复数的全部性质及概念,复数的概念与运算?

2021-01-10 17:33:33 字数 5424 阅读 7319

1楼:无敌天才少年

1、知识结构

本节首先介绍了复数的有关概念,然后指出复数相等的充要条件,

接着介绍了有关复数的几何表示,最后指出了有关共轭复数的概念.

2、重点、难点分析

(1)正确复数的实部与虚部

对于复数 ,实部是 ,虚部是 .注意在说复数 时,一定有 ,否则,

不能说实部是 ,虚部是 ,复数的实部和虚部都是实数。

说明:对于复数的定义,特别要抓住 这一标准形式以及 是实数这一概念,

这对于解有关复数的问题将有很大的帮助。

(2)正确地对复数进行分类,弄清数集之间的关系

分类要求不重复、不遗漏,同一级分类标准要统一。根据上述原则,

复数集的分类如下:

注意分清复数分类中的界限:

①设 ,则 为实数

② 为虚数

③ 且 。

④ 为纯虚数 且

(3)不能乱用复数相等的条件解题.用复数相等的条件要注意:

①化为复数的标准形式

②实部、虚部中的字母为实数,即

(4)在讲复数集与复平面内所有点所成的集合一一对应时,要注意:

①任何一个复数 都可以由一个有序实数对( )唯一确定.这就是说,

复数的实质是有序实数对.一些书上就是把实数对( )叫做复数的.

②复数 用复平面内的点z( )表示.复平面内的点z的坐标是( ),而不是( ),

也就是说,复平面内的纵坐标轴上的单位长度是1,而不是 .由于 =0+1· ,

所以用复平面内的点(0,1)表示 时,这点与原点的距离是1,

等于纵轴上的单位长度.这就是说,

当我们把纵轴上的点(0,1)标上虚数 时,不能以为这一点到原点的

距离就是虚数单位 ,或者 就是纵轴的单位长度.

③当 时,对任何 , 是纯虚数,所以纵轴上的点( )( )都是表示纯虚数.但当 时,

是实数.所以,纵轴去掉原点后称为虚轴.

由此可见,复平面(也叫高斯平面)与一般的坐标平面(也叫笛卡儿平面)

的区别就是复平面的虚轴不包括原点,而一般坐标平面的原点是横、

纵坐标轴的公共点.

④复数z=a+bi中的z,书写时小写,复平面内点z(a,b)中的z,

书写时大写.要学生注意.

(5)关于共轭复数的概念

设 ,则 ,即 与 的实部相等,虚部互为相反数

(不能认为 与 或 是共轭复数).

教师可以提一下当 时的特殊情况,即实轴上的点关于实轴本身对称,

例如:5和-5也是互为共轭复数.当 时, 与 互为共轭虚数.可见,

共轭虚数是共轭复数的特殊情行.

(6)复数能否比较大小

教材最后指出:“两个复数,如果不全是实数,就不能比较它们的大小”,

要注意:

①根据两个复数相等地定义,可知在 两式中,只要有一个不成立,

那么 .两个复数,如果不全是实数,只有相等与不等关系,

而不能比较它们的大小.

②命题中的“不能比较它们的大小”的确切含义是指:

“不论怎样定义两个复数间的一个关系‘<’,

都不能使这关系同时满足实数集中大小关系地四条性质”:

(i)对于任意两个实数a, b来说,a<b, a=b, b<a

这三种情形有且仅有一种成立;

(ii)如果a<b,b<c,那么a<c;

(iii)如果a<b,那么a+c<b+c;

(iv)如果a<b,c>0,那么ac<bc.(不必向学生讲解)

(二)教法建议

1.要注意知识的连续性:复数 是二维数,其几何意义是一个点 ,

因而注意与平面解析几何的联系.

2.注意数形结合的数形思想:由于复数集与复平面上的点的

集合建立了一一对应关系,所以用“形”来解决“数”就成为可能,

在本节要注意复数的几何意义的讲解,

培养学生数形结合的数学思想.

3.注意分层次的教学:教材中最后对于“两个复数,

如果不全是实数就不能本节它们的大小”没有证明,

如果有学生提出来了,在课堂上不要给全体学生证明,

可以在课下给学有余力的学生进行解答.

复数的有关概念

教学目标

1.了解复数的实部,虚部;

2.掌握复数相等的意义;

3.了解并掌握共轭复数,及在复平面内表示复数.

教学重点

复数的概念,复数相等的充要条件.

教学难点

用复平面内的点表示复数m.

教学用具:直尺

课时安排:1课时

教学过程 :

一、复习提问:

1.复数的定义。

2.虚数单位。

二、讲授新课

1.复数的实部和虚部:

复数 中的a与b分别叫做复数的实部和虚部。

2.复数相等

如果两个复数 与 的实部与虚部分别相等,就说这两个复数相等。

即: 的充要条件是 且 。

例如: 的充要条件是 且 。

例1: 已知 其中 ,求x与y.

解:根据复数相等的意义,得方程组:

∴ 例2:m是什么实数时,复数 ,

(1) 是实数,(2)是虚数,(3)是纯虚数.

解: (1) ∵ 时,z是实数,

∴ ,或 .

(2) ∵ 时,z是虚数,

∴ ,且

(3) ∵ 且 时,

z是纯虚数. ∴

3.用复平面(高斯平面)内的点表示复数

复平面的定义

建立了直角坐标系表示复数的平面,叫做复平面.

复数 可用点 来表示.(如图)其中x轴叫实轴,y轴 除去原点的部分叫虚轴,

表示实数的点都在实轴上,表示纯虚数的点都在虚轴上。原点只在实轴x上,

不在虚轴上.

4.复数的几何意义:

复数集c和复平面所有的点的集合是一一对应的.

5.共轭复数

(1)当两个复数实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数。

(虚部不为零也叫做互为共轭复数)

(2)复数z的共轭复数用 表示.若 ,则: ;

(3)实数a的共轭复数仍是a本身,纯虚数的共轭复数是它的相反数.

(4)复平面内表示两个共轭复数的点z与 关于实轴对称.

三、练习 1,2,3,4.

四、小结:

1.在理解复数的有关概念时应注意:

(1)明确什么是复数的实部与虚部;

(2)弄清实数、虚数、纯虚数分别对实部与虚部的要求;

(3)弄清复平面与复数的几何意义;

(4)两个复数不全是实数就不能比较大小。

2.复数集与复平面上的点注意事项:

(1)复数 中的z,书写时小写,复平面内点z(a,b)中的z,书写时大写。

(2)复平面内的点z的坐标是(a,b),而不是(a,bi),也就是说,

复平面内的纵坐标轴上的单位长度是1,而不是i。

(3)表示实数的点都在实轴上,表示纯虚数的点都在虚轴上。

复数的概念与运算?

2楼:angela韩雪倩

复数是形如 a + b i的数。式中a,b 为 实数,i是一个满足i^2 =-1的数,因为任何实数的平方不等于-1,所以i不是实数,而是实数以外的新的数。

在复数a+bi中,a称为复数的实部,b称为复数的虚部,i称为虚数单位。当虚部等于零时,这个复数就是实数;当虚部不等于零时,这个复数称为虚数,虚数的实部如果等于零,则称为纯虚数。由上可知,复数集包含了实数集,因而是实数集的扩张。

复数有多种表示形式,常用形式 z = a + b i叫做代数式。此外有下列形式。

①几何形式。复数 z = a + b i 用直角坐标平面上点 z ( a , b )表示。这种形式使复数的问题可以借助图形来研究。也可反过来用复数的理论解决一些几何问题。

②向量形式。复数 z = a + b i用一个以原点 o 为起点,点 z ( a , b )为终点的向量 o z 表示。这种形式使复数的加、减法运算得到恰当的几何解释。

③三角形式。复数 z= a + b i化为三角形式

z =| z |(cos θ +isin θ ) 式中| z |= ,叫做复数的模(或绝对值); θ 是以 x 轴为始边;向量 o z 为终边的角,叫做复数的辐角。这种形式便于作复数的乘、除、乘方、开方运算。

④指数形式。将复数的三角形式 z =| z |(cos θ +isin θ )中的cos θ +isin θ 换为 e i q ,复数就表为指数形式

z =| z | e i q , 复数的乘、除、乘方、开方可以按照幂的运算法则进行。

复数集不同于实数集的几个特点是:开方运算永远可行;一元 n 次复系数方程总有 n 个根(重根按重数计);复数不能建立大小顺序。

扩展资料:

在复平面上,表示两个共轭复数的点关于x轴对称,而这一点正是"共轭"一词的**----两头牛平行地拉一部犁,它们的肩膀上要共架一个横梁,这横梁就叫做"轭"。如果用z表示x+yi,那么在z字上面加个"一"就表示x-yi,或相反。

1 加法法则

复数的加法法则:设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数。两者和的实部是原来两个复数实部的和,它的虚部是原来两个虚部的和。两个复数的和依然是复数。

2 乘法法则

复数的乘法法则:把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,结果中i2= -1,把实部与虚部分别合并。两个复数的积仍然是一个复数。

3 除法法则

运算方法:将分子和分母同时乘以分母的共轭复数,再用乘法法则运算,

4 开方法则

我们把数学分析中基本的实变初等函数推广到复变初等函数,使得定义的各种复变初等函数,当z变为实变数x(y=0)时与相应的实变初等函数相同。

注意根据这些定义,在z为任意复变数时,

①.哪些相应的实变初等函数的性质被保留下来

②.哪些相应的实变初等函数的性质不再成立

③.出现了哪些相应的实变初等函数所没有的新的性质。

复数运算法则有:加减法、乘除法。两个复数的和依然是复数,它的实部是原来两个复数实部的和,它的虚部是原来两个虚部的和。

复数的加法满足交换律和结合律。此外,复数作为幂和对数的底数、指数、真数时,其运算规则可由欧拉公式e^iθ=cos θ+i sin θ(弧度制)推导而得。

加法法则

复数的加法按照以下规定的法则进行:设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,

则它们的和是 (a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i。

两个复数的和依然是复数,它的实部是原来两个复数实部的和,它的虚部是原来两个虚部的和。

复数的加法满足交换律和结合律,

即对任意复数z1,z2,z3,有: z1+z2=z2+z1;(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)。

减法法则

复数的减法按照以下规定的法则进行:设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,

则它们的差是 (a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i。

两个复数的差依然是复数,它的实部是原来两个复数实部的差,它的虚部是原来两个虚部的差。

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