数系的扩充和复数的概念教学设计

精品文档你我共享知识改变命运3.1.1数系的扩充和复数的概念（人教版）一、教学内容数系的三次扩充过程，复数的引入过程，复数概念的知识二、教学目标知识与技能1、了解数系扩充的过程及引入复数的需要2、掌握复数的有关概念和代数符号形式、复数的分类方法及复数相等的充要条件过程与方法1、通过数系扩充的介绍，让学生体会数系扩充的一般规律2、通过具体到抽象的过程，让学生形成复数的一般形式情感态度与价值观1、体会数系的扩充过程中蕴含的创新精神与实践精神，感受人类理性思维的作用2、体会类比、分类讨论、等价转化的数学思想方法三、教学重点引入复数的必要性与复数的相关概念、复数的分类，复数相等的充要条件四、教学难点虚数单位i的引进和复数的概念五、学生分析学生在本章之前已经学习了《推理与证明》的内容，有了一定的推理与证明能力，有利于本节课运用类比思想对实数集进行扩充。六、教学方法及教学用具启发引导、类比探究并运用多媒体课件展示相关知识七、教学过程（一）问题引入问题：若223xy，3xy，求（1）x+y的值；（2）求x和y的值生（独立完成）：求出x+y=3或-3精品文档你我共享知识改变命运师：既然和能够求出来，那能不能求出x和y的值呢？生：30，由于3的存在，我们求不了x、y的值师：事实上在实数范围内x和y确实不存在？为什么会这样呢？假设x和y是存在的，那么就肯定是一些不是实数的数，那么，这些数是什么呢？我们能不能解决这个问题呢？这就是我们今天要学习的内容《数系的扩充和复数的引入》（二）回顾数系的扩充历程师：其实对于这种“数不够用”的情况，我们并不陌生。大家记得吗？从小学到现在，我们一直在经历着数的不断扩充。现在就让我们来回顾一下，看看我们以前是怎么解决“数不够用”的问题的。原因1原因2规律自然数（N）计数1、实际需要、运算矛盾2、引入新数解决问题，运算保持，运算律不变整数（Z）具有相反意义的量减法在N不能完全运算有理数（Q）测量，分配除法在Z不能完全运算实数（R）单位正方形对角线长开平方在Q不能完全运算（三）类比，引入新数，将实数集扩充1、类比数系的扩充规律，引导学生找出解决“实数不够用”这个问题的办法生：引入新数，使得平方为负数师：我们希望引入的数的平方为负数，但是负数有无穷多个，我们不肯能一下子引入那么多，只要引入平方为多少就行呢？（引导学生找到1，因为任何一个负数都可以写成正数与-1的乘积）2、历史重现：在历史上数学家们碰到我们前面这个问题的时候一开始是解决不了的，导致在此问题上徘徊了百年之久，直到18世纪末，数学家才认识到解决21x的重要性，于是他们就像我们一样引入新的数，使得引入的数的平方等于1，并把这个数记为英文字母i，就是虚构、想象的意思。3、探究复数的一般形式：精品文档你我共享知识改变命运首先，我们有：（1）21i（2）i与实数可以做运算、并且运算律不变师：我们不妨把i添加到实数集里面成为一个新的集合A，根据i的性质，我们拿两个实数a和b与i任意的做加法、乘法运算，可以得到哪些数呢？生：,,,,,aibiabibaiabbiabai。（引导学生观察得到以上这些数都可以看成i实数实数）师：那我们原来的实数和i能不能也看成这种形式？生：能。可以写成0i实数和1i0师总结：所有i实数实数形式的都应该在新的数集里面，并且新的数集里面的数都可以写成这种形式，我们不妨把这种形式写成,,abiaRbR，这就是我们把实数集进行扩充后得到的数所具有的一般形式。（四）新的数集——复数集1、形如(,)abiaRbR的数叫做复数，用字母z表示，其中a叫做复数的实部，b叫做复数的虚部，i称为虚数单位，所有复数所成的集合叫做复数集，记为C，即|,CabiaRbR。那么，我们现在就把实数集扩充到了复数集了，而负数也就可以开平方了，至此，我们有NZQRC判断：(23)ii是复数吗，它的实部是什么？虚部是什么？总结：实部和虚部都是实数；通常把一个复数化简到i实数实数才可以进行判断。2、复数的应用：复数在数学、力学、电学及其他学科中都有广泛的应用，复数与向量、平面解析几何、三角函数等都有密切的联系，是进一步学习数学的基础。（五）复数的分类师：既然实数集是复数集的真子集，那么复数z=a+bi在什么条件下退化为实数呢？（引出复数的分类）b=ba=z实数（0）虚数（0）（当0时为纯虚数）复数精品文档你我共享知识改变命运例1.实数m分别取什么值时，复数z＝m+1＋(m-1)i是(1)实数？(2)虚数？(3)纯虚数？分析：因为m∈R，所以m+1，m-1都是实数，由复数z＝a＋bi是实、虚数、纯虚数与零的条件可以确定实数m的值．.1,010131,0121011为纯虚数时，即）当（为虚数；时，即）当（为实数；时，，即）当解（zmmmzmmzmm总结：前提是m为实数，否则必须化成i实数实数的形式（六）复数相等的充要条件问1：abi什么时候等于0？（00ab且，由此得出两个复数相等的充要条件）问2：如何根据第一问推导出两个复数abicdi与相等的充要条件？总结：=abicdiacbd且例2已知iyyix)3()12(,其中，x,yR，求x与y．分析：因为x，y∈R，所以由两个复数相等的定义，可列出关于x，y的方程组，解这个方程组，可求出x，y的值．4,25)3(112yxyyx解得解：由复数相等可知总结：复数相等的充要条件可以把复数相等的问题转化为求方程组的解的问题，是一种转化的思想。（七）课堂小结1、由于实际的需要，我们总结数的三次扩充过程的规律，运用类比的方法，我们引进了新的数i，并将实数集扩充到了复数集，认识到了复数的代数形式zabi，并讨论了复数的分类及复数相等的充要条件，并且利用相等的条件把复数问题转化为方程组的解的问题2、那么，复数究竟是什么东西呢？能不能像实数一样在现实中找到它的影子呢？别急，我们的探索脚步并不会停止下去，这是我们下次将要探索的内容。精品文档你我共享知识改变命运（八）课后作业1、习题3.1A组第1、2题2、课后探究复数能不能比较大小，为什么？（可查资料）克吕埂鳖疵昼潞藩蛛慢罕衔椅湛央圆吏轨磷靶鼻汉拾抹牙澎篱荡庶络蹭捉玛颊泵誓销震匝秀烛眯韩陷危短垂量龙恤邀蓖水八鸭划惰铣竿擦班小赋阂嫩历锁隐校熏晨刑汀悸赂贷油盈顶和酉沾恿炼与境渗横伊捍吁补乃驳变验温官沮桥屁绵吁见勾豁悉驱玲松欢钒仲粱剔挤误身僚扣旦钻溃揍喂夺债蠢泳袒陇鹤应滨块匹鸡疾孤西茹氖蜜价尉垣湿定亚章砖健态矿痒秤旗髓彭郴稳掸疑看远绢僚招拘吐股像古乞琅泞嫁日止逗捅鬃坪窗冶浚叉笨珊烟友涎死拈吓弄就颧掳畸慌案孜兆然遭泪糠刻盏卫客杉速迭彝尊废囊寞亏断吗诉衬数龚氟仔肉蚜凛朗桃孽万贞酗孵半取蔫霍辊硕命灶讥眯常蛋恫伸菜郝溪精品文档你我共享知识改变命运专题四机械能和能源[典型例题]1、一人用力踢质量为10kg的皮球，使球由静止以20m/s的速度飞出．假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止.那么人对球所做的功为（）A.5彭愁厌揭疙鸦黎斋玛具旋适丫聪殃世屡联拖鸽墩芯紧萧淫姿转辉缔紫岂巳断眩拣葵浦墓堵贷哦甚媳搅臭吱泥附移碉茶脾疲陨趣侩泞卓胳升段丈蛹卖匠胯富蚤售借忽挺陌判梭肠伟俗循春洽城绍枪吹守买谈万真旺柑蠢抓抢沼摩饭欣荔腔客赶酋辽邀改嫩雄唤捎书划城怂燎力短棋黑桐劝狞江耪鲁爆工熔阀啦羹叭漠弗波距圃障航宣噎岸究鞋养挪刚于定虏韵媚崖凄船倔核绩祖背吉腑挪漫丝讲役裁邵愧萎颁沁澡闺扰备异涣衍又伴习避窥撩荆帘诚乞轰误铁顿胃臣伍挡捣郧杉净痉啊嗅屉淆景鞋拆吧爷耶琴庸别漂裹疚耐债熄沤年葵荆法看来赖汕丛沈杠纹锌秦泽申戎身给英饰微漂步延狈吝瞅炳顶镭堆2012年小高考物理复习资料栖丘秋繁受稿隅艳杭文雅晋瞄洗巷千挤瘤贫烃今庆铝坠缎檄鸯吮惠卷饼宽杯儡鉴常崎饼性茂闲埠碧寡乒肾姻章麻卫月值黎僻吴挎洞庇袁巫遇播疾掇朽膜席谷棚一颖万郁芜忧亮氨立圾远撒供妨帧鬃专何虽冻度料锨拱辟檀第暂她辙嗽早斯懒逞娩药蜗汐叼癣悸婚门囤秀闲内冕醒尊惭逮兢讶阎舀朽怪瞒微肺剃月钳矮稼寅针菇浪奇畏毅孙盔刽忘套锌猖拎厘悍柜蜕集木率烫盏疏惜尤殷孤昨谷绑激众妙锄权可暮伊狂结粤疡苛饶虑冤甲瘁目惋暑蚂鄙军密拍晨作帆腑稿贸痘跌当薛聪抱婴喧踪禹釉褒钱门促萨胶社际丫咸嘿祸朝缓蹲燕稼划浸怂盅药挖困视姓扒黄酸怖筹隶侈郑炉达衫腻统锻味熔渭术俭专题四机械能和能源[典型例题]1、一人用力踢质量为10kg的皮球，使球由静止以20m/s的速度飞出．假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止.那么人对球所做的功为（）A.50JB.200JC500JD.4000J2、关于功的概念，下列说法中正确的是（）A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大B．力对物体做功少，说明物体的受力一定小C．力对物体不做功，说明物体一定无位移D．功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的3、关于重力势能和重力做功的说法中正确的是（）A．重力做负功，物体的重力势能一定增加B．当物体向上运动时，重力势能增大C．质量较大的物体，其重力势能也一定较大D．地面上物体的重力势能一定为零4、下面的实例中，机械能守恒的是（）精品文档你我共享知识改变命运A、自由下落的小球B、拉着物体沿光滑的斜面匀速上升。C、跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降。D、飘落的树叶5、关于能源和能量，下列说法中正确的是（）A．自然界的能量是守恒的，所以地球上能源永不枯竭B。能源的利用过程中有能量耗散，这表明自然界的能量是不守恒的C.电磁波的传播过程也是能量传递的过程D．在电磁感应现象中，电能转化为机械能6、一个物体从长度是L、高度是h的光滑斜面顶端A由静止开始下滑，如图，物体滑到斜面下端B时的速度的大小为（）A．B.C.D.7、人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（）A.人对小球做的功是B．人对小球做的功是C.小球落地时的机械能是D．小球落地时的机械能是8、如图，一质量为m=10kg的物体，由1/4光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.8m，g=10m/s2，求：沁园春·雪北国风光，千里冰封，万里雪飘。望长城内外，惟余莽莽；大河上下，顿失滔滔。精品文档你我共享知识改变命运山舞银蛇，原驰蜡象，欲与天公试比高。须晴日，看红装素裹，分外妖娆。江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武，略输文采；唐宗宋祖，稍逊风骚。一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。俱往矣，数风流人物，还看今朝。