321复数代数形式的加减运算及其几何意义

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3.2.1 复数代数形式的加减运算及其几何意义

3.2.1  复数代数形式的加减运算及其几何意义
编写时间:2020年月日2020-2021学年第一学期编写人:马安山
课题
授课班级
高二(17)
授课时间
2020年月日
学习目标
知识与技能:
了解复数代数形式的加减运算,了解复数代数形式的加、减运算的几何意义.
过程与方法:
了解复数代数形式的加减运算,了解复数代数形式的加、减运算的几何意义.
情感态度与价值观:通过复数的代数形式的加减运算的学习,体会数集运算定义的完备性与一致性,增加对数学逻辑美的认识.
3、运用新知,体验成功
练习1:
1.计算:2.写出下列Fra bibliotek复数的相反数:
3.计算:
解:①2, , ,

③ , , ,
4、师生互动,继续探究
例1.计算:
解:原式=
= 。
分析:复数的加减法,相当于多项式中加减中的合并同类项的过程,两个复数相加减,就是把实部与实部,虚部与虚部分别加减。
例2.已知复数 ,若 ,证明复数 是纯虚数或0。
教学重点
复数代数形式的加减运算及其几何意义。
教学难点
复数代数形式的加减运算及其几何意义。
课型
新课
主要教学方法
自主学习、思考、交流、讨论、讲解
教学模式
合作探究,归纳总结
教学手段与教具
几何画板、智慧黑板.
教学过程设计
各环节教学反思
一、复习引入
1.同学们在学实数的时候有绝对值的概念,在复数里 叫做复数的模长,在实数集里有相反数的概念,那么复数 还有没有相反复数的概念呢?
2.实数与实数相加减得到的仍是实数,现在我们学习了复数这个数集,如果一个实数与一个纯虚数相加比如 等于多少呢?或者一个实数加上一个虚数比如 又等于什么呢?

3.2.1《复数代数形式的加减法运算及其几何意义》课件

3.2.1《复数代数形式的加减法运算及其几何意义》课件
在讲述复数代数形式的加减法运算及其几何意义的应用时, 采用例题与变式结合的方法。例题和练习的设计遵循由浅入深,循 序渐进的原则,低起点,多落点,高终点,尽可能地照顾到各个层次 的学生.采用一讲一练针对性讲解的方式,重点理解复数代数形 式的加减法运算及其几何意义的应用。
1.复数的代数形式:通常用字母 z 表示,即
解:
(1).(2 3i) (5 i) (2 5) (3 1)i 3 2i
(2).(1 2i) (1 2i) (11) ( 2 2)i 0 (3).(2 3i) (5 2i) (2 5) (3 2)i 3 5i (4).(5 6i) (2 i) (3 4i) (5 2 3) (6 1 4)i
法则.
y
Z2(c,d)
Z(a+c,b+d)
Z1(a,b)
o
x
复数的减法法则
类比复数的加法法则,你能试着推导复数减 法法则吗?
1.复数的减法法则 我们规定,复数的减法是加法的逆运算,即把满足
(c di) (x yi) a bi
的复数x yi叫做复数a bi减去c di的差,
记作(a bi) (c di).根据复数相等的定义有
,
uuur BA
对应的复数,并指出
AB= 9 i第三u象uur限
其对应的复数位于第几象限.BA=9 i,第一象限
3 .复平面上三点 A, B,C 分别对应复数 1, 2i,5 2i ,则 由 A, B,C 所构成的三角形△ ABC 是 直角 三角形.
4 .求复数 2 i , 3 i 所对应的两点之间的距离. 5
(4)复平面内的两点间距离公式: d z1.—z2 两个复数差的模的几何意义是:两个复数所对应的 两个点之间的距离.

复数代数形式的加减运算及其几何意义

复数代数形式的加减运算及其几何意义

在信号处理中的应用
信号合成与分解
复数代数形式的加减运算可以用于信 号的合成与分解,例如在频谱分析和 滤波器设计中。通过加减运算,可以 将信号分解为不同的频率分量,便于 分析和处理。
调制与解调
在通信系统中,复数代数形式的加减 运算用于信号的调制和解调过程。通 过加减运算,可以实现信号的相位和 幅度调整,从而实现信号的传输和接 收。
复数减法的几何意义
复数减法可以理解为在复平面上的向量减法。给定两个复数 $z_1 = a + bi$ 和 $z_2 = c + di$,它们的差 $z_1 - z_2 = (a-c) + (b-d)i$ 可以看作是两个向量在复平面上的差分。
向量差分:在复平面上,将 $z_1$ 的向量起点固定,然后 平移至 $z_2$ 的起点,得到向量差。这个过程对应于复数 减法运算。
部对应横轴,虚部对应纵轴。
03
复数代数形式的几何意义
复数加法的几何意义
复数加法可以理解为在复平面上的向量加法。给定两个复数 $z_1 = a + bi$ 和 $z_2 = c + di$,它们的和 $z_1 + z_2 = (a+c) + (b+d)i$ 可以看作是两个向量在复平面上的合成。
向量合成:在复平面上,将 $z_2$ 的向量起点固定,然后平 移至 $z_1$ 的起点,得到向量和。这个过程对应于复数加法 运算。
复数代数形式的加减运算 及其几何意义
• 引言 • 复数代数形式的加减运算 • 复数代数形式的几何意义 • 复数代数形式的加减运算的应用 • 结论
Hale Waihona Puke 1引言复数的基本概念
01
复数是由实部和虚部构成的数,一 般形式为$z=a+bi$,其中$a$和 $b$是实数,$i$是虚数单位,满足 $i^2=-1$。

3.2.1复数代数形式的加、减运算及其几何意义

3.2.1复数代数形式的加、减运算及其几何意义

第1讲 描第述三运章动的基数本概系念的扩充与复数的引入
1 |复数加、减法的应用 对复数加、减法运算的五点解读: 1.一种规定:复数的代数形式的加法法则是一种规定,减法是加法的逆运算. 特殊情形:当复数的虚部为零时,与实数的加、减法法则一致. 2.运算律:实数加法的交换律、结合律在复数集中仍成立.实数的移项法则在复数 集中仍然成立. 3.运算结果:两个复数的和(差)是唯一确定的复数. 4.适当推广:可以推广到多个复数的加、减运算. 5.虚数单位i:在进行复数加、减运算时,可将虚数单位i看成一个字母,然后去括号, 合并同类项即可.
第1讲 描第述三运章动的基数本概系念的扩充与复数的引入
(★★☆)已知复数z1=a2-3+(a+5)i,z2=a-1+(a2+2a-1)i(a∈R,i为虚数单位)分别对应向
量OZ1 、OZ2 (O为原点),若向量 Z1Z2 对应的复数为纯虚数,求a的值. 思路点拨
根据向量减法的几何意义表示出 Z1Z2 对应的复数,根据纯虚数的定义,列满足条件 的关系式,求出a的值.
第1讲 描第述三运章动的基数本概系念的扩充与复数的引入
2 |复数加、减法的几何意义及应用
复数可以用向量来表示,因此复数的加、减法可以利用向量的加、减法来表 示.如果复数对应的向量不共线,那么这些复数的加、减法就可按平行四边形法则 求解. 用复数加、减运算的几何意义解题的技巧: 1.形转化为数:利用几何意义可以把几何图形的变换转化成复数运算去处理. 2.数转化为形:对于一些复数运算也可以给予几何解释,使复数作为工具运用于几 何之中.
解析 ∵ Z1Z2 =OZ2 -OZ1 ,
∴ Z1Z2 对应的复数为z2-z1=[a-1+(a2+2a-1)i]-[a2-3+(a+5)i]=-(a2-a-2)+(a2+a-6)i,

高中数学3.2.1 复数代数形式的加、减运算及其几何意义

高中数学3.2.1 复数代数形式的加、减运算及其几何意义
3.2.1 复数代数形式的加减运算及其几何意义
-1-
3.2.1 复数代数形式的加、 减运算及其几何意义
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
学习目标
思维脉络
1.掌握复数代数形式的加法、减法运算 法则. 2.理解复数代数形式的加法、减法运算
的几何意义.
3.能够利用复数代数形式的加法、减法 运算法则及几何意义解决问题.
-14-
3.2.1 复数代数形式的加、 减运算及其几何意义
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
探究一
探究二
探究三
思想方法 当堂检测
变式训练2如图所示,平行四边形OABC的顶点O,A,C分别对应复
数0,3+2i,-2+4i.求:
(1)向量������������ 对应的复数;(2)向量������������ 对应的复数;(3)向量������������ 对应 的复数.
解:(1)因为������������=-������������,所以向量������������对应的复数为-3-2i. (2)因为������������ = ������������ − ������������,所以向量������������对应的复数为 (3+2i)-(-2+4i)=5-2i. (3)因为������������ = ������������ + ������������,所以向量������������对应的复数为 (3+2i)+(-2+4i)=1+6i.
(方法二)因为z+1-3i=5-2i,
所以z=(5-2i)-(1-3i)=4+i. -8-
3.2.1 复数代数形式的加、 减运算及其几何意义

人教版高中数学选修2-2《3.2.1复数代数形式的加、减运算及其几何意义》

人教版高中数学选修2-2《3.2.1复数代数形式的加、减运算及其几何意义》

3
i= = -i -i ==1 1 i
44
22
解:
=(i-1-i+1)+(i-1-i+1)+…(i-1-i+1) =0+0+…+0 =0
随堂练习
填空
1. 已知 z C , z+i-3=3-i,z的值为( 6-2i 2.复数的加、减可以按照( 向量 )的 加减来进行. )
选择
1、设O是原点,向量OA,OB 对应的复 数分别为2-3i,-3+2i,那么向量BA 对应 的复数是( D )
回顾旧知
上一节,我们主要讲了什么?
实数系
扩充到
复数系
我们依照这种思想,进一 步讨论复数系中的运算问题.
新课导入
我们知道实数有加、 减法等运算,且有运算律. 加法交换律:a+b=b+a;
加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c).
那么复数应怎样进行加、 减运算呢?
3.2.1复数代数形式的 加、减运算及其几何意义
(5 - 6i) + (-2 - i) - (3 + 4i) = (5 - 2 - 3) + (-6 -1- 4)i = -11i
计算
解:
注意
通过此例我们可以看到代数形 式的加、减法,形式上与多项式的 加、减法是类似的.
例题2
计算
提示
i1+i2+i3+…+i 2004
ii = =-1 -1
22
i i = -i -i
注意
类比实数集中减法的意义,我们 规定,复数的减法是加法的逆运算, 即把满足(c+di)+(x+yi)=a+bi的复数 x+yi叫做复数a+bi减去复数c+di的差, 记作(a+bi)-(c+di).

3[1].2.1复数代数形式的加减运算及其几何意义

(4)z4=1+mi(m∈R) ( 1+ m2 ) =4a(5)z5=4a-3ai(a<0)(-5a )
(1)满足|z|=5(z∈R)的z值有几个? (1)满足|z|=5(z∈R)的 值有几个? 满足|z|=5(z∈R) 这些复 (2)满足|z|=5(z∈C)的 值有几个? (2)满足|z|=5(z∈C)的z值有几个? 满足|z|=5(z∈C) 数对应的点在复平面上构成怎样的图形? 数对应的点在复平面上构成怎样的图形? (3)满足|z+1+i|=5(z∈C)的z值有几个? (3)满足|z+1+i|=5(z∈C)的 值有几个? 满足|z+1+i|=5(z∈C) 这些复数对应的点在复平面上构成怎样 的图形? 的图形?
证明对一切m 此复数z 变式二:证明对一切m,此复数z所对应的点不可能位于第 四象限。 四象限。 变式三:复数z=(m +m+2)i在复平面内所对应的 变式三:复数z=(m2+m+6)+(m2+m+2)i在复平面内所对应的 点在第____象限。 点在第____象限。 ____象限
(二)复数的几何意义-2 复数的几何意义-
意z1∈C,z2∈C,z3∈C , ,
z1+z2=z2+z1 z1+z2=z2+z1 显然 (z1 (z 3=z1+(z2+z3) 同理可得 +z2)+z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)
点评:实数加法运算的交换律、结合律在复数集 中 点评:实数加法运算的交换律、结合律在复数集C中 依然成立。 依然成立。
y z=a+bi Z (a,b)

321复数代数形式的加减运算及其几何意义


活学活用
1.-i-(-1+5i)+(-2-3i)-(i-1)=________.
解析: -i-(- 1+5i)+(-2-3i)-(i-1)=- i+ 1- 5i
-2-3i-i+1=-10i.
答案:-10i
2.已知复数 z1=a2-3-i,z2=-2a+a2i,若 z1+z2 是纯虚
数,则实数 a=________. 解析:由条件知 z1+z2=a2-2a-3+(a2-1)i,又 z1+z2 是纯
虚数,所以???
??
a2-2a-3=0, a2-1≠0,
解得 a=3.
答案:3
复数加减运算的几何意义
[典例] 如图所示,平行四边形 OABC 的顶点 O,A,C 分别表示 0,3+2i,-2+ 4i.求:
(1)―AO→表示的复数; (2)对角线―C→A 表示的复数; (3)对角线―O→B 表示的复数.
复数与向量的对应关系的两个关注点 (1)复数 z=a+bi(a,b∈R)是与以原点为起点, Z(a,b)为终点 的向量一一对应的. (2)一个向量可以平移,其对应的复数不变,但是其起点与终 点所对应的复数可能改变.
[活学活用]
已知平行四边形 ABCD 中,―A→B 与―A→C 对应的复数分别 是 3+2i 与 1+4i,两对角线 AC 与 BD 相交于 O 点. (1)求―AD→对应的复数;(2)求―DB→对应的复数. 解:(1)由于四边形 ABCD 是平行四边形,所以―A→C =―AB→+
[解] (1)因为―AO→=-―O→A ,所以 ―AO→表示的复数为- 3 -2i.
(2)因为―CA→=―O→A -―O→C ,所以对角线―C→A 表示的复数为 (3+2i)-(-2+4i)=5-2i.
(3)因为对角线―O→B =―O→A +―O→C ,所以对角线―O→B 表示的 复数为(3+2i)+(-2+4i)=1+6i.

3.2.1 复数代数形式的加减运算及其几何意义


C.-10+18i
D.10-18i
第13页
高考调研 ·新课标 ·数学选修2-2
【答案】 (1)A (2)B (3)C
第14页
高考调研 ·新课标 ·数学选修2-2
题型三 复数加减法的几何意义
例3 已知复平面上的▱ABCD中,A→C 对应的复数为6+8i,
B→D对应的复数为-4+6i,求向量D→A对应的复数.
π =9-4(sinθ+cosθ)=9-4 2sin(θ+ 4 ). ∵2kπ≤θ≤2kπ+π,∴- 22≤sin(θ+π4 )≤1.
π ∴9-4 2≤9-4 2sin(θ+ 4 )≤13,
第26页
高考调研 ·新课标 ·数学选修2-2
即9-4 2≤|z-2i|2≤13,∴2 2-1≤|z-2i|≤ 13. 由以上知,|z-2i|的最大值为 13,最小值为2 2-1.
第12页
高考调研 ·新课标 ·数学选修2-2
思考题 2 (1)计算(3+i)-(2+i)的结果为( )
A.1
B.-1
C.5+2i
D.1-i
(2)(5-i)-(3-i)-5i 等于( )
A.5i
B.2-5i
C.2+5i
D.2
(3)已知 z=11-20i,则 1-2i-z 等于( )
A.z-1
B.z+1
第32页
高考调研 ·高三总复习 ·英语
请做:课时作业(二十八)
第33页
纯虚数,则有( )
A.a-c=0且b-d≠0
B.a-c=0且b+d≠0
C.a+c=0且b-d≠0
D.a+c=0且b+d≠0
【解析】 z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.又∵z1+ z2为纯虚数,∴a+c=0,b+d≠0.故选D.

选修2-2课件:3.2.1复数代数形式的加减运算及其几何意义


探究三? 探究三?
类比复数加法的几何意义,请指出复数减法的几何意义? 类比复数加法的几何意义,请指出复数减法的几何意义?
设 OZ1 及 OZ 2 分别与复数 a + bi 对应, 及复数 c + di对应,则 OZ1 ,= ( a, b) OZ 2 = (c, d ) y Z 1
Z 2 Z1 = OZ1 OZ 2 = (a, b) - (c, d) = (a - c, b - d)
意z1∈C,z2∈C,z3∈C , ,
z1+z2=z2+z1 z1+z2=z2+z1 显然 (z1 (z 3=z1+(z2+z3) 同理可得 +z2)+z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)
点评:实数加法运算的交换律,结合律在复数集 中 点评:实数加法运算的交换律,结合律在复数集C中 依然成立. 依然成立.
作业:课本 作业 课本P61,第1,2,3题 课本 第 题
3.2.1复数代数形式的加减运算 复数代数形式的加减运算 及其几何意义
第二课时) (第二课时)
知识回顾: 知识回顾:
1,复数的加减法法则: ,复数的加减法法则: 是任意两个复数, 设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数, 是任意两个复数 那么(a+bi) ±(c+di)=____ 那么 ) ____ ; 两个复数的和或减是一个确定的_____; 两个复数的和或减是一个确定的 2,复数的加法在几何上可 , 以按照____来进行; 以按照____来进行; ____来进行 减法在几何上可以按 ____来进行 来进行; 照____来进行;
思考? 思考?
是共轭复数,则在复平面上, 若z1,z2是共轭复数,则在复平面上,它们 所对应的点有怎样的位置关系? 所对应的点有怎样的位置关系?
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设 O,Z1
O
y
Z
2
分别与复数 a+bi,c+di对应
Z(a+c,b+d)
Z2(c,d)
符合向量加法
的平行四边形 法则.
Z1(a,b)
复数的加法o可以按照向量的加法来进行 x
探究新知
探究点4 :复数的减法
类比实数集中减法的意义,我们知道,复数的
减法是加法的逆运算,即把满足
(c+di)+(x+yi)=a+bi 的复数x+yi 叫做复数 a+bi减去复数 c+di的差,记作
复数代数形式的加减运算及几 何意义
回顾旧知
1、复数的代数形式是什么?在什 么条件下复数z为实数,虚数, 纯虚数?
2、复数z=a+bi对应复平面内的点 Z的坐标是什么?复数z可以用复 平面内哪个向量表示?
学习目标
1、熟练掌握复数代数形式的 加、减的运算法则、运算律。
2、掌握复数加减法的几何意 义,能够利用数形结合的思 想解题.
所以
z 2+z1= (a2+b2i) + (a1+b1i) =(a 1+a2)+(b1+b2)i, z 1+z2=z2+z1
复数的加法满足交换律
试证明复数的加法满足结合律
(2)因为 (z1+z2)+z3=[(a1+b1i)+(a2+b2i)]+(a3+b3i)
=(a 1+a2 +a3)+(b1+b2+b3)i,
(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i. 两个复数相加,就是实部与实部相加,虚部与虚 部相加
探究新知
探究点2 :复数的加法满足交换律、结合律
设z1=a1+b1i, z2=a2+b2i, z3=a3+b3i.
(1)因为 z1+z2=(a1+b1i)+(a2+b2i) =(a 1+a2)+(b1+b2)i,
z1+ (z2+z3)=(a1+b1i)+[(a2+b2i)+(a3+b3i)]
=(a 1+a2 +a3)+(b1+b2+b3)i,
所以
(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)
所以,对任意 z1,z2,z3? C,有
z1+z2=z2+z1 (z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)
探究新知
探究点3:复数与复平面内的向量有一一对应关系 我们讨论过向量加法的几何意义,你能由此出发 讨论复数加法的几何意义吗?
情景导学
引入 随着生产发展的需要,我们将数的范围扩
展到了复数
a ? bi
实部
虚部
运算是“数”的最主要的功能,复数不同于实 数,它是由实部、虚部两部分复合构造而成的整 体,它如何进行运算呢?我们就来看一下最简单 的复数运算 ——复数的加、减法.
探究新知
探究点1: 复数代数形式的加法
复数代数形式的加法: 我们规定,复数的加法法则如下: 设z1=a+bi, z2=c+di是任意两个复数,那么
(a+bi)-(c+di). 根据复数相等的定义,有
因此
c+x=a, d+y=b, x=a-c, y=b-d,
所以
x+yi=(a-c)+(b-d)i ,

(a+bi)-(c+di) =(a-c)+(b-d)i.
复数的减法 (a+bi)-(c+di) =(a-c)+(b-d)i 两个复数相减,即实部和实部相减,虚部和虚部相减 .
运算结果所对应的向量.
1、z1-z2=-1-i
y
2、
Z2(-1,2) 2
Z1(-2,1)
1
-4 -3
-2 -1 o
-1
12
-2
复数的运算转 化为向量运算,也可以将向量的运算转化 为复数运算,二者对立统一.
巩固提升
例1.计算 (5-6i)+(-2-i)-(3+4i) 解:(5-6i)+(-2-i)-(3+4i) =(5-2-3)+(-6-1-4)i =-11i
巩固提升
例2.已知复数z1=-2+i , z2=-1+2i (1)求 z1-z2; (2)在复平面内作出z1-z2 的
探究新知
探究点5.复数减法运算的几何意义
复数z2-z1
向量Z1Z2
符合向量 减法的三 角形法则 .
y
Z2(c,d)
Z1(a,b)
x o
探究新知
探究点6:复数模的几何意义
已知两复数 z1=a+bi,z2=c+di (a ,b,c,d∈R)
|z2 - z1|表示复平面上两点 Z1 ,Z2的距离
y
Z2(c,d)
|z2 |的
几何意
o
义是什
么?
Z1(a,b)
x
总结提升
? 1.复数的加、减运算法则表明,若干个复数 的代数和仍是一个复数,复数的和差运算 可转化为复数的实部、虚部的和差运算.
? 2.在几何背景下求点或向量对应的复数,即 求点或向量的坐标,有关复数模的问题, 根据其几何意义,有时可转化为距离问题 处理.
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