(苏教版选修1—2)数学:3.2《复数的四则运算》素材3

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(苏教版选修1—2)数学:3.2《复数的四则运算》素材3

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数系的扩充与复数的引入复习指导
『教材重点』:1.复数的相等,复数与实数以及虚数的关系,复数的几何意义;2.复数的加减、乘除运算法则,以及复数加法、减法的几何意义;3.体会数学思想方法-类比法.
     『教材难点』:复数的几何意义,复数加法以及复数减法的几何意义,复数的除法.
 『复习过程指导』
在复习本章时,我们重点从数学思想方法上勾通知识的内在联系:(1)复数与实数、有理数的联系;(2)复数的代数形式的加法、减法运算与平面向量的加法、减法运算的联系;(3)复数的代数形式的加法、减法、乘法运算与多项式的加法、减法、乘法运算的联系.
在知识上,在学法上,在思想方法上要使知识形成网络,以增强记忆,培养自己的数学逻辑思维能力.其数学思想方法(类比法、化一般为特殊法)网络如下:
     
多项式运算
类比
复数
运算
 类比
向量
运算21世纪教育网
实数
运算
类比
数轴上向量运算
有理数
运算
   一.数学思想方法总结
1数学思想方法之一:类比法
 (1)复数的运算
复数代数形式的加法、减法运算法则
      
复数代数形式的乘法运算运算法则:
      
显然在运算法则上类似于多项式的加减法(合并同类项),以及多项式的乘法,这就给我们对复数的运算以及记忆带来了极大的方便.
(2)复数的几何意义
我们知道,实数与数轴上的点一一对应的;有序实数对与直角坐标平面内的点一一对应;类似的我们有:
复数集C=与坐标系中的点集一一对应.于是:
复数集=复平面内的点
      复数集=平面向量
例1.在复平面内,复数+(1+i)2对应的点
位于 ( )
(A) 第一象限 (B) 第二象限 (C) 第三象限 (D)第四象限
解答:复数+(1+i)2=
   =
因为复数对应着直角坐标平面内的点,
     故在第二象限,答案为B.
    此题一方面考查了复数的运算能力,另一方面考察了对复数的几何意义的理解.
例2.非零复数分别对应复平面内向量,若=
则向量与的关系必有( )
A .= B. C . D.共线21世纪教育网
解答: 由向量的加法及减法可知:
     =
       =     
由复数加法以及减法的几何意义可知:
 对应的模
 对应的模
      又因为=,且非零复数分别对应复平面内向量 
      所以四边形OACB是正方形
      因此,故答案选B.
  注:此题主要考察了复数加法以及减法的几何意义
(3)复数的化简
虚数除法运算的分母“实数化”,类似的有实数运算的分母“有理化”.
例3若复数(∈R,i为虚数单位)是纯虚数,则实数的值为
(A)-2     (B)4   (C) -6   (D)6
解答:由==
= 
 因为复数是纯虚数
    所以且
    解得
    故答案选C.
  注:这里在复数的化简中主要用了一对共轭复数的积是实数=5,一般地()()=
  这也是一个复数与实数转化的过程,即是纯虚数可得:且,21世纪教育网
2.数学思想方法之二  转化法
     我们知道在运算上,高次方程要转化为低次方程,多元方程要转化为一元方程进行运算;实数的运算要转化为有理数的运算;类似地,有关虚数的运算要转化为实数的运算.
     基础知识:复数
例4若 , ,且为纯虚数,则
实数a的值为 .
 解答:==
因为为纯虚数
所以且.解得
   例5.设、、、,若为实数,则,
(A)(B)
(C)(D)
 解答: 由  
   因为 为实数,
   所以其虚部,即
   故答案选C.
这里先把分母“实数化”,即分子以及分母同乘以分母的“实数化”因式.
类似于以前所学的实数化简时的把分母“有理化”.再把它转化为实数的运算.
  二.解题规律总结
   1有关虚数单位的运算及拓展
虚数的乘方及其规律:,=-1,,,……()
拓展(1)任何相邻四个数的和为0;
  (2)指数成等差的四个数的和为0; 
例如:=0
        (3)连续多个数相加的规律. 
        例6.求…的值
     解答:共有2006-10+1=1997项
      由于1997=4499+1
      由于连续4个的和等于0
      因此原式==-1
 2.有关复数的几个常用化简式
,,
例7(2005高考重庆2).    (  )
A.  B.-  C.  D.-
   解答:
     故答案选A
      3.有关复数的综合运算21世纪教育网
     例7、(本题满分12分)在复数范围内解方程(为虚数单位)
  解法一.设,则21世纪教育网
   由于
   ==
所以=
   根据复数的相等得
   解得
   因此,即为所求.
       解题评注:(1)设复数的代数形式()以代入法解题的一种基本而常用的方法;(2)复数的相等(=  )是实现复数运算转化为实数运算的重要方法.这两种方法必须切实掌握;
     三.高考命题趋势
 从新教材的特点来看,高考题的难度不会大,主要以客观题的形式考察基础知识.以上结合高考题给出了复习的方法,以及重点难点,希望同学们结合数学思想方法,使知识形成网络,系统全面的掌握所学知识.

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