(高中数学 一师一优课系列)高一数学(人教A版)复数的加、减运算及其几何意义2课件.pptx
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1、高一年级 数学复数复数的加、减运算及其几何意义的加、减运算及其几何意义北京市平谷中学复数产生的背景为了解决方程 在实数范围无解的问题,引入了虚数单位 ;引入虚数单位后,方程无解的问题得以解决,而数集也随之扩大,实数集扩大到复数集.210 x 2i(i1) 复习回顾1.什么是复数?复习回顾1.什么是复数?对于形如 的数叫做复数.其中 叫做虚数单位 , 叫做复数的实部 , 叫做复数的虚部.i R,zab abaib复习回顾1.什么是复数?对于形如 的数叫做复数.其中 叫做虚数单位 , 叫做复数的实部 , 叫做复数的虚部.i R,zab abaib复习回顾2.两个复数相等的条件是什么?1.什么是复数
2、?对于形如 的数叫做复数.其中 叫做虚数单位 , 叫做复数的实部 , 叫做复数的虚部.i R,zab abaib复习回顾2.两个复数相等的条件是什么?iiR, , ,abcdabcd1.什么是复数?对于形如 的数叫做复数.其中 叫做虚数单位 , 叫做复数的实部 , 叫做复数的虚部.i R,zab abaib复习回顾2.两个复数相等的条件是什么?iiR, , ,abcdabcd当且仅当 . = acbd 且3.复数的几何意义.复习回顾3.复数的几何意义.i Rzabab复数,复习回顾3.复数的几何意义.i Rzabab复数,Z ab复平面内点,复习回顾3.复数的几何意义.i Rzabab复数,Z
3、 ab复平面内点,复习回顾一一对应3.复数的几何意义.i Rzabab复数,Z ab复平面内点,OZ 复平面内向量复习回顾一一对应3.复数的几何意义.i Rzabab复数,Z ab复平面内点,OZ 复平面内向量复习回顾一一对应一一对应3.复数的几何意义.i Rzabab复数,Z ab复平面内点,OZ 复平面内向量一一对应一一对应一一对应复习回顾4. 复数 的模.i R,zabab复习回顾4. 复数 的模.i R,zababxyoabiabZ, a b复习回顾4. 复数 的模.i R,zabab22=izabOZab xyoabiabZ, a b复习回顾4. 复数 的模.i R,zabab22=
4、izabOZab xyoabiabZ, a b从几何上来看,复数 的模表示点 到原点的距离.i R,zab abZ ,ab复习回顾4. 复数 的模.i R,zabab22=izabOZab OZxyoabiabZ, a b从几何上来看,复数 的模表示点 到原点的距离.i R,zab abZ ,ab复习回顾我们在学习指数、对数,以及平面向量后,都研究了相应的运算及运算律.我们在学习指数、对数,以及平面向量后,都研究了相应的运算及运算律.引入了虚数单位后,我们把实数集扩充到了复数集,那么复数之间是否存在运算呢?我们知道实数范围内,实数有加、减、乘、除运算及其运算律.加法我们知道实数范围内,实数有加
5、、减、乘、除运算及其运算律.(abba交换律)加法我们知道实数范围内,实数有加、减、乘、除运算及其运算律.(abba交换律)+()(abcabc()结合律)加法我们知道实数范围内,实数有加、减、乘、除运算及其运算律.(abba交换律)+()(abcabc()结合律)加法乘法我们知道实数范围内,实数有加、减、乘、除运算及其运算律.(abba交换律)+()(abcabc()结合律)(a bb a交换律)加法乘法我们知道实数范围内,实数有加、减、乘、除运算及其运算律.(abba交换律)+()(abcabc()结合律)(a bb a交换律)()(a b ca b c()结合律)加法乘法我们知道实数范围
6、内,实数有加、减、乘、除运算及其运算律.(abba交换律)+()(abcabc()结合律)(a bb a交换律)()(a b ca b c()结合律)(ab ca cb c()分配律)加法乘法我们知道实数范围内,实数有加、减、乘、除运算及其运算律.那么,复数是否也具有这些运算及其运算律呢?(abba交换律)+()(abcabc()结合律)(a bb a交换律)()(a b ca b c()结合律)(ab ca cb c()分配律)加法乘法我们知道实数范围内,实数有加、减、乘、除运算及其运算律.探究一:复数的加法探究一:复数的加法复数的加法法则探究一:复数的加法我们规定,复数的加法法则如下:复数
7、的加法法则12i=i (R)zabzcdabcd设, , ,是任意两个复数,那么它们的和为探究一:复数的加法我们规定,复数的加法法则如下:复数的加法法则我们规定,复数的加法法则如下:(i)(i)()()i abcdacbd12i=i (R)zabzcdabcd设, , ,是任意两个复数,那么它们的和为探究一:复数的加法复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则探究一:复数的加法复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则探究一:复数的加法复数的加法法
8、则12(i)(i)()()i zzabcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则提出问题:探究一:复数的加法复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则提出问题:(1)两个复数的和是个什么数?它的值唯一确定吗?(2)当 都是实数时,与实数加法法则一致吗?(3)运算中的实质是什么?类似于实数的哪种运算方法?12 ,zz探究一:复数的加法复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则提出问题:(1)两个复数的和是个什么数?它的值唯一确
9、定吗?探究一:复数的加法复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则提出问题:(1)两个复数的和是个什么数?它的值唯一确定吗?探究一:复数的加法复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则提出问题:(1)两个复数的和是个什么数?它的值唯一确定吗?探究一:复数的加法复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则提出问题:(1)两个复数的和是个什么数?它的值唯一确定吗?两个复数的和仍是复
10、数,它的值唯一确定.探究一:复数的加法复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd提出问题:(2)当 都是实数时,与实数加法法则一致吗?12 ,zz探究一:复数的加法12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd提出问题:(2)当 都是实数时,与实数加法法则一致吗?12 ,zz当 时, 都是实数,复数的加法与实数加法法则一致.12 ,zz0bd探究一:复数的加法12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd提出问题:(3)运算中的实质是什
11、么?类似于实数的哪种运算方法?探究一:复数的加法12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则复数的加法法则复数的加法法则12(i)(i)()()i zzabcdacbd提出问题:(3)运算中的实质是什么?类似于实数的哪种运算方法?实质上是把两个复数的实部与实部相加作为实部,虚部与虚部相加作为虚部,类似于实数运算中的合并同类项探究一:复数的加法12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,则复数的加法法则(i)(i)()()i abcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,是任意两个复数,那么它们的和为探究一:复数的加法复数的加法法则通过探究,我们知道,两个
12、复数的和仍然是一个复数,且唯一确定.运算中与实数的加法法则保持一致,类似于两个多项式相加.(i)(i)()()i abcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,是任意两个复数,那么它们的和为探究一:复数的加法复数的加法法则(i)(i)()()i abcdacbd12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,是任意两个复数,那么它们的和为复数的加法满足实数运算中的运算律吗?探究一:复数的加法通过探究,我们知道,两个复数的和仍然是一个复数,且唯一确定.运算中与实数的加法法则保持一致,类似于两个多项式相加.探究一:复数的加法1221zzzz ;123123+()zzzzz
13、z()成立?123C zzz对 , ,是否有:探究一:复数的加法1221zzzz ;123123+()zzzzzz()成立?证明:123C zzz对 , ,是否有:探究一:复数的加法1221zzzz ;123123+()zzzzzz()成立?证明:12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,123C zzz对 , ,是否有:探究一:复数的加法1221zzzz ;123123+()zzzzzz()成立?证明:12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,12(i)(i)()()izzabcdacbd123C zzz对 , ,是否有:探究一:复数的加法1221zzzz ;123123
14、+()zzzzzz()成立?证明:12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,12(i)(i)()()izzabcdacbd21(i)(i)()()izzcdabcadb123C zzz对 , ,是否有:探究一:复数的加法1221zzzz ;123123+()zzzzzz()成立?证明:12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,12(i)(i)()()izzabcdacbd21(i)(i)()()izzcdabcadb123C zzz对 , ,是否有:探究一:复数的加法1221zzzz ;123123+()zzzzzz()成立?证明:12i =i (R)zabzcdabcd设
15、, , ,12(i)(i)()()izzabcdacbd21(i)(i)()()izzcdabcadb123C zzz对 , ,是否有:探究一:复数的加法1221zzzz ;123123+()zzzzzz()成立?证明:12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,12(i)(i)()()izzabcdacbd21(i)(i)()()izzcdabcadb () accabddb又;实数的加法交换律123C zzz对 , ,是否有:探究一:复数的加法1221zzzz ;123123+()zzzzzz()成立?证明:12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,12(i)(i)()(
16、)izzabcdacbd21(i)(i)()()izzcdabcadb1221zzzz 123C zzz对 , ,是否有: () accabddb又;实数的加法交换律探究一:复数的加法1221zzzz ;123123+()zzzzzz()成立?证明:12i =i (R)zabzcdabcd设, , ,12(i)(i)()()izzabcdacbd21(i)(i)()()izzcdabcadb1221zzzz 123123+()zzzzzz同理可证()成立.123C zzz对 , ,是否有: () accabddb又;实数的加法交换律探究一:复数的加法因此复数的加法满足交换律、结合律,即探究一:
17、复数的加法因此复数的加法满足交换律、结合律,即123 C zzz对任意复数 , ,有探究一:复数的加法1221zzzz (加法交换律),因此复数的加法满足交换律、结合律,即123 C zzz对任意复数 , ,有探究一:复数的加法123 C zzz对任意复数 , ,有123123+()zzzzzz()(加法结合律).因此复数的加法满足交换律、结合律,即1221zzzz (加法交换律),我们规定了复数的加法法则,复数的减法法则又该如何呢?我们规定了复数的加法法则,复数的减法法则又该如何呢?类比复数的加法法则,你能试着推导复数减法法则吗?探究二:复数的减法 类比实数减法的意义,我们规定,复数的减法是
18、加法的逆运算,即把满足 的复数 叫做复数 减去复数 的差.记作: .(i)(i)abcdi( R),xy xyi( R),ab abi( R),cd cd(i)+(i)icdxyab探究二:复数的减法(i)+(i)icdxyab探究二:复数的减法根据复数相等的定义,有(i)+(i)icdxyab探究二:复数的减法根据复数相等的定义,有(i)+(i)icdxyab ,cxadyb探究二:复数的减法根据复数相等的定义,有(i)+(i)icdxyab ,cxadyb探究二:复数的减法因此 ,xacybd根据复数相等的定义,有(i)+(i)icdxyab ,cxadyb探究二:复数的减法因此 ,xac
19、ybd所以i()()i,xyacbd根据复数相等的定义,有(i)+(i)icdxyab ,cxadyb(i)(i)()()i.abcdacbd探究二:复数的减法因此 ,xacybd所以i()()i,xyacbd即根据复数相等的定义,有(i)+(i)icdxyab ,cxadyb(i)(i)()()i.abcdacbd实部与实部相减作为实部,虚部与虚部相减作为虚部.探究二:复数的减法因此 ,xacybd所以i()()i,xyacbd即根据复数相等的定义,有(i)+(i)icdxyab ,cxadyb因此 ,xacybd所以i()()i,xyacbd即(i)(i)()()i.abcdacbd这就是
20、复数的减法法则,且两个复数的差是一个确定的复数.实部与实部相减作为实部,虚部与虚部相减作为虚部.探究二:复数的减法探究二:复数的减法复数的减法法则为:探究二:复数的减法复数的减法法则为:1212 i i ()()i.zabzcdzzacbd设,则探究二:复数的减法复数的减法法则为:1212 i i ()()i.zabzcdzzacbd设,则我们在推导两个复数减法的运算法则时,应用了待定系数法,即: .这种方法也是确定未知复数实部与虚部经常用的一种方法.12izzzxy归纳总结归纳总结(1)两个复数的和与差仍然是个复数,且是一个确定的复数;(2)两个复数的和与差实质是实部与实部相加减作为实部,
21、虚部与虚部相加减作为虚部,类似于实数运算中的合并 同类项;(3)复数的加、减法与实数加、减法法则一致, 且复数加法满足实数的运算律.例1(56i)( 2i)(34i). (2)计算1212 .zzzz与差(1)已知复数 ,试求它们的和 1212i 43izz 与 =例1解(1)(56i)( 2i)(34i). (2)计算1212 .zzzz与差(1)已知复数 ,试求它们的和 1212i 43izz 与 =例1解(1)(56i)( 2i)(34i). (2)计算1212 .zzzz与差(1)已知复数 ,试求它们的和 1212i 43izz 与 =12 12i 43i , =,zz 例1解(1)(
22、56i)( 2i)(34i). (2)计算1212 .zzzz与差(1)已知复数 ,试求它们的和 1212i 43izz 与 =12 =(1+2i)+(43i)zz12 12i 43i , =,zz 例1解(1)(56i)( 2i)(34i). (2)计算1212 .zzzz与差(1)已知复数 ,试求它们的和 1212i 43izz 与 =12 =(1+2i)+(43i)zz(1+4)(23)i12 12i 43i , =,zz 例1解(1)(56i)( 2i)(34i). (2)计算1212 .zzzz与差(1)已知复数 ,试求它们的和 1212i 43izz 与 =12 =(1+2i)+(
23、43i)zz(1+4)(23)i5i.12 12i 43i , =,zz 例1解(1)(56i)( 2i)(34i). (2)计算1212 .zzzz与差(1)已知复数 ,试求它们的和 1212i 43izz 与 =12 =(1+2i)+(43i)zz(1+4)(23)i5i.12 =(1+2i)(43i)zz12 12i 43i , =,zz 例1解(1)(56i)( 2i)(34i). (2)计算1212 .zzzz与差(1)已知复数 ,试求它们的和 1212i 43izz 与 =12 =(1+2i)+(43i)zz(1+4)(23)i5i.12 =(1+2i)(43i)zz(1 4)2(
24、 3)i 12 12i 43i , =,zz 例1解(1)(56i)( 2i)(34i). (2)计算1212 .zzzz与差(1)已知复数 ,试求它们的和 1212i 43izz 与 =12 =(1+2i)+(43i)zz(1+4)(23)i5i.12 =(1+2i)(43i)zz35i. 12 12i 43i , =,zz (1 4)2( 3)i 例1(2)计算(56i)( 2i)(34i). 例1(2)计算解法1(56i)( 2i)(34i). 例1(2)计算解法1(56i)( 2i)(34i). (56i)( 2i)(34i) 例1(2)计算解法1(56i)( 2i)(34i). (5
25、6i)( 2i)(34i) (523)( 6 1 4)i 例1(2)计算解法1(56i)( 2i)(34i). (56i)( 2i)(34i) (523)( 6 1 4)i 11i. 例1(2)计算解法1(56i)( 2i)(34i). (56i)( 2i)(34i) 解法2(523)( 6 1 4)i 11i. 例1(2)计算(56i)( 2i)(34i) 解法1(56i)( 2i)(34i). (56i)( 2i)(34i) 解法2(523)( 6 1 4)i 11i. 例1(2)计算(56i)( 2i)(34i) 解法1(56i)( 2i)(34i). (56i)( 2i)(34i) 解
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