算满足交换律: z 1+z 2=z 2+z 1.
11. 复数的加法运算满足结合律: (z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3)
12.乘法运算规则:设z 1=a +bi ,z 2=c +di (a 、b 、c 、d ∈R )是任意两个复数,那么它们的积(a +bi )(c +di )=(ac -bd )+(bc +ad )i .
其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,在所得的结果中把i 2换成-1,并且把实部与虚部分别合并.两个复数的积仍然是一个复数.
13.乘法运算律:
(1)z 1(z 2z 3)=(z 1z 2)z 3 ; (2)z 1(z 2+z 3)=z 1z 2+z 1z 3; (3)z 1(z 2+z 3)=z 1z 2+z 1z 3.
14.除法运算规则:
①设复数a +bi (a ,b ∈R ),除以c +di (c ,d ∈R ),其商为x +yi (x ,y ∈R ), 即(a +bi )÷(c +di )=x +yi
∵(x +yi )(c +di )=(cx -dy )+(dx +cy )i .
∴(cx -dy )+(dx +cy )i =a +bi .
由复数相等定义可知⎩⎨⎧=+=-.,b cy dx a dy cx ,解这个方程组,得⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧+-=++=.,2222d c ad bc y d c bd ac x 于是有:(a +bi )÷(c +di )=2222d
c a
d bc d c bd ac +-+++ i . ②利用(c +di )(c -di )=c 2+d 2.于是将di
c bi a ++的分母有理化得: 原式=22
()()[()]()()()a bi a bi c di ac bi di bc ad i c di c di c di c d ++-+⋅-+-==++-+ 222222
()()ac bd bc ad i ac bd bc ad i c d c d c d ++-+-==++++. ∴(a +bi )÷(c +di )=i d
c a
d bc d c bd ac 2222+-+++.
15*.共轭复数:当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数
16. 复数加法的几何意义:如果复数z 1,z 2分别对应于向量1OP 、2OP ,那么,以OP 1、OP 2为两边作平行四边形OP 1SP 2,对角线OS 表示的向量OS 就是z 1+z 2的和所对应的向量
17.复数减法的几何意义:两个复数的差z -z 1与连接这两个向量终点并指向被减数的向量对应.
18.
复数的模:||||||z a bi OZ =+==u u u r 19. 复数z a bi =+的辐角θ及辐角主值:以x 轴的
非负半轴为始边、以OZ 所在射线为终边的角在[0,2)π内的辐角就叫做辐角主值,记为argz
20. 复数的三角形式:(cos sin )z a bi r i θθ=+=+ 其中22b a r += ,r a =θcos , r
b =θsin ; 复数的三角形式的特征:①模r ≥0;②同一个辐角θ的余弦与正弦;③θcos 与θsin i 之间用加号连结
21. 复数的三角形式的乘法:
若11112222(cos sin ),(cos sin )z r i z r i θθθθ=+=+,
则12121212(cos()sin(z z r r i θθθθ=+++
22. 复数的三角形式的乘方(棣美弗定理):
若(cos sin )z a bi r i θθ=+=+,则(cos sin )n n
z r n i n θθ=+ 23. 复数的三角形式的除法:
若11112222(cos sin ),(cos sin )z r i z r i θθθθ=+=+,
则11212122
(cos()sin(r z z i r θθθθ÷=-+- 24. 复数代数形式开平方和三角形式开高次方的运算:
①复数z a bi =+开平方,只要令其平方根为x yi +,