2019高中數(shù)學(xué) 第3章 數(shù)系的擴充與復(fù)數(shù) 3.1.2 復(fù)數(shù)的概念學(xué)案 新人教B版選修2-2.doc
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3.1.2 復(fù)數(shù)的概念 1.了解引進復(fù)數(shù)的必要性,了解數(shù)集的擴充過程:自然數(shù)集(N)―→整數(shù)集(Z)―→有理數(shù)集(Q)―→實數(shù)集(R)―→復(fù)數(shù)集(C). 2.理解在數(shù)系的擴充中由實數(shù)集擴展到復(fù)數(shù)集出現(xiàn)的一些基本概念,例如:虛數(shù)單位、復(fù)數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù)等,掌握復(fù)數(shù)相等的充要條件. 1.實數(shù)系 實數(shù)就是小數(shù),它包括____________________________和________________________. 實數(shù)的性質(zhì)有:①實數(shù)對四則運算是封閉的,即兩個實數(shù)進行四則運算的結(jié)果仍然是實數(shù);②0與1的性質(zhì)為0+a=a+0=a,1a=a1=a;③加法和乘法都適合交換律、結(jié)合律,乘法對加法滿足分配律.實數(shù)系和數(shù)軸上的點可以建立________關(guān)系. 【做一做1】數(shù)系擴充的脈絡(luò)是:________→________→________,用集合符號表示為________________________. 2.虛數(shù)單位的性質(zhì) i2=______. 顯然i是-1的一個平方根,即i是方程x2=-1的一個解. 【做一做2】關(guān)于x的方程x2+1=0的解是( ). A.1 B.i C.i D.無解 3.復(fù)數(shù)的概念 (1)設(shè)a,b都是實數(shù),形如a+bi的數(shù)叫做______,復(fù)數(shù)通常用小寫字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R),其中a叫做復(fù)數(shù)z的______,b叫做復(fù)數(shù)z的______,i稱作虛數(shù)單位. 當b=0時,復(fù)數(shù)就成為實數(shù);除了實數(shù)以外的數(shù),即當b≠0時,a+bi叫做______.而當b≠0且a=0時,bi叫做______. (2)全體復(fù)數(shù)所構(gòu)成的集合叫做______.復(fù)數(shù)集通常用大寫字母C表示,即C={z|z=a+bi,a∈R,b∈R}. 顯然,實數(shù)集R是復(fù)數(shù)集C的______,即RC. 【做一做3-1】設(shè)C={復(fù)數(shù)},A={實數(shù)},B={純虛數(shù)},全集U=C,那么下面結(jié)論正確的是( ). A.A∪B=C B.?UA=B C.A∩?UB= D.B∪?UB=C 【做一做3-2】若z=a+bi(a,b∈R),則下列結(jié)論中正確的是( ). A.若a=0,則z是純虛數(shù) B.若b=0,則z是實數(shù) C.若a+(b-2)i=5+3i,則a=5,b=2i D.z的平方不可能為-1 4.復(fù)數(shù)相等 如果兩個復(fù)數(shù)a+bi與c+di的實部與虛部分別對應(yīng)相等,我們就說這兩個復(fù)數(shù)______,記作a+bi=c+di. 這就是說,如果a,b,c,d都是實數(shù),那么 a+bi=c+di____________; a+bi=0____________. 【做一做4-1】實數(shù)x,y滿足方程(x+y)+(2x-y)i=5+4i,則x=________,y=________. 【做一做4-2】若復(fù)數(shù)(m2-5m-6)+(m2+4m+3)i等于零,則實數(shù)m的值是( ). A.-3或-1 B.6或-1 C.-3 D.-1 如何理解“兩個復(fù)數(shù)(不全為實數(shù))只能說相等或不相等,不能比較大小”? 剖析:(1)根據(jù)復(fù)數(shù)相等的定義,知在a=c,b=d兩式中,只要有一個不成立,那么a+bi≠c+di. (2)若兩個復(fù)數(shù)全是實數(shù),則可以比較大小,反之,若兩個復(fù)數(shù)能比較大小,則它們必都是實數(shù)(即虛部均為0). (3)若兩個復(fù)數(shù)不全是實數(shù),則不能比較大?。安荒鼙容^大小”的確切含義是指:不論怎樣定義兩個復(fù)數(shù)之間的一個關(guān)系,都不能使這種關(guān)系同時滿足實數(shù)集中大小關(guān)系的四種性質(zhì): ①對于任意實數(shù)a,b來說,a<b,a=b,b<a這三種情況有且只有一種成立; ②若a<b,b<c,則a<c; ③若a<b,則a+c<b+c; ④若a<b,c>0,則ac<bc. 題型一 復(fù)數(shù)的分類 【例題1】實數(shù)k為何值時,復(fù)數(shù)(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i分別是:(1)實數(shù)?(2)虛數(shù)?(3)純虛數(shù)?(4)零? 分析:根據(jù)定義求解. 題型二 復(fù)數(shù)相等 【例題2】已知x是實數(shù),y是純虛數(shù),且滿足(3x-10)+i=y(tǒng)-3i,求x與y. 分析:因為y是純虛數(shù),所以可設(shè)y=bi(b∈R,b≠0)代入等式,把等式的左、右兩邊都整理成a+bi的形式后,利用復(fù)數(shù)相等的充要條件得到關(guān)于x與b的方程組,求解后得x與b的值. 反思:一般利用復(fù)數(shù)相等的充要條件,可由一個復(fù)數(shù)等式得到兩個實數(shù)等式組成的方程組,從而可確定兩個獨立參數(shù).復(fù)數(shù)相等是實現(xiàn)復(fù)數(shù)向?qū)崝?shù)轉(zhuǎn)化的橋梁. 題型三 復(fù)數(shù)與實數(shù)之間的關(guān)系 【例題3】已知z1=m2-(m2-3m)i,z2=(m2-4m+3)i+10,(m∈R) 若z1<z2,求實數(shù)m的取值范圍. 分析:由z1<z2,可知z1,z2∈R,故虛部為0. 反思:兩個復(fù)數(shù),只有當它們?nèi)菍崝?shù)時才能比較大小. 題型四 易錯辨析 易錯點:本節(jié)常出現(xiàn)的錯誤是混淆復(fù)數(shù)中的有關(guān)概念,忽視復(fù)數(shù)集與實數(shù)集中有關(guān)性質(zhì)的不同而導(dǎo)致做題錯誤,避免錯誤發(fā)生的關(guān)鍵是弄清虛數(shù)、純虛數(shù)、實數(shù)、復(fù)數(shù)相等等有關(guān)概念的區(qū)別與聯(lián)系. 【例題4】下列命題中: ①兩個復(fù)數(shù)不能比較大小; ②若z=a+bi,則僅當a=0,b≠0時z為純虛數(shù); ③若(z1-z2)2+(z2-z3)2=0,則z1=z2=z3; ④x+yi=1+i?x=y(tǒng)=1; ⑤若實數(shù)a與ai對應(yīng),則數(shù)集與純虛數(shù)集一一對應(yīng). 其中正確命題的個數(shù)是( ). A.0 B.1 C.2 D.3 錯解:B 1若復(fù)數(shù)(a2-3a+2)+(a-1)i是純虛數(shù),則實數(shù)a的值為( ). A.1 B.2 C.1或2 D.-1 2若z1=sin 2θ+icos θ,z2=cos θ+isin θ,當z1=z2時,θ為( ). A.kπ B.+2kπ C.+2kπ D.+2kπ,k∈Z 3已知復(fù)數(shù)z=-x+(x2-4x+3)i>0,則實數(shù)x=________. 4給出下列五個命題: ①若a<0,則=a; ②若x為任意實數(shù),則(x2+1)0=1; ③方程=0沒有實數(shù)根; ④方程+=0無實數(shù)根; ⑤當a>0時,關(guān)于x的一元二次方程x2-ax+a=0有兩個正根. 其中正確的命題有________. 答案: 基礎(chǔ)知識梳理 1.有理數(shù)(有限小數(shù)和無限循環(huán)小數(shù)) 無理數(shù)(無限不循環(huán)小數(shù)) 一一對應(yīng) 【做一做1】自然數(shù)系 有理數(shù)系 實數(shù)系 N Q R 2.-1 【做一做2】C 由于i2=-1,∴(-i)2=-1,∴i都是x2+1=0的解. 3.(1)復(fù)數(shù) 實部 虛部 虛數(shù) 純虛數(shù) (2)復(fù)數(shù)集 真子集 【做一做3-1】D ∵{實數(shù)}∪{虛數(shù)}={復(fù)數(shù)},∴選項A不正確.由以上分析知?UA={虛數(shù)}.∴選項B不正確.∵?UB中會有實數(shù),∴選項C不正確. 【做一做3-2】B 若z是純虛數(shù),則a=0且b≠0;a+(b-2)i=5+3i,由于a,b均為實數(shù),∴a=5,b=5;當a=0,b=1時,z=i,其平方為-1. 4.相等 a=c,且b=d a=0,且b=0 【做一做4-1】3 2 由題意可得∴ 【做一做4-2】D 由復(fù)數(shù)相等的定義可得,解得m=-1. 典型例題領(lǐng)悟 【例題1】解:由于z=(k2-3k-4)+(k2-5k-6)i. (1)當k2-5k-6=0,即k=6,或k=-1時,z是實數(shù). (2)當k2-5k-6≠0,即k≠6,且k≠-1時,z是虛數(shù). (3)當即k=4時,z為純虛數(shù). (4)當即k=-1時,z是0. 【例題2】解:設(shè)y=bi(bR且b≠0)代入(3x-10)+i=y(tǒng)-3i 整理,得(3x-10)+i=bi-3i, 由復(fù)數(shù)相等的充要條件得解得 ∴x=,y=4i. 【例題3】解:∵z1<z2,故z1,z2均為實數(shù),且z1的實部小于z2的實部, ∴∴ ∴m=3. 【例題4】錯因分析:因為實數(shù)也是復(fù)數(shù),而兩個實數(shù)是能比較大小的,故①不對;在②中未對a,b加以限制,故②錯誤;在③中將虛數(shù)的平方與實數(shù)的平方等同,故③錯誤;在④中當x,yR時,可推出x=y(tǒng)=1,而此題未限制x,yR,故④錯誤;在⑤中忽視0i=0,故⑤錯誤. 正解:A 隨堂練習(xí)鞏固 1.B 由題意,有解得a=2. 2.D 由z1=z2得∴ ∴θ=2kπ+,kZ. 3.1 根據(jù)題意,有 由①得x=1或x=3, 代入②檢驗知x=1. 4.②③④ ①應(yīng)為=-a,故①錯;⑤中Δ=a2-4a不一定為正,因此方程不一定有實根,故⑤錯.- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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