日期:2022-01-21
這是復數的三角表示教學設計,是優秀的數學教案文章,供老師家長們參考學習。
第一部分內容:內容標準
1.通過復數的幾何意義,了解復數的三角表示.
2.了解復數的輻角及輻角的主值的含義.
3.了解復數的代數表示與三角表示之間的關系.
... ... ...
復數的三角表示PPT,第二部分內容:課前 • 自主探究
[教材提煉]
知識點 復數的三角表示式
預習教材,思考問題
(1)如圖,角θ的終邊上一點P(x,y),設P到原點O的距離|OP|=r,那么怎樣用角θ和r表示x,y?
(2)我們知道,復數可以用a+bi(a,b∈R)的形式來表示,復數a+bi與復平面內的點Z(a,b)一一對應,與平面向量OZ→=(a,b)也是一一對應的,如圖,你能用向量OZ→的模r和以x軸的非負半軸為始邊,以向量OZ→所在射線(射線OZ)為終邊的角θ來表示復數z嗎?
知識梳理 (1)復數的輻角:以x軸的非負半軸為始邊,____________為終邊的角,叫做復數z=a+bi的輻角.我們規定在______范圍內的輻角θ的值為輻角的主值,通常記作arg z ,即______ .
(2)復數的三角形式:一般地,任何一個復數z=a+bi都可以表示成______的形式.其中,r是復數的______;θ是復數z=a+bi的輻角.______ 叫做復數z=a+bi的三角表示式,簡稱三角形式.為了與三角形式區分開來,______ 叫做復數的代數表示式,簡稱代數形式.
(3)兩個用三角形式表示的復數相等的充要條件:兩個非零復數相等當且僅當它們的______與______分別相等.
[自主檢測]
1.復數1+3i化成三角形式,正確的是(
)
A.2(cos 2π3+isin 2π3)
B.2(cos π3+isin π3)
C.2(cos 5π3+isin 5π3)
D.2(cos 11π6+isin 11π6)
2.復數z=-sin 100°+icos 100°的輻角主值是(
)
A.80°
B.100°
C.190° D.260°
... ... ...
復數的三角表示PPT,第三部分內容:課堂 • 互動探究
探究一 復數的三角形式
[例1] 下列復數是不是三角形式?若不是,把它們表示成三角形式.
(1) z1= cos 60°+isin 30° ;
(2) z2=2(cos π5-isin π5);
(3) z3=-sin θ+icos θ .
(2)由“加號連”知,不是三角形式.復平面上的點Z2(2cos π5,-2sin π5)在第四象限,不需要改變三角函數名稱,可用誘導公式“2π-π5”或“-π5”變換到第四象限.
所以z2=2(cos π5-isin π5)=2[cos(-π5)+isin (-π5)]或z2=2(cos π5-isin π5)=2[(cos(2π-π5)+isin (2π-π5)]=2(cos 9π5+isin9π5),考慮到復數輻角的不唯一性,復數的三角形式也不唯一.
(3)由“余弦前”知,不是三角形式.復平面上的點Z3(-sin θ,cos θ)在第二象限(假定θ為銳角),需要改變三角函數名稱,可用誘導公式“π2+θ”將θ變換到第二象限.
所以z3= -sin θ+icos θ=cos (π2+θ)+isin (π2+θ) .
方法提升
復數三角形式的判斷依據和變形步驟
(1)判斷依據:三角形式的結構特征:模非負,角相同,余弦前,加號連.
(2)變形步驟:首先確定復數z對應點所在象限(此處可假定θ為銳角),其次判斷是否要變換三角函數名稱,最后確定輻角.此步驟可簡稱為“定點→定名→定角”.
探究二 復數的代數形式表示成三角形式
[例2] 畫出下列復數對應的向量,指出它們的模和輻角的主值,并把這些復數表示成三角形式:
(1)3i;(2)-10;(3)2-2i ;(4) -1+3i.
(2)復數-10對應的向量如圖所示,
則模r=10,對應的點在x軸的負半軸上,所以arg(-10)=π.所以-10=10(cos π+isin π).
方法提升
復數的代數形式化三角形式的步驟
(1)先求復數的模;
(2)決定輻角所在的象限;
(3)根據象限求出輻角(常取它的主值);
(4)寫出復數的三角形式.
探究三 把復數表示成代數形式
[例3] 分別指出下列復數的模和一個輻角,并把這些復數表示成代數形式:
(1)10(cos π3+isinπ3);
(2)14(cos 5π6+isin5π6);
(3)2(cos 45°-isin 45°).
方法提升
1.類似三角形式的復數求模和輻角時,注意三角形式的結構特征:模非負,角相同,余弦前,加號連.
2.由三角形式表示成代數形式,直接求出角的三角函數值,化簡即可.
... ... ...
復數的三角表示PPT,第四部分內容:課后 • 素養培優
復數的三角形式
邏輯推理、數學運算
在求復數的三角形式時,需要進行復雜的三角恒等變換,在變換時一定要根據復數三角形式的結構特征:模非負,角相同,余弦前,加號連,確定判斷的依據和變形的方向.只要角的范圍在[0,2π]即可.
[素養提升] 1.在表示復數的三角形式時,要嚴格套用復數三角形式的四個結構特征:模非負,角相同,余弦前,加號連.
2.注意復數輻角的主值范圍[0,2π).
python中復數的表示形式?
Python中可以使用complex(real,imag)或者是帶有后綴j的浮點數來指定,如a=complex(2, 4) a為2+4j,或者b = 3-5j。
將復數z=√3-i表示三角形式?
3-3i的膜是根號下3的平方加-3的平方等于3√2,輔角為-3除以3等于-1,因為(3,-3)是第四象限角,-1是-45°,sin第四象限為負,cos第四象限為正,所以三角形式為3√2[cos45°+isin(-45°)]
復數的極坐標形式怎么表示?
復數的極坐標是將實數部分與虛數部分分開表示,形式如下: y=a+bi y是復數;a是y的實數部分;b是y的虛數部分;i表示虛數。
復數的三角表示?
答:復數的三角表示為:z=r(cosa+isina)
復數三角形式?
i是虛數單位。 虛數單位 i²=-1,并且 i 可以與實數在一起按照同樣的運算律進行四則運算,i 叫做虛數單位。虛數單位i的冪具有周期性,虛數單位用I表示,是歐拉在1748年在其《無窮小分析理論》中提出,但沒有受到重視。1801年經高斯系統使用后,才被普遍采用。 虛數單位“i”首先為瑞士數學家歐拉所創用,到德國數學家高斯提倡才普遍使用。高斯第一個引進術語“復數”并記作a+bi。“虛數”一詞首先由笛卡兒提出。早在1800年就有人用(a,b)點來表示a+bi,他們可能是柯蒂斯、棣莫佛、歐拉以及范德蒙。把a+bi用向量表示的最早的是挪威人卡斯巴·魏塞爾,并且由他第一個給出復數的向量運算法則。“i”這
名詞復數形式的特殊表示法
一般在名詞詞尾加s;以s,sh, ch及x結尾的名詞加es構成其復數形式; 以o結尾的詞,在詞后加es,但photo,radio除外。
動物單詞的復數形式表示什么?
復數形式表示數量。 例如 tiger 單數表示一只老虎,復數 tigers 表示有兩只及兩只以上的老虎。
動物單詞的復數形式表示什么?
復數形式表示數量。 例如 tiger 單數表示一只老虎,復數 tigers 表示有兩只及兩只以上的老虎。
為什么要引入復數的三角形式,這種表示方式有什么優點?
復數的代數形式與三角形式,在復平面都可以像直角坐標系,表示出位置與圖形。 二,對于加減乘除運算法則的運用,代數形式比較方便。 三,對于乘方開方不如三角形式。 在中等教育知道這些也就可以了。 ——這些在教科書都有。 (理科高校學習一些復變函數論,那是另一回事了。)
German.wife.sunday用復數形式怎么表示?
Germans wives Sundays
復數的三角表示為什么帶星號?
原來高中課本里面有的,但為了降低難度和教學改革的原因,高考不考這部分內容了,就以星號標出來。
三角函數的復數形式?
x(t)=Ae^j(Ωt+Ф)
復數的三角形式怎么來的?
復數的三角形式來源于三角函數的定義。復數的一般形式是x +y i 。三角函數的定義是sin a =y /r, cos a =x /r. 所以,x =r cos a, y =r sina. 因此,x +y i =r cos a +r sin a.
復數的三角函數的形式怎么轉換成指數形式?
a+bi=pe^iθp= √(a^2+b^2)tanθ=b/a這里tanθ=-0.4/0.8=-0.5p=√(0.8^2+0.4^2)=0.4√5
復數—1—3i的三角表示式為?
z=-1-3iz的模是r=√[(-1)²+(-3)²]=√10因為z在第三象限,所以輻角是θ=arctan(-3/(-1))+π=π+arctan3∴三角形式為z=r(cosθ+isinθ)=√10[cos(π+arctan3)+isin(π+arctan3)] 即z=√10[-cos(arctan3)-isin(arctan3)]
英語里面腳的復數形式怎么表示?
feet英 [fi?t] 美 [fit] n. 腳(foot的復數形式);尺;韻腳
復數-1的三角形式是?
在數學上,兩個向量的夾角(角度)是用內積來定義的,如果記向量a,b的夾角為α,則定義cosα=(a,b)/|a||b|,無論是實空間還是復空間,向量的內積一定是實數,向量的模一定是實數,從而定義出來的夾角一定是一個實數。從這個角度講,幾何空間不存在復數角度。 然而我們可以定義復數角度的各種三角函數,由歐拉公式e^(iz)=cosz+sinz,從而可以利用復指函數定義復數的正弦,余弦,正切,余切等,這樣定義出來的三角函數性質與通常的三角函數大致是一樣的,有同樣的三角恒等式。
oronge復數形式,pear復數形式?
pear的復數形式是 pears,詳細信息如下: pear英 [pe?(r)] 美 [per] n.梨樹;梨(樹) 例句: This pear tastes a bit sour. 這梨帶點酸味。 Here's a pear for you. Catch! 給你一個梨,接著!
什么是相角?還有復數的極坐標形式怎么表示?
復數的極坐標是將實數部分與虛數部分分開表示,形式如下: y=a+bi y是復數,a是y的實數部分,b是y的虛數部分,i表示虛數。
什么是相角?還有復數的極坐標形式怎么表示?
復數的極坐標是將實數部分與虛數部分分開表示,形式如下: y=a+bi y是復數,a是y的實數部分,b是y的虛數部分,i表示虛數。
教學設計
教材分析
復數的三角形式乘、除運算的三角表示是對其代數形式乘除運算數形結合的產物,其幾何意義充分揭示了其平面圖形的變化規律.本節教材內容主要就復數的三角形式乘、除運算及其幾何意義進行基本闡述.
教學目標與核心素養
課程目標:
1.掌握會進行復數三角形式的乘除運算;
2.了解復數的三角形式乘、除運算的三角表示的幾何意義.
數學學科素養
1.數學運算:復數的三角形式乘、除運算;
2.直觀想象:復數的三角形式乘、除運算的幾何意義;
3.數學建模:結合復數的三角形式乘、除運算的幾何意義和平面圖形,數形結合,綜合應用,培養學生對數學的學習興趣.
教學重難點
重點:復數三角形式的乘除運算.
難點:復數三角形式的乘除運算的幾何意義的理解.
課前準備
教學方法:以學生為主體,小組為單位,采用誘思探究式教學,精講多練.
(二)用三角法解幾何問題
用三角法解幾何問題,常將線段和角的關系轉化為三角函數關系,通過三角恒等變換、解三角方程或證明三角不等式來完成幾何問題的解答.
例3 在等腰直角三角形ABC中,M是腰AC的中點,過直角頂點C作CD⊥BM于D,CD延長線交AB于E(如圖3).求證:∠AME=∠CMB.
思路分析 這類問題,用幾何法會困難重重,而轉化為用三角法則柳暗花明.
設∠AME=α,∠CMB=β,則∠AEM=135°-α,∠ACE=90°-β,∠AEC=45°+β.在△AME和△ACE中,由正弦定理,得
?、?divide;①且由AC=2AM,得
又α、β∈(0°,90°),所以α=β,即∠AME=∠CMB.
例4(蝴蝶定理)過⊙O的一條弦AB的中點C任作兩條弦DE和GF,連結DG和EF分別交AB于M、N(如圖13-4).求證:CM=CN.
思路分析 設AB=2a,AC=CB=a,CM=x,CN=y,各角假設如圖4所示.
由相交弦定理有AM·MB=GM·MD,即(a-x)(a+x)
所以x=y,即CM=CN.
在上一講中我們用對稱變換證過蝴蝶定理,方法很輕盈.此處的三角法給我們又一種靈巧感
(三)用解析法解幾何問題
解析法是笛卡兒推崇的數學思想方法,它的優勢主要在解題的規范化,其解題步驟主要是:通過建立坐標系,設定所給圖形上有關點的坐標和曲線的方程后,便可將幾何問題轉化為代數問題;然后運用代數知識求解,再賦予幾何意義,從而獲得對幾何問題的解答.
例5 在△ABC中,已知AD是BC邊上的高,P是AD上任一點,BP、CP延長線交AC、AB于E、F.求證:∠ADE=∠ADF.
思路分析 此題如用幾何法須較高技巧,我們試用解析法來證明.
建立直角坐標系如圖5,則只須證明DE、DF的斜率互為相反數就可以了.
設A、B、C、P四點坐標分別為(0,a)、(b,0)、(c,0)、(0,p),由截距式可求出AB、CP、AC、BP的直線方程為
所以∠ADE=∠ADF.
例6 巳知正方形ABCD,BD∥EC,以D為圓心,BD為半徑畫弧,交EC于E,連結ED交BC于F.求證:BF=BE.
思路分析 如圖6所示,建立直角坐標系.
設正方形的邊長為1,正方形四個頂點的坐標為A(0,1)、B(1,1)、C(1,0)、D(0,0),又設E(x1,y1)、F(x2,y2).
又因為CE∥BD,所以直線CE的斜率等于直線BD的斜率,即
即得|BE|=|BF|.
由上述例子可見,解析法證幾何題,思路明確,有規可循,而且可以減少或避免添加輔助線,可以減少“尋求隱含條件”的困難.使用時要注意的是坐標系的選取要適當,這樣可簡化計算.
(四)用復數法解幾何問題
用復數法解答幾何問題,基本思路是從問題的特點出發,建立復平面,選取相應的復數表示形式,根據題設條件,將幾何問題轉化為復數問題,通過復數的計算與推理,完成對問題的解答.
例7如圖7,△ABC和△ADE是兩個不全等的等腰直角三角形,現固定△ABC,而將△ADE繞A點在平面上旋轉.試證不論△ADE旋轉到什么位置,線段EC上必存在一點M,使△BMD為等腰直角三角形.
數法證明.
不妨設等腰直角三角形ADE繞A旋轉到如圖8位置.因為AB≠AD,故B、D總不會重合.以B、D連線為實軸,BD的垂直平分線為虛軸,建立復平面.設B、D所表示的復數分別為zB=-1,zD=1.
上,且|OB|=|OD|=|OM|=1.故△BMD為等腰直角三角形.
例8 在半圓O中,定點A在直徑EF的延長線上,B點在半圓周上運動,以AB為一邊向外作正三角形ABC.問B在何處時,O、C兩點距離最遠?求這最遠距離.
思路分析 建立復平面如圖9,設圓半徑為r,∠AOB=θ,
復數是zC=cr(cosθ+isinθ)+[(a-rcosθ)-irsinθ](cos60°
-2arcos(θ+60°).故當cos(θ+60°)=-1時,即θ=120°時, |OC|max=a+r.
(五)用向量法解幾何問題
向量代數是現代數學最活躍的分支之一,向量能深刻描述現實世界的空間形式,是溝通數與形內在聯系的有力工具,利用向量的運算證明幾何問題,方法很新穎.
例9 已知G是△ABC的重心,O是任意一點.求證:
AB2+BC2+CA2+9OG2=3(OA2+OB2+OC2).
思路分析 這道題用幾何法證明較困難,用向量法卻能得心應手.
例12 設四邊形A1A2A3A4為圓O的內接四邊形,M1、M2、M3、M4依次為△A2A3A4、△A3A4A1、△A4A1A2、△A1A2A3的垂心.求證:M1、M2、M3、M4四點共圓,并定出圓心的位置.
思路分析 作直徑A1B,連結A2B、A4B,則向量OA1=-OB,A4B⊥A4A1,又M3為△A4A1A2的垂心,A2M3⊥A1A4,所以A4B∥A2M3.同理得A2B∥A4M3.則四邊形BA4M3A2為平行四邊形(如圖11所示).
(i=1,2,3,4).
這表明Mi到點G的距離為定長r,故M1、M2、M3、M4四點共圓,再由多邊形法則可作出圓心G.
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