日期:2022-01-21
這是高中數(shù)學復(fù)數(shù)的三角表示,是優(yōu)秀的數(shù)學教案文章,供老師家長們參考學習。
這要歸功于歐拉公式:
歐拉公式
當theta = pi時,歐拉公式演變?yōu)?1 + 0 = e^{ipi}即e^{ipi}+1=0,被評為“最美數(shù)學公式”。
當theta = 2pi時,歐拉公式演變?yōu)? + 0 = e^{2ipi}即(e^{ipi})^2=1。
當theta = frac{pi}{2}時,演變?yōu)閕 = e^{i frac{pi}{2}};
復(fù)數(shù)的表示
復(fù)數(shù)的二維解析表達式是z = x + text{i}y,其中x是實部,y是虛部。
如果使用極坐標,模為r幅角為theta的復(fù)數(shù)可以表示為z=r(cos theta + text{i} sin theta)。
在復(fù)平面中繪制單位圓,原點到圓周上的點長度都是1,構(gòu)成的向量是“單位向量”。圓周上的點對應(yīng)的復(fù)數(shù)都叫“單位復(fù)數(shù)”。
當復(fù)數(shù)模為1時(即x^2+y^2=1),z=cos theta + text{i} sin theta,就是歐拉公式的一邊。
代入歐拉公式,z=r(cos theta + text{i} sin theta) = r e^{itheta}。
我們重新表達一下離散傅里葉變換DFT入門中x^8=1的8個單位復(fù)根
知識點:
一、三角運算:
復(fù)數(shù)除法
復(fù)數(shù)乘法
其實,這個結(jié)論也不難驗證,用代數(shù)形式化簡就可以的。
但是,這個結(jié)論的意義又是不一般的,它同時使得向量有了伸縮和旋轉(zhuǎn)兩種變換。
而且,由它可以很容易的得出復(fù)數(shù)的乘方運算和模的性質(zhì)。
當然,復(fù)數(shù)的加減運算,按照三角形或平行四邊形法則,可是不具備如此好的性質(zhì)的。
但它和向量一樣,也有下面這個不等關(guān)系:
視頻教學:
練習:
一、選擇題
1.復(fù)數(shù)z1=1,z2由z1繞原點O逆時針方向旋轉(zhuǎn)π6而得到,則arg(z2z1)的值為(
)
A.π12 B.π6
C.π4 D.π3
2.復(fù)數(shù)-12+3)2i的三角形式是(
)
A.cos 60°+isin 60° B.-cos 60°+isin 60°
C.cos 120°+isin 60° D.cos 120°+isin 120°
3.設(shè)A,B,C是△ABC的內(nèi)角,z=(cos A+isin A)÷(cos B+isin B)·(cos C+isin C)是一個實數(shù),則△ABC是(
)
A.銳角三角形 B.鈍角三角形
C.直角三角形 D.形狀不能確定
4.復(fù)數(shù)cos π3+isin π3經(jīng)過n次乘方后,所得的復(fù)數(shù)等于它的共軛復(fù)數(shù),則n的值等于(
)
A.3 B.12
C.6k-1(k∈Z) D.6k+1(k∈Z)
5.復(fù)數(shù)z=cosπ15+isinπ15是方程x5+α=0的一個根,那么α的值為(
)
A.3)2+12i B.12+3)2i
C.-3)2-12i D.-12-3)2i
6.(探究題)若復(fù)數(shù)as4alco1((1+i1-i))n為實數(shù),則正整數(shù)n的最小值是(
)
A.1 B.2
C.3 D.4
二、填空題
7.設(shè)z=1+i,則復(fù)數(shù)z2-3z+6z+1的三角形式是________.
8.復(fù)數(shù)2+2i的輻角主值為________,化為三角形式為________.
9.設(shè)(1+i)z=i,則復(fù)數(shù)z的三角形式為________.
課件:
教案:
教學課時:共2課時(第1課時)
教學目標:
1、能借助復(fù)數(shù)的幾何意義認識復(fù)數(shù)的三角形式,知道復(fù)數(shù)可以用三角形式來表示且可以與代數(shù)形式互化,正確識別復(fù)數(shù)的三角形式中模、輻角等相關(guān)概念.
2、結(jié)合知識學習進一步體會數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,培養(yǎng)學生直觀想象、邏輯推理、數(shù)學建模核心素養(yǎng);能熟練求出簡單代數(shù)形式的復(fù)數(shù)的三角形式.
3、體會事物聯(lián)系的普遍性,形式與內(nèi)容相統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點.
教學重點:將復(fù)數(shù)的代數(shù)形式化為三角形式的意義與轉(zhuǎn)化的方法步驟.
教學難點:將復(fù)數(shù)的代數(shù)形式化為三角形式的意義.
教學過程:
一、情境與問題
問題1:
設(shè)復(fù)數(shù)
在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點為Z,你能不能寫出點Z的坐標,并在復(fù)平面內(nèi)描出點Z的位置,做出向量
?
問題2:
記r為向量
的模,
是以x軸正半軸為始邊,射線OZ為終邊的一個角,請求出r的值,并寫出
的任意一個值.
問題3:
小組討論r、
與
的實部與虛部之間的關(guān)系.每個小組把討論得出的結(jié)論寫出來.請出幾個小組的代表發(fā)言.
【學生活動】:
1、閱讀教材43頁嘗試與發(fā)現(xiàn).
2、回答文章中提出的問題.
3、小組討論并把討論得出的結(jié)論寫出來.
【設(shè)計意圖】:
引導學生自主思考復(fù)數(shù)的r、
與復(fù)數(shù)的實部、虛部之間的聯(lián)系.建立引入復(fù)數(shù)的三角形式的學習情境.
二、新知探究
問題1:
是不是任意的復(fù)數(shù)的實部、虛部與復(fù)數(shù)的r、
與之間都存在類似的關(guān)系?我們能不能利用r、
表示復(fù)數(shù)?
【學生活動】學生動手推導復(fù)數(shù)的實部、虛部與復(fù)數(shù)的r、
與之間的關(guān)系.
【設(shè)計意圖】通過學生自己動手推導,得到復(fù)數(shù)的實部、虛部與復(fù)數(shù)的r、
與之間的關(guān)系,將
推廣到z=a+bi.
問題2:
復(fù)數(shù)三角形式的定義是什么?
【學生活動】
嘗試總結(jié)復(fù)數(shù)三角形式的定義.
【設(shè)計意圖】引導學生自己總結(jié)復(fù)數(shù)三角形式的定義,調(diào)動學生學習的積極性,能幫助學生加深對復(fù)數(shù)三角形式的理解.
復(fù)數(shù) z=a+bi (a,b∈R)表示成r(cosθ+ isinθ)的形式叫復(fù)數(shù)z的三角形式.即z=r(cos θ+ isinθ).其中
,θ為復(fù)數(shù)z的輻角.
問題3:
輻角是唯一的嗎?如果不唯一,它們之間有什么關(guān)系?
以O(shè)x軸正半軸為始邊,向量
所在的射線為終邊的角θ叫復(fù)數(shù)z=a+bi的輻角.任意非零復(fù)數(shù)的輻角都有無窮多個,任意兩個輻角之間相差2
的整數(shù)倍.[0,2
)內(nèi)的輻角稱為輻角主值,記作arg z.z=0時,其輻角是任意的.
【學生活動】思考并討論.
【設(shè)計意圖】引導學生對輻角的概念進一步思考,討論得出正確答案.并培養(yǎng)思維的嚴謹性.
問題4:復(fù)數(shù)的三角形式與代數(shù)形式怎么互化?
【學生活動】學生思考并總結(jié).
【設(shè)計意圖】明確三角形式與代數(shù)形式之間的互化.
三、例題示范
例1(教材44頁例1)
考查意圖:考查對復(fù)數(shù)三角形式的理解,數(shù)學運算能力,化歸思想.
思路分析:求出復(fù)數(shù)的模,找出復(fù)數(shù)的一個輻角(比如輻角主值)即可.
解:(1)
;
(2)
;
(3)
.
解法評析:化成三角形式的關(guān)鍵是找到復(fù)數(shù)的模和其中一個輻角,通常是輻角主值.
例2:(教材48頁習題10-3A第一題)
把下列復(fù)數(shù)化為代數(shù)形式.
考查意圖:考查對復(fù)數(shù)三角形式與代數(shù)形式的關(guān)系的理解.例1是代數(shù)形式化成三角形式,補充一道題,三角形式化成代數(shù)形式.
思路分析:打開括號,直接整理即可.
解:
解法評析:復(fù)數(shù)的三角形式與代數(shù)形式的互化中,三角形式化代數(shù)形式比較容易.通過互化過程掌握兩種形式之間的聯(lián)系.
四、知能訓練
1、教材48頁習題10-3A第2題、第6題
考查意圖:復(fù)數(shù)的輻角
2、教材48頁習題10-3A第3題、第4題,49頁習題10-3B第2題
考查意圖:復(fù)數(shù)的三角形式與代數(shù)形式的互化.
五、歸納總結(jié)
1、知識內(nèi)容及研究方法方面:復(fù)數(shù)的三角形式.
2、數(shù)學思想方法、核心素養(yǎng)及應(yīng)用方法策略方面:數(shù)形結(jié)合;數(shù)學運算、直觀想象、邏輯推理、數(shù)據(jù)分析.
3、應(yīng)注意的問題:復(fù)數(shù)由代數(shù)形式、幾何形式、三角形式,學習中應(yīng)注意三種形式之間的區(qū)別與聯(lián)系.
4、學生活動方式說明:本節(jié)學習內(nèi)容為選學內(nèi)容,故學生可通過自我閱讀的方式來完成本節(jié)的學習.
5、作業(yè)建議:
48頁習題10-3A第2題、第3題、第4題第6題,
49頁習題10-3B第2題
一、內(nèi)容和內(nèi)容解析
1.內(nèi)容
復(fù)數(shù)的三角表示式,復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
本單元的知識結(jié)構(gòu):
本單元建議用2課時:第一課時,復(fù)數(shù)的三角表示式;第二課時,復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
2. 內(nèi)容解析
復(fù)數(shù)的三角表示是復(fù)數(shù)的一種重要表示形式,復(fù)數(shù)的三角表示式、復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義,是復(fù)數(shù)代數(shù)形式及其乘除運算等知識的延續(xù)和深化.復(fù)數(shù)的三角表示溝通了復(fù)數(shù)與平面向量、三角函數(shù)等知識的聯(lián)系,為解決平面向量、三角函數(shù)和平面幾何問題提供了一種重要途徑,同時為學生今后在大學期間進一步學習復(fù)數(shù)的指數(shù)形式、復(fù)變函數(shù)論、解析數(shù)論等高等數(shù)學知識奠定基礎(chǔ),可見本單元的內(nèi)容在高中數(shù)學乃至大學數(shù)學課程中起著承前啟后的作用.
復(fù)數(shù)的三角表示,實際上是用有序數(shù)對(r,)來確定一個復(fù)數(shù)z=a+bi,并把它表示成r(cos+isin)的形式.復(fù)數(shù)的三角形式與代數(shù)形式有著緊密聯(lián)系,可以借助三角函數(shù)的知識,將三角形式和代數(shù)形式進行互化;基于復(fù)數(shù)的三角表示,按照復(fù)數(shù)的乘法運算法則,并利用三角恒等變換知識,就能推導得出復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示,因此復(fù)數(shù)的三角表示是本單元的基礎(chǔ).由復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示可以推導出復(fù)數(shù)除法運算的三角表示.復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示不僅形式簡潔,給復(fù)數(shù)的乘、除運算帶來了便利,而且它們的幾何意義明顯,實際上,復(fù)數(shù)乘、除運算三角表示的幾何意義就是平面向量的旋轉(zhuǎn)和伸縮.借助復(fù)數(shù)乘、除運算三角表示的幾何意義,可以將一些復(fù)數(shù)、三角和平面幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題去解決. 因此,復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示式及其幾何意義在本單元中具有重要地位.
本單元內(nèi)容突出了復(fù)數(shù)的三角表示和乘、除運算的幾何意義,體現(xiàn)了形與數(shù)的融合,如復(fù)數(shù)的三角表示是從向量出發(fā),借助數(shù)形結(jié)合,利用三角函數(shù)知識推導得出的;復(fù)數(shù)的乘、除運算可以借助三角表示的幾何意義轉(zhuǎn)化為向量的旋轉(zhuǎn)和伸縮變換;等.此外,本單元的知識也蘊含了化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想,如復(fù)數(shù)的三角形式和代數(shù)形式可以互相轉(zhuǎn)化,復(fù)數(shù)除法運算的三角表示可以轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示,某些復(fù)數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為平面向量問題去解決,某些平面向量問題也可以轉(zhuǎn)化成復(fù)數(shù)問題去解決等.再有,本單元在研究過程中也運用了類比的研究方法,如三角表示的兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件是類比代數(shù)形式兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件得到的,復(fù)數(shù)除法三角表示的幾何意義是類比復(fù)數(shù)乘法三角表示的幾何意義得到的,等.運用好本單元的相關(guān)知識素材,讓學生體會這些數(shù)學思想和方法,有助于提升他們的直觀想象和邏輯推理素養(yǎng).
基于以上分析,確定本單元的教學重點:復(fù)數(shù)的三角表示式,復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義,以及這些內(nèi)容所體現(xiàn)的數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化、類比等數(shù)學思想方法.
二、目標和目標解析
1. 目標
(1)了解復(fù)數(shù)三角表示式的推導過程,了解復(fù)數(shù)的三角表示式.
(2)了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示與三角表示之間的關(guān)系,會進行復(fù)數(shù)三角形式和代數(shù)形式之間的互化,了解兩個用三角形式表示的復(fù)數(shù)相等的條件.
(3)了解復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
(4)在知識的探究和發(fā)現(xiàn)中,感受數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化、類比等數(shù)學思想方法,提升直觀想象、邏輯推理和數(shù)學運算素養(yǎng).
2. 目標解析
達成目標(2)的標志是:學生能根據(jù)運算的需要,將復(fù)數(shù)的三角形式和代數(shù)形式進行互化;能夠類比復(fù)數(shù)代數(shù)形式表示的兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件得出三角形式表示的兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件,并會判斷兩個用三角形式表示的復(fù)數(shù)是否相等.
達成目標(3)的標志是:學生能根據(jù)復(fù)數(shù)的乘法法則以及兩角和的正弦、余弦公式推導出復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示式,并能用文字語言闡述其含義;能根據(jù)復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示,得出復(fù)數(shù)乘法的幾何意義;會類比復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示及其幾何意義得出復(fù)數(shù)除法運算的三角表示及其幾何意義;會依據(jù)復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義進行相關(guān)的計算,能解決簡單的復(fù)數(shù)、三角和平面向量問題.
達成目標(4)的標志是:在教師的引導下,學生能夠運用數(shù)形結(jié)合的思想,探究復(fù)數(shù)三角表示式和復(fù)數(shù)乘、除運算幾何意義;在復(fù)數(shù)除法運算三角表示的推導過程中,能體會化歸與轉(zhuǎn)化的思想;能夠運用類比的方法,探究兩個三角表示的復(fù)數(shù)相等的充要條件,探究復(fù)數(shù)除法運算三角表示的幾何意義;在復(fù)數(shù)三角形式和代數(shù)形式的互化過程中,能感受事物之間在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化的辯證唯物主義觀點.
三、教學問題診斷分析
在知識儲備上,學生已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)系擴充的過程,學習了復(fù)數(shù)的概念及其幾何意義,知道復(fù)數(shù)a+bi和平面上的點z(a,b)以及向量的一一對應(yīng)關(guān)系;掌握了復(fù)數(shù)乘、除運算的運算法則,為本單元學習復(fù)數(shù)的三角表示奠定了基礎(chǔ).但從復(fù)數(shù)的幾何意義出發(fā)探究得出復(fù)數(shù)的三角表示式,從思維角度看學生還缺乏經(jīng)驗;并且復(fù)數(shù)的三角表示式與復(fù)數(shù)的向量表示、三角函數(shù)有很強的關(guān)聯(lián)性,其形式也比較復(fù)雜,而且有些學生會錯誤地認為,只要復(fù)數(shù)的表達式中含有正弦和余弦函數(shù)就是復(fù)數(shù)的三角表示式.因此,探究和理解復(fù)數(shù)的三角表示式有一定難度.
在能力基礎(chǔ)上,學生通過高一上學期的學習,對高中數(shù)學學習中常用的基本數(shù)學思想方法已經(jīng)有所了解,有運用數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化等數(shù)學思想方法解決數(shù)學問題的意識,也知道類比是研究數(shù)學問題的一種常用的方法,但在實際應(yīng)用中,學生運用起來還不夠熟練,而且往往很難針對具體問題的特點選擇合適的數(shù)學思想方法解決問題,所以在運用類比的方法探究三角形式表示的兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件,利用數(shù)形結(jié)合、類比等方法探究復(fù)數(shù)乘、除運算幾何意義的過程中,學生可能會遇到障礙.
在學習態(tài)度上,由于高考不涉及本單元的內(nèi)容,所以學生在重視程度上可能不夠,需要教師設(shè)置比較好的問題情境,并指出學習本節(jié)內(nèi)容的重要意義和價值,從而激發(fā)學生的學習興趣和學習主動性.
綜上所述,本單元的教學難點為:
(1)探究、理解復(fù)數(shù)的三角表示式;
(2)對復(fù)數(shù)乘、除運算三角表示幾何意義的理解.
對于難點(1),在講解本單元的第一課時前,可提前布置一些預(yù)習作業(yè),讓學生為新課的學習做好知識準備,或者在課上先復(fù)習平面向量和復(fù)數(shù)的幾何意義等相關(guān)知識,再進行新課的學習和探究,探究時要充分注意復(fù)數(shù)與平面向量和三角函數(shù)的聯(lián)系性,這是突破難點的一個重要舉措;探究出復(fù)數(shù)的三角表示式后,讓學生明晰復(fù)數(shù)三角表示式的基本結(jié)構(gòu)特征,這樣有助于學生理解復(fù)數(shù)的三角表示式.
四、教學支持條件分析
利用幾何畫板、GeoGebra等信息技術(shù)工具有助于幫助學生探究并理解輻角.例如,可以使用信息技術(shù)工具畫出平面向量表示的復(fù)數(shù)z=a+bi,讓學生通過觀察、比較,初步確定可以用以x軸的非負半軸為始邊,以向量所在射線(射線OZ)為終邊的角刻畫平面向量的方向;然后改變復(fù)數(shù)對應(yīng)的平面向量的位置(在不同象限或在實軸、虛軸上),進行動態(tài)演示,感受選擇來刻畫平面向量方向的一般性和合理性. 也可以通過上述圖形,讓學生直觀感受復(fù)數(shù)a+bi與平面向量的對應(yīng)關(guān)系,體會輻角的多值性和輻角主值的唯一性.
在復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示幾何意義的教學中,也可使用幾何畫板、GeoGebra等信息技術(shù)工具,使學生感受兩個復(fù)數(shù)相乘(或相除)時,模和輻角的變化情況,從而加深學生對幾何意義的理解.
五、教學過程設(shè)計
第一課時
7.3.1 復(fù)數(shù)的三角表示式
(一)課時教學內(nèi)容
復(fù)數(shù)的三角表示式
(二)課時教學目標
1. 了解復(fù)數(shù)三角表示式的推導過程,了解復(fù)數(shù)的三角表示式.
2. 了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示與三角表示之間的關(guān)系,會進行復(fù)數(shù)三角形式和代數(shù)形式之間的互化,了解兩個用三角形式表示的復(fù)數(shù)相等的條件.
(三)教學重點與難點
教學重點:復(fù)數(shù)的三角表示式
教學難點:復(fù)數(shù)的三角表示式
(四)教學過程設(shè)計
引言:前面我們已經(jīng)學習了復(fù)數(shù)及其四則運算,本節(jié)我們來研究復(fù)數(shù)的另一種重要表示——復(fù)數(shù)的三角表示.復(fù)數(shù)的三角表示的形式是什么?它又有哪些作用?讓我們一起來探究吧.
1. 溫故知新,奠定基礎(chǔ)
問題1 前面我們學習了復(fù)數(shù)的概念、復(fù)數(shù)的幾何意義,請同學們回憶一下它們分別是什么.
師生活動:學生思考、回答,指出z=a+bi(a,b∈R)稱為復(fù)數(shù),以及復(fù)數(shù)的兩種幾何意義:復(fù)數(shù)z=a+bi與復(fù)平面內(nèi)的點Z(a,b)一一對應(yīng);復(fù)數(shù)z=a+bi與平面向量=(a,b)一一對應(yīng).
追問1:你能在復(fù)平面內(nèi)用平面向量表示z=a+bi嗎?
師生活動:學生回答,教師利用幾何畫板、GeoGebra等信息技術(shù)工具或在黑板上畫出復(fù)數(shù)z=a+bi對應(yīng)的平面向量.
追問2:已知平面向量=(a,b),能唯一確定與之對應(yīng)的復(fù)數(shù)z嗎?復(fù)數(shù)z的表達式是什么?為什么?
師生活動:學生思考并回答,由于復(fù)數(shù)z=a+bi與平面向量=(a,b)一一對應(yīng),所以已知平面向量=(a,b)能唯一確定與之對應(yīng)的復(fù)數(shù),其表達式為z=a+bi.教師總結(jié),復(fù)數(shù)z可以由向量的坐標(a,b)唯一確定.
設(shè)計意圖:復(fù)數(shù)的幾何意義是得出復(fù)數(shù)三角表示式的基礎(chǔ).溫故知新,激活學生已有的知識儲備,為本課時從復(fù)數(shù)的向量表示出發(fā)探究復(fù)數(shù)的三角表示奠定基礎(chǔ).
2. 引導探究,得出概念
問題2 我們知道復(fù)數(shù)z=a+bi可以由向量的坐標(a,b)唯一確定,向量既可以由它的坐標(a,b)唯一確定,也可以由它的大小和方向唯一確定,觀察分析圖1,能否借助向量的大小和方向這兩個要素來表示復(fù)數(shù)呢?你認為如何表示?
追問1:你認為為了解決問題2,首先應(yīng)研究什么?
師生活動:學生在教師的引導下,觀察圖形、思考討論,發(fā)現(xiàn)解決問題2的首要環(huán)節(jié)是,應(yīng)定量刻畫向量的大小和方向這兩個要素,并且向量的大小可以用復(fù)數(shù)的模來表示,向量的方向可以借助角來表示.
追問2:如何用文字語言表述角呢?
師生活動:學生思考回答,可能給出的表述不很確切. 教師逐漸引導糾正,逐步得出:角是以x軸的非負半軸為始邊,以向量所在射線(射線OZ)為終邊的角.
設(shè)計意圖:利用教科書上的探究問題,借助復(fù)數(shù)的幾何意義,引導學生嘗試定量刻畫向量的大小和方向,為得出復(fù)數(shù)的三角表示式奠基,這也是得出復(fù)數(shù)三角表示式的第一個關(guān)鍵環(huán)節(jié).
追問3: 你能用向量的模,以及以x軸的非負半軸為始邊,以向量所在射線(射線OZ)為終邊的角來表示復(fù)數(shù)z嗎?
師生活動:讓學生分組討論.學生利用復(fù)數(shù)的向量表示的圖形(圖1),容易得出:
設(shè)計意圖:要求學生進一步借助圖形,得出模r和角與平面向量的坐標(a,b)的關(guān)系,從中感受復(fù)數(shù)和平面向量的關(guān)系以及數(shù)形結(jié)合的思想. 這是得出復(fù)數(shù)三角表示式的另一個關(guān)鍵環(huán)節(jié).
追問4: 剛才我們畫的圖形,角的終邊落在第一象限,得到a+bi=r(cos+isin),這個式子是否具有一般性呢?即:若角的終邊落在第二、三、四象限,這個式子成立嗎?若點z在實軸或虛軸上,即角的終邊落在實軸或虛軸上時,這個式子也成立嗎?
師生活動:教師借助幾何畫板、GeoGebra和PPT等軟件,改變平面向量的位置,讓學生觀察分析,得出結(jié)論:不管角的終邊落在什么位置,都有a+bi=r().教師指出r()叫做復(fù)數(shù)z=a+bi的三角表示式,簡稱為三角形式,并板書復(fù)數(shù)的三角表示式,介紹輻角的概念,說明輻角既可以用弧度表示,也可以用角度表示.最后指出為了與三角形式區(qū)分開,把叫a+bi做復(fù)數(shù)的代數(shù)表示式,簡稱代數(shù)形式.
設(shè)計意圖:讓學生分析角的終邊落在各個象限或?qū)嵼S、虛軸的情況,由具體到抽象,由特殊到一般,歸納出復(fù)數(shù)的三角表示式,感受數(shù)學的嚴謹性,培養(yǎng)抽象概括能力.
問題3 一個復(fù)數(shù)的輻角的值有多少個?
師生活動:學生結(jié)合圖1,觀察思考回答.利用終邊相同的角的特點,容易得出:任何一個不為零的復(fù)數(shù)的輻角的值有無限多個.
追問1:這些輻角的值之間有什么關(guān)系呢?
師生活動:學生思考回答,因為任一與角終邊相同的角,都可以表示成角與整數(shù)個周角的和,所以這些輻角的值之間相差的整數(shù)倍.
追問2:若復(fù)數(shù)為0,它的輻角是哪個角?
師生活動:教師引導學生分析,對于復(fù)數(shù)0,因為它對應(yīng)著零向量,而零向量的方向是任意的,所以復(fù)數(shù)0的輻角也是任意的,而不是0.
設(shè)計意圖:讓學生由平面直角坐標系中終邊相同的角的特點,得出復(fù)數(shù)輻角的多值性,以及這些值之間相差的整數(shù)倍;類比零向量,了解復(fù)數(shù)為0時輻角的任意性.
問題4 在研究問題時,復(fù)數(shù)輻角的多值性有時會給我們帶來不便,為了使任意一個非0復(fù)數(shù)有唯一確定的“值”作為其所有輻角值的代表,你認為規(guī)定這種“值”在哪個范圍內(nèi)比較合適?
追問:一個非零復(fù)數(shù)輻角的主值有多少個?
師生活動:學生思考回答,一個非零復(fù)數(shù)的輻角主值有且只有一個.教師總結(jié):每一個非零復(fù)數(shù)有唯一的模與輻角的主值.
設(shè)計意圖:給出輻角的主值的概念和取值范圍.讓學生了解規(guī)定輻角的主值,保證了其唯一性,從而為一些表述和研究帶來便利.
3. 概念辨析,加深理解
設(shè)計意圖:由學生容易出錯的問題,通過具體事例引出對復(fù)數(shù)三角表示式的辨析,通過對復(fù)數(shù)三角表示式結(jié)構(gòu)特點的分析,得出復(fù)數(shù)三角表示式的結(jié)構(gòu)特征,進而根據(jù)結(jié)構(gòu)特征作出判斷.
例1 判斷下列復(fù)數(shù)是不是三角形式?如果不是,把它們表示成三角形式.
師生活動:學生在練習本上獨立完成,教師巡視并進行個別指導,學生都完成后進行反饋交流,教師幫助更正錯誤,指導學生依據(jù)復(fù)數(shù)三角表示式的結(jié)構(gòu)特征進行反思,并總結(jié):熟練應(yīng)用三角函數(shù)的誘導公式進行恒等變換,是將復(fù)數(shù)的非三角表示式轉(zhuǎn)化為三角表示式的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié).
設(shè)計意圖:辨析復(fù)數(shù)的三角表示式,幫助學生進一步理解三角表示式的概念,學會將復(fù)數(shù)的非三角表示式化為三角表示式的方法.
4. 概念應(yīng)用,鞏固新知
例2 畫出下列復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量,并把這些復(fù)數(shù)表示成三角形式:
師生活動:先由學生思考發(fā)言,師生共同總結(jié)解題的基本思路,教師板書第1小題,學生書寫第2小題完整的解題步驟.
教師總結(jié)解題思路:復(fù)數(shù)的幾何意義是解決此類問題的關(guān)鍵,要借助數(shù)形結(jié)合解決問題.只要確定復(fù)數(shù)的模和一個輻角,就能將復(fù)數(shù)的代數(shù)形式轉(zhuǎn)化為三角形式.而利用即可求得模,先借助向量的坐標判斷輻角的終邊所在的象限,再利用cos或sin求輻角.
設(shè)計意圖:一方面是讓學生進一步體會復(fù)數(shù)的幾何意義,感受復(fù)數(shù)和平面向量一一對應(yīng)的關(guān)系;更為重要的是借助與復(fù)數(shù)對應(yīng)的點的坐標,判斷角的終邊所在的象限,體會將復(fù)數(shù)代數(shù)形式化為三角形式的基本方法.
例3 分別指出下列復(fù)數(shù)的模和一個輻角,畫出它們對應(yīng)的向量,并把這些復(fù)數(shù)表示成代數(shù)形式:
師生活動:學生在練習本上獨立完成,教師巡視并給予個別指導,學生都完成后請學生展示交流. 教師指導學生反思:應(yīng)注意輻角的值不只一個,寫出的輻角可以是輻角的主值,也可以不是,它們相差的整數(shù)倍.
設(shè)計意圖:例3主要有兩個用意,一是通過幾何直觀,幫助學生進一步認識復(fù)數(shù)三角形式中r,的含義,進而認識到復(fù)數(shù)實質(zhì)上可以由有序?qū)崝?shù)對(r,)來唯一確定,再次感受復(fù)數(shù)與平面向量的聯(lián)系;二是幫助學生掌握直接利用三角函數(shù)公式,將復(fù)數(shù)的三角形式化為代數(shù)形式的方法.
問題6 兩個用代數(shù)形式表示的非零復(fù)數(shù)相等的條件是什么?兩個用三角形式表示的非零復(fù)數(shù)在什么條件下相等呢?
師生活動:引導學生利用類比的方法思考、回答.教師可以引導學生按照下面的思路進行探究:兩個復(fù)數(shù)相等兩個復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量相同兩個向量的長度相等且方向相同兩個復(fù)數(shù)的模相等且輻角主值相等.
通過推理,順理成章地得出結(jié)論.
設(shè)計意圖:讓學生運用類比的研究方法,得出兩個三角形式的非零復(fù)數(shù)相等的充要條件,體會推理的嚴謹性.
5. 課后作業(yè)
教科書習題7.3 第1,2題.
(五) 目標檢測設(shè)計
1. 畫出下列復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量,并把這些復(fù)數(shù)表示成三角形式:
設(shè)計意圖:考查學生將復(fù)數(shù)的代數(shù)形式化為三角形式的能力.
2. 下列復(fù)數(shù)是不是三角形式?如果不是,把它表示成三角形式.
設(shè)計意圖:考查學生對復(fù)數(shù)三角形式的掌握程度.
3. 將下列復(fù)數(shù)表示成代數(shù)形式:
設(shè)計意圖:考查學生將復(fù)數(shù)的三角形式化為代數(shù)形式的能力.
第二課時
7.3.2 復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義
(一)課時教學內(nèi)容
復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
(二)課時教學目標
1. 了解復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
2. 在知識的探究和發(fā)現(xiàn)中,感受數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化、類比等數(shù)學思想方法,提升直觀想象、邏輯推理和數(shù)學運算素養(yǎng).
(三)教學重點與難點
教學重點:復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示
教學難點:復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
(四)教學過程設(shè)計
引言:在7.2節(jié),我們研究了復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運算,上節(jié)課又學習了復(fù)數(shù)的另一種重要的表示形式——三角形式,很自然地,我們想知道復(fù)數(shù)的四則運算是否能用三角形式表示?下面我們就一起來研究這個問題.
1.知識回顧
問題1 我們知道,復(fù)數(shù)可以進行加、減、乘、除運算,請回憶一下,復(fù)數(shù)代數(shù)形式加法和乘法運算的法則是什么?
師生活動:學生回憶后回答:
設(shè)a,b,c,d∈R,則
(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i,(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)
設(shè)計意圖:復(fù)數(shù)加法、乘法運算的法則是研究復(fù)數(shù)加法、乘法運算三角表示的出發(fā)點,提出這個問題,激活學生已有的認知基礎(chǔ),為本節(jié)課研究復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示進行鋪墊.
2.復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示及幾何意義的探究及應(yīng)用
問題2 上節(jié)課,我們學習了復(fù)數(shù)一種新的表示方法——三角形式,那么復(fù)數(shù)的加法和乘法運算是否能用三角形式來表示呢?
師生活動:教師給學生充分的自主活動的時間,學生經(jīng)過獨立思考和演算后,由學生匯報交流,教師及時補充或糾正錯誤,師生共同完成復(fù)數(shù)加法和乘法是否能用三角形式表示的探究過程.發(fā)現(xiàn):一般說來復(fù)數(shù)的加法不便表示成三角形式;復(fù)數(shù)的乘法能表示成三角形式,其三角表示公式為:
教師板書復(fù)數(shù)乘法的三角表示公式.
追問2:復(fù)數(shù)的減法運算是加法運算的逆運算,復(fù)數(shù)的減法運算是否能用三角形式來表示?
師生活動:教師側(cè)重引導學生,將復(fù)數(shù)的減法運算轉(zhuǎn)化為加法運算,學生類比探究復(fù)數(shù)的加法是否能用三角形式表示的過程,容易發(fā)現(xiàn):一般說來,復(fù)數(shù)的減法不便表示成三角形式.
設(shè)計意圖:讓學生獨立思考、自主探究,經(jīng)歷復(fù)數(shù)乘法的三角表示公式得出的過程,從中進一步體會復(fù)數(shù)和三角之間的緊密聯(lián)系.
問題3 你能用文字語言來表述復(fù)數(shù)乘法的三角表示公式嗎?
師生活動:學生回答,教師補充完善.得出:兩個復(fù)數(shù)相乘,積的模等于各復(fù)數(shù)的模的積,積的輻角等于各復(fù)數(shù)的輻角的和.可以簡述為“模相乘,輻角相加”.
設(shè)計意圖:培養(yǎng)學生的語言表達能力,幫助學生進一步加深對復(fù)數(shù)乘法運算三角表示公式的理解.
問題4 我們知道復(fù)數(shù)的加、減運算具有幾何意義,那么復(fù)數(shù)乘法很可能也具有幾何意義.請你利用復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示進行探索、嘗試.
師生活動:學生用紙筆畫出草圖,分組討論交流.教師借助幾何畫板、GeoGebra等軟件畫出對應(yīng)的向量,演示乘法運算的過程,學生歸納得出復(fù)數(shù)乘法運算三角表示的幾何意義(圖2).
設(shè)計意圖:讓學生借助圖形進行分析,探究得出復(fù)數(shù)乘法三角表示的幾何意義,體會數(shù)形結(jié)合思想,同時也培養(yǎng)學生的自主學習能力和合作意識.
師生活動:學生獨立做題,教師巡視答疑,學生完成后利用多媒體進行交流展示.教師指導學生反思:運用復(fù)數(shù)乘法的三角表示式進行運算的前提是,給出的復(fù)數(shù)必須都是三角形式,然后才能利用“模數(shù)相乘,輻角相加”的算法進行運算. 教學中應(yīng)提醒學生:當不要求把計算結(jié)果化為復(fù)數(shù)的代數(shù)形式時,也可以直接用三角形式表示結(jié)果.
設(shè)計意圖:讓學生運用復(fù)數(shù)乘法的三角表示公式進行運算,進一步熟悉算理和復(fù)數(shù)乘法運算三角表示的幾何意義.
設(shè)計意圖:讓學生了解利用復(fù)數(shù)乘法的幾何意義可以解決某些與向量旋轉(zhuǎn)、伸縮有關(guān)的復(fù)數(shù)運算問題,體會利用復(fù)數(shù)乘法的幾何意義解決問題的便捷性.
3. 復(fù)數(shù)除法運算的三角表示及幾何意義的探究與應(yīng)用
問題6 除法運算是乘法運算的逆運算.根據(jù)復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示,你能得出復(fù)數(shù)除法運算的三角表示嗎?你能用文字語言加以表述嗎?
師生活動:教師引導,學生討論,得出將復(fù)數(shù)除法運算轉(zhuǎn)化為乘法運算的方法(配湊法),學生自己推導得出復(fù)數(shù)除法運算三角表示公式,教師板書公式:
用文字語言可表述為:兩個復(fù)數(shù)相除,商的模等于被除數(shù)的模除以除數(shù)的模所得的商,商的輻角等于被除數(shù)的輻角減去除數(shù)的輻角所得的差.
追問:你還有其他的推導方法嗎?
師生活動:教師引導,學生思考回答。也可以通過 “分數(shù)”運算直接推導得出:
設(shè)計意圖:在復(fù)數(shù)乘法運算三角表示的基礎(chǔ)上,引導學生借助已有知識和運算技巧推導復(fù)數(shù)除法運算的三角表示,體會化歸與轉(zhuǎn)化和類比的數(shù)學思想,提升數(shù)學運算素養(yǎng).
追問:若模伸長或縮短倍呢?
師生活動:學生思考回答,教師借助幾何畫板、GeoGebra等軟件演示,幫助學生理解. 教師總結(jié):利用復(fù)數(shù)乘、除運算的幾何意義,可以把平面向量的旋轉(zhuǎn)和伸縮問題轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的乘、除運算問題,反之亦然.
設(shè)計意圖:讓學生思考復(fù)數(shù)乘、除運算幾何意義的反向應(yīng)用,培養(yǎng)逆向思維能力,進一步感受平面向量和復(fù)數(shù)之間可以互相轉(zhuǎn)化的關(guān)系.
4. 課堂練習
(1)教科書第89頁練習1(1)(3).
(2)教科書第89頁練習2(1)(2).
5. 單元小結(jié)
(1)回顧并敘述得出復(fù)數(shù)三角形式的研究思路和基本過程,并說說研究方法.
(2)復(fù)數(shù)三角表示式的基本結(jié)構(gòu)特點是什么?輻角和輻角的主值的概念和特點是什么?
(3)三角形式表示的兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件是什么?它是怎么得出的?
(4)復(fù)數(shù)乘法運算和除法運算的三角表示公式及其幾何意義分別是什么?它們是如何推導出來的,試簡述研究思路和方法.
(5)簡述復(fù)數(shù)的代數(shù)形式和三角形式的區(qū)別與聯(lián)系,它們在運算上各有什么優(yōu)勢?分別適合哪些運算?
師生活動:教師提出問題,學生思考、討論、回答,互相補充,教師進行點評,幫助完善.
是利用復(fù)數(shù)的幾何意義,借助數(shù)形結(jié)合進行探究.回顧研究過程和研究方法有利于培養(yǎng)學生思維的嚴謹性,積累基本的數(shù)學活動經(jīng)驗.
(2)讓學生進一步理解復(fù)數(shù)三角表示式和輻角、輻角的主值等核心概念.使學生對概念形成清晰的認識,有利于復(fù)數(shù)三角形式的后續(xù)應(yīng)用.
(3)讓學生進一步明確兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件,體會類比的研究方法.
(4)讓學生進一步明確復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義,進一步體會類比、化歸與轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學思想方法.有利于提升學生直觀想象、邏輯推理等素養(yǎng).
(5)通過比較,讓學生體會復(fù)數(shù)代數(shù)形式和三角形式各自的特點,體會復(fù)數(shù)的三角形式給復(fù)數(shù)的乘、除運算帶來的便利,以及復(fù)數(shù)三角形式與平面向量、三角函數(shù)之間的緊密聯(lián)系.
6. 課后作業(yè):
習題7.3第3,4,6,7,8題
(五)目標檢測設(shè)計
1. 計算下列各式,并做出幾何解釋:
設(shè)計意圖:考查學生對復(fù)數(shù)乘除運算的三角表示式及其幾何意義的掌握程度.
2.在復(fù)平面內(nèi),把與復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量繞原點O按順時針方向旋轉(zhuǎn),求與所得的向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)(用代數(shù)形式表示).
設(shè)計意圖:考查學生對復(fù)數(shù)除法運算幾何意義的了解和應(yīng)用.
一、內(nèi)容和內(nèi)容解析
1.內(nèi)容
復(fù)數(shù)的三角表示式,復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
本單元的知識結(jié)構(gòu):
本單元建議用2課時:第一課時,復(fù)數(shù)的三角表示式;第二課時,復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
2. 內(nèi)容解析
復(fù)數(shù)的三角表示是復(fù)數(shù)的一種重要表示形式,復(fù)數(shù)的三角表示式、復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義,是復(fù)數(shù)代數(shù)形式及其乘除運算等知識的延續(xù)和深化.復(fù)數(shù)的三角表示溝通了復(fù)數(shù)與平面向量、三角函數(shù)等知識的聯(lián)系,為解決平面向量、三角函數(shù)和平面幾何問題提供了一種重要途徑,同時為學生今后在大學期間進一步學習復(fù)數(shù)的指數(shù)形式、復(fù)變函數(shù)論、解析數(shù)論等高等數(shù)學知識奠定基礎(chǔ),可見本單元的內(nèi)容在高中數(shù)學乃至大學數(shù)學課程中起著承前啟后的作用.
復(fù)數(shù)的三角表示,實際上是用有序數(shù)對(r,)來確定一個復(fù)數(shù)z=a+bi,并把它表示成r(cos+isin)的形式.復(fù)數(shù)的三角形式與代數(shù)形式有著緊密聯(lián)系,可以借助三角函數(shù)的知識,將三角形式和代數(shù)形式進行互化;基于復(fù)數(shù)的三角表示,按照復(fù)數(shù)的乘法運算法則,并利用三角恒等變換知識,就能推導得出復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示,因此復(fù)數(shù)的三角表示是本單元的基礎(chǔ).由復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示可以推導出復(fù)數(shù)除法運算的三角表示.復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示不僅形式簡潔,給復(fù)數(shù)的乘、除運算帶來了便利,而且它們的幾何意義明顯,實際上,復(fù)數(shù)乘、除運算三角表示的幾何意義就是平面向量的旋轉(zhuǎn)和伸縮.借助復(fù)數(shù)乘、除運算三角表示的幾何意義,可以將一些復(fù)數(shù)、三角和平面幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題去解決. 因此,復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示式及其幾何意義在本單元中具有重要地位.
本單元內(nèi)容突出了復(fù)數(shù)的三角表示和乘、除運算的幾何意義,體現(xiàn)了形與數(shù)的融合,如復(fù)數(shù)的三角表示是從向量出發(fā),借助數(shù)形結(jié)合,利用三角函數(shù)知識推導得出的;復(fù)數(shù)的乘、除運算可以借助三角表示的幾何意義轉(zhuǎn)化為向量的旋轉(zhuǎn)和伸縮變換;等.此外,本單元的知識也蘊含了化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想,如復(fù)數(shù)的三角形式和代數(shù)形式可以互相轉(zhuǎn)化,復(fù)數(shù)除法運算的三角表示可以轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示,某些復(fù)數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為平面向量問題去解決,某些平面向量問題也可以轉(zhuǎn)化成復(fù)數(shù)問題去解決等.再有,本單元在研究過程中也運用了類比的研究方法,如三角表示的兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件是類比代數(shù)形式兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件得到的,復(fù)數(shù)除法三角表示的幾何意義是類比復(fù)數(shù)乘法三角表示的幾何意義得到的,等.運用好本單元的相關(guān)知識素材,讓學生體會這些數(shù)學思想和方法,有助于提升他們的直觀想象和邏輯推理素養(yǎng).
基于以上分析,確定本單元的教學重點:復(fù)數(shù)的三角表示式,復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義,以及這些內(nèi)容所體現(xiàn)的數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化、類比等數(shù)學思想方法.
二、目標和目標解析
1. 目標
(1)了解復(fù)數(shù)三角表示式的推導過程,了解復(fù)數(shù)的三角表示式.
(2)了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示與三角表示之間的關(guān)系,會進行復(fù)數(shù)三角形式和代數(shù)形式之間的互化,了解兩個用三角形式表示的復(fù)數(shù)相等的條件.
(3)了解復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
(4)在知識的探究和發(fā)現(xiàn)中,感受數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化、類比等數(shù)學思想方法,提升直觀想象、邏輯推理和數(shù)學運算素養(yǎng).
2. 目標解析
達成目標(2)的標志是:學生能根據(jù)運算的需要,將復(fù)數(shù)的三角形式和代數(shù)形式進行互化;能夠類比復(fù)數(shù)代數(shù)形式表示的兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件得出三角形式表示的兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件,并會判斷兩個用三角形式表示的復(fù)數(shù)是否相等.
達成目標(3)的標志是:學生能根據(jù)復(fù)數(shù)的乘法法則以及兩角和的正弦、余弦公式推導出復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示式,并能用文字語言闡述其含義;能根據(jù)復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示,得出復(fù)數(shù)乘法的幾何意義;會類比復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示及其幾何意義得出復(fù)數(shù)除法運算的三角表示及其幾何意義;會依據(jù)復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義進行相關(guān)的計算,能解決簡單的復(fù)數(shù)、三角和平面向量問題.
達成目標(4)的標志是:在教師的引導下,學生能夠運用數(shù)形結(jié)合的思想,探究復(fù)數(shù)三角表示式和復(fù)數(shù)乘、除運算幾何意義;在復(fù)數(shù)除法運算三角表示的推導過程中,能體會化歸與轉(zhuǎn)化的思想;能夠運用類比的方法,探究兩個三角表示的復(fù)數(shù)相等的充要條件,探究復(fù)數(shù)除法運算三角表示的幾何意義;在復(fù)數(shù)三角形式和代數(shù)形式的互化過程中,能感受事物之間在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化的辯證唯物主義觀點.
三、教學問題診斷分析
在知識儲備上,學生已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)系擴充的過程,學習了復(fù)數(shù)的概念及其幾何意義,知道復(fù)數(shù)a+bi和平面上的點z(a,b)以及向量的一一對應(yīng)關(guān)系;掌握了復(fù)數(shù)乘、除運算的運算法則,為本單元學習復(fù)數(shù)的三角表示奠定了基礎(chǔ).但從復(fù)數(shù)的幾何意義出發(fā)探究得出復(fù)數(shù)的三角表示式,從思維角度看學生還缺乏經(jīng)驗;并且復(fù)數(shù)的三角表示式與復(fù)數(shù)的向量表示、三角函數(shù)有很強的關(guān)聯(lián)性,其形式也比較復(fù)雜,而且有些學生會錯誤地認為,只要復(fù)數(shù)的表達式中含有正弦和余弦函數(shù)就是復(fù)數(shù)的三角表示式.因此,探究和理解復(fù)數(shù)的三角表示式有一定難度.
在能力基礎(chǔ)上,學生通過高一上學期的學習,對高中數(shù)學學習中常用的基本數(shù)學思想方法已經(jīng)有所了解,有運用數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化等數(shù)學思想方法解決數(shù)學問題的意識,也知道類比是研究數(shù)學問題的一種常用的方法,但在實際應(yīng)用中,學生運用起來還不夠熟練,而且往往很難針對具體問題的特點選擇合適的數(shù)學思想方法解決問題,所以在運用類比的方法探究三角形式表示的兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件,利用數(shù)形結(jié)合、類比等方法探究復(fù)數(shù)乘、除運算幾何意義的過程中,學生可能會遇到障礙.
在學習態(tài)度上,由于高考不涉及本單元的內(nèi)容,所以學生在重視程度上可能不夠,需要教師設(shè)置比較好的問題情境,并指出學習本節(jié)內(nèi)容的重要意義和價值,從而激發(fā)學生的學習興趣和學習主動性.
綜上所述,本單元的教學難點為:
(1)探究、理解復(fù)數(shù)的三角表示式;
(2)對復(fù)數(shù)乘、除運算三角表示幾何意義的理解.
對于難點(1),在講解本單元的第一課時前,可提前布置一些預(yù)習作業(yè),讓學生為新課的學習做好知識準備,或者在課上先復(fù)習平面向量和復(fù)數(shù)的幾何意義等相關(guān)知識,再進行新課的學習和探究,探究時要充分注意復(fù)數(shù)與平面向量和三角函數(shù)的聯(lián)系性,這是突破難點的一個重要舉措;探究出復(fù)數(shù)的三角表示式后,讓學生明晰復(fù)數(shù)三角表示式的基本結(jié)構(gòu)特征,這樣有助于學生理解復(fù)數(shù)的三角表示式.
四、教學支持條件分析
利用幾何畫板、GeoGebra等信息技術(shù)工具有助于幫助學生探究并理解輻角.例如,可以使用信息技術(shù)工具畫出平面向量表示的復(fù)數(shù)z=a+bi,讓學生通過觀察、比較,初步確定可以用以x軸的非負半軸為始邊,以向量所在射線(射線OZ)為終邊的角刻畫平面向量的方向;然后改變復(fù)數(shù)對應(yīng)的平面向量的位置(在不同象限或在實軸、虛軸上),進行動態(tài)演示,感受選擇來刻畫平面向量方向的一般性和合理性. 也可以通過上述圖形,讓學生直觀感受復(fù)數(shù)a+bi與平面向量的對應(yīng)關(guān)系,體會輻角的多值性和輻角主值的唯一性.
在復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示幾何意義的教學中,也可使用幾何畫板、GeoGebra等信息技術(shù)工具,使學生感受兩個復(fù)數(shù)相乘(或相除)時,模和輻角的變化情況,從而加深學生對幾何意義的理解.
五、教學過程設(shè)計
第一課時
7.3.1 復(fù)數(shù)的三角表示式
(一)課時教學內(nèi)容
復(fù)數(shù)的三角表示式
(二)課時教學目標
1. 了解復(fù)數(shù)三角表示式的推導過程,了解復(fù)數(shù)的三角表示式.
2. 了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示與三角表示之間的關(guān)系,會進行復(fù)數(shù)三角形式和代數(shù)形式之間的互化,了解兩個用三角形式表示的復(fù)數(shù)相等的條件.
(三)教學重點與難點
教學重點:復(fù)數(shù)的三角表示式
教學難點:復(fù)數(shù)的三角表示式
(四)教學過程設(shè)計
引言:前面我們已經(jīng)學習了復(fù)數(shù)及其四則運算,本節(jié)我們來研究復(fù)數(shù)的另一種重要表示——復(fù)數(shù)的三角表示.復(fù)數(shù)的三角表示的形式是什么?它又有哪些作用?讓我們一起來探究吧.
1. 溫故知新,奠定基礎(chǔ)
問題1 前面我們學習了復(fù)數(shù)的概念、復(fù)數(shù)的幾何意義,請同學們回憶一下它們分別是什么.
師生活動:學生思考、回答,指出z=a+bi(a,b∈R)稱為復(fù)數(shù),以及復(fù)數(shù)的兩種幾何意義:復(fù)數(shù)z=a+bi與復(fù)平面內(nèi)的點Z(a,b)一一對應(yīng);復(fù)數(shù)z=a+bi與平面向量=(a,b)一一對應(yīng).
追問1:你能在復(fù)平面內(nèi)用平面向量表示z=a+bi嗎?
師生活動:學生回答,教師利用幾何畫板、GeoGebra等信息技術(shù)工具或在黑板上畫出復(fù)數(shù)z=a+bi對應(yīng)的平面向量.
追問2:已知平面向量=(a,b),能唯一確定與之對應(yīng)的復(fù)數(shù)z嗎?復(fù)數(shù)z的表達式是什么?為什么?
師生活動:學生思考并回答,由于復(fù)數(shù)z=a+bi與平面向量=(a,b)一一對應(yīng),所以已知平面向量=(a,b)能唯一確定與之對應(yīng)的復(fù)數(shù),其表達式為z=a+bi.教師總結(jié),復(fù)數(shù)z可以由向量的坐標(a,b)唯一確定.
設(shè)計意圖:復(fù)數(shù)的幾何意義是得出復(fù)數(shù)三角表示式的基礎(chǔ).溫故知新,激活學生已有的知識儲備,為本課時從復(fù)數(shù)的向量表示出發(fā)探究復(fù)數(shù)的三角表示奠定基礎(chǔ).
2. 引導探究,得出概念
問題2 我們知道復(fù)數(shù)z=a+bi可以由向量的坐標(a,b)唯一確定,向量既可以由它的坐標(a,b)唯一確定,也可以由它的大小和方向唯一確定,觀察分析圖1,能否借助向量的大小和方向這兩個要素來表示復(fù)數(shù)呢?你認為如何表示?
追問1:你認為為了解決問題2,首先應(yīng)研究什么?
師生活動:學生在教師的引導下,觀察圖形、思考討論,發(fā)現(xiàn)解決問題2的首要環(huán)節(jié)是,應(yīng)定量刻畫向量的大小和方向這兩個要素,并且向量的大小可以用復(fù)數(shù)的模來表示,向量的方向可以借助角來表示.
追問2:如何用文字語言表述角呢?
師生活動:學生思考回答,可能給出的表述不很確切. 教師逐漸引導糾正,逐步得出:角是以x軸的非負半軸為始邊,以向量所在射線(射線OZ)為終邊的角.
設(shè)計意圖:利用教科書上的探究問題,借助復(fù)數(shù)的幾何意義,引導學生嘗試定量刻畫向量的大小和方向,為得出復(fù)數(shù)的三角表示式奠基,這也是得出復(fù)數(shù)三角表示式的第一個關(guān)鍵環(huán)節(jié).
追問3: 你能用向量的模,以及以x軸的非負半軸為始邊,以向量所在射線(射線OZ)為終邊的角來表示復(fù)數(shù)z嗎?
師生活動:讓學生分組討論.學生利用復(fù)數(shù)的向量表示的圖形(圖1),容易得出:
設(shè)計意圖:要求學生進一步借助圖形,得出模r和角與平面向量的坐標(a,b)的關(guān)系,從中感受復(fù)數(shù)和平面向量的關(guān)系以及數(shù)形結(jié)合的思想. 這是得出復(fù)數(shù)三角表示式的另一個關(guān)鍵環(huán)節(jié).
追問4: 剛才我們畫的圖形,角的終邊落在第一象限,得到a+bi=r(cos+isin),這個式子是否具有一般性呢?即:若角的終邊落在第二、三、四象限,這個式子成立嗎?若點z在實軸或虛軸上,即角的終邊落在實軸或虛軸上時,這個式子也成立嗎?
師生活動:教師借助幾何畫板、GeoGebra和PPT等軟件,改變平面向量的位置,讓學生觀察分析,得出結(jié)論:不管角的終邊落在什么位置,都有a+bi=r().教師指出r()叫做復(fù)數(shù)z=a+bi的三角表示式,簡稱為三角形式,并板書復(fù)數(shù)的三角表示式,介紹輻角的概念,說明輻角既可以用弧度表示,也可以用角度表示.最后指出為了與三角形式區(qū)分開,把叫a+bi做復(fù)數(shù)的代數(shù)表示式,簡稱代數(shù)形式.
設(shè)計意圖:讓學生分析角的終邊落在各個象限或?qū)嵼S、虛軸的情況,由具體到抽象,由特殊到一般,歸納出復(fù)數(shù)的三角表示式,感受數(shù)學的嚴謹性,培養(yǎng)抽象概括能力.
問題3 一個復(fù)數(shù)的輻角的值有多少個?
師生活動:學生結(jié)合圖1,觀察思考回答.利用終邊相同的角的特點,容易得出:任何一個不為零的復(fù)數(shù)的輻角的值有無限多個.
追問1:這些輻角的值之間有什么關(guān)系呢?
師生活動:學生思考回答,因為任一與角終邊相同的角,都可以表示成角與整數(shù)個周角的和,所以這些輻角的值之間相差的整數(shù)倍.
追問2:若復(fù)數(shù)為0,它的輻角是哪個角?
師生活動:教師引導學生分析,對于復(fù)數(shù)0,因為它對應(yīng)著零向量,而零向量的方向是任意的,所以復(fù)數(shù)0的輻角也是任意的,而不是0.
設(shè)計意圖:讓學生由平面直角坐標系中終邊相同的角的特點,得出復(fù)數(shù)輻角的多值性,以及這些值之間相差的整數(shù)倍;類比零向量,了解復(fù)數(shù)為0時輻角的任意性.
問題4 在研究問題時,復(fù)數(shù)輻角的多值性有時會給我們帶來不便,為了使任意一個非0復(fù)數(shù)有唯一確定的“值”作為其所有輻角值的代表,你認為規(guī)定這種“值”在哪個范圍內(nèi)比較合適?
追問:一個非零復(fù)數(shù)輻角的主值有多少個?
師生活動:學生思考回答,一個非零復(fù)數(shù)的輻角主值有且只有一個.教師總結(jié):每一個非零復(fù)數(shù)有唯一的模與輻角的主值.
設(shè)計意圖:給出輻角的主值的概念和取值范圍.讓學生了解規(guī)定輻角的主值,保證了其唯一性,從而為一些表述和研究帶來便利.
3. 概念辨析,加深理解
設(shè)計意圖:由學生容易出錯的問題,通過具體事例引出對復(fù)數(shù)三角表示式的辨析,通過對復(fù)數(shù)三角表示式結(jié)構(gòu)特點的分析,得出復(fù)數(shù)三角表示式的結(jié)構(gòu)特征,進而根據(jù)結(jié)構(gòu)特征作出判斷.
例1 判斷下列復(fù)數(shù)是不是三角形式?如果不是,把它們表示成三角形式.
師生活動:學生在練習本上獨立完成,教師巡視并進行個別指導,學生都完成后進行反饋交流,教師幫助更正錯誤,指導學生依據(jù)復(fù)數(shù)三角表示式的結(jié)構(gòu)特征進行反思,并總結(jié):熟練應(yīng)用三角函數(shù)的誘導公式進行恒等變換,是將復(fù)數(shù)的非三角表示式轉(zhuǎn)化為三角表示式的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié).
設(shè)計意圖:辨析復(fù)數(shù)的三角表示式,幫助學生進一步理解三角表示式的概念,學會將復(fù)數(shù)的非三角表示式化為三角表示式的方法.
4. 概念應(yīng)用,鞏固新知
例2 畫出下列復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量,并把這些復(fù)數(shù)表示成三角形式:
師生活動:先由學生思考發(fā)言,師生共同總結(jié)解題的基本思路,教師板書第1小題,學生書寫第2小題完整的解題步驟.
教師總結(jié)解題思路:復(fù)數(shù)的幾何意義是解決此類問題的關(guān)鍵,要借助數(shù)形結(jié)合解決問題.只要確定復(fù)數(shù)的模和一個輻角,就能將復(fù)數(shù)的代數(shù)形式轉(zhuǎn)化為三角形式.而利用即可求得模,先借助向量的坐標判斷輻角的終邊所在的象限,再利用cos或sin求輻角.
設(shè)計意圖:一方面是讓學生進一步體會復(fù)數(shù)的幾何意義,感受復(fù)數(shù)和平面向量一一對應(yīng)的關(guān)系;更為重要的是借助與復(fù)數(shù)對應(yīng)的點的坐標,判斷角的終邊所在的象限,體會將復(fù)數(shù)代數(shù)形式化為三角形式的基本方法.
例3 分別指出下列復(fù)數(shù)的模和一個輻角,畫出它們對應(yīng)的向量,并把這些復(fù)數(shù)表示成代數(shù)形式:
師生活動:學生在練習本上獨立完成,教師巡視并給予個別指導,學生都完成后請學生展示交流. 教師指導學生反思:應(yīng)注意輻角的值不只一個,寫出的輻角可以是輻角的主值,也可以不是,它們相差的整數(shù)倍.
設(shè)計意圖:例3主要有兩個用意,一是通過幾何直觀,幫助學生進一步認識復(fù)數(shù)三角形式中r,的含義,進而認識到復(fù)數(shù)實質(zhì)上可以由有序?qū)崝?shù)對(r,)來唯一確定,再次感受復(fù)數(shù)與平面向量的聯(lián)系;二是幫助學生掌握直接利用三角函數(shù)公式,將復(fù)數(shù)的三角形式化為代數(shù)形式的方法.
問題6 兩個用代數(shù)形式表示的非零復(fù)數(shù)相等的條件是什么?兩個用三角形式表示的非零復(fù)數(shù)在什么條件下相等呢?
師生活動:引導學生利用類比的方法思考、回答.教師可以引導學生按照下面的思路進行探究:兩個復(fù)數(shù)相等兩個復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量相同兩個向量的長度相等且方向相同兩個復(fù)數(shù)的模相等且輻角主值相等.
通過推理,順理成章地得出結(jié)論.
設(shè)計意圖:讓學生運用類比的研究方法,得出兩個三角形式的非零復(fù)數(shù)相等的充要條件,體會推理的嚴謹性.
5. 課后作業(yè)
教科書習題7.3 第1,2題.
(五) 目標檢測設(shè)計
1. 畫出下列復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量,并把這些復(fù)數(shù)表示成三角形式:
設(shè)計意圖:考查學生將復(fù)數(shù)的代數(shù)形式化為三角形式的能力.
2. 下列復(fù)數(shù)是不是三角形式?如果不是,把它表示成三角形式.
設(shè)計意圖:考查學生對復(fù)數(shù)三角形式的掌握程度.
3. 將下列復(fù)數(shù)表示成代數(shù)形式:
設(shè)計意圖:考查學生將復(fù)數(shù)的三角形式化為代數(shù)形式的能力.
第二課時
7.3.2 復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義
(一)課時教學內(nèi)容
復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
(二)課時教學目標
1. 了解復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
2. 在知識的探究和發(fā)現(xiàn)中,感受數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化、類比等數(shù)學思想方法,提升直觀想象、邏輯推理和數(shù)學運算素養(yǎng).
(三)教學重點與難點
教學重點:復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示
教學難點:復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義.
(四)教學過程設(shè)計
引言:在7.2節(jié),我們研究了復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運算,上節(jié)課又學習了復(fù)數(shù)的另一種重要的表示形式——三角形式,很自然地,我們想知道復(fù)數(shù)的四則運算是否能用三角形式表示?下面我們就一起來研究這個問題.
1.知識回顧
問題1 我們知道,復(fù)數(shù)可以進行加、減、乘、除運算,請回憶一下,復(fù)數(shù)代數(shù)形式加法和乘法運算的法則是什么?
師生活動:學生回憶后回答:
設(shè)a,b,c,d∈R,則
(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i,(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)
設(shè)計意圖:復(fù)數(shù)加法、乘法運算的法則是研究復(fù)數(shù)加法、乘法運算三角表示的出發(fā)點,提出這個問題,激活學生已有的認知基礎(chǔ),為本節(jié)課研究復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示進行鋪墊.
2.復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示及幾何意義的探究及應(yīng)用
問題2 上節(jié)課,我們學習了復(fù)數(shù)一種新的表示方法——三角形式,那么復(fù)數(shù)的加法和乘法運算是否能用三角形式來表示呢?
師生活動:教師給學生充分的自主活動的時間,學生經(jīng)過獨立思考和演算后,由學生匯報交流,教師及時補充或糾正錯誤,師生共同完成復(fù)數(shù)加法和乘法是否能用三角形式表示的探究過程.發(fā)現(xiàn):一般說來復(fù)數(shù)的加法不便表示成三角形式;復(fù)數(shù)的乘法能表示成三角形式,其三角表示公式為:
教師板書復(fù)數(shù)乘法的三角表示公式.
追問2:復(fù)數(shù)的減法運算是加法運算的逆運算,復(fù)數(shù)的減法運算是否能用三角形式來表示?
師生活動:教師側(cè)重引導學生,將復(fù)數(shù)的減法運算轉(zhuǎn)化為加法運算,學生類比探究復(fù)數(shù)的加法是否能用三角形式表示的過程,容易發(fā)現(xiàn):一般說來,復(fù)數(shù)的減法不便表示成三角形式.
設(shè)計意圖:讓學生獨立思考、自主探究,經(jīng)歷復(fù)數(shù)乘法的三角表示公式得出的過程,從中進一步體會復(fù)數(shù)和三角之間的緊密聯(lián)系.
問題3 你能用文字語言來表述復(fù)數(shù)乘法的三角表示公式嗎?
師生活動:學生回答,教師補充完善.得出:兩個復(fù)數(shù)相乘,積的模等于各復(fù)數(shù)的模的積,積的輻角等于各復(fù)數(shù)的輻角的和.可以簡述為“模相乘,輻角相加”.
設(shè)計意圖:培養(yǎng)學生的語言表達能力,幫助學生進一步加深對復(fù)數(shù)乘法運算三角表示公式的理解.
問題4 我們知道復(fù)數(shù)的加、減運算具有幾何意義,那么復(fù)數(shù)乘法很可能也具有幾何意義.請你利用復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示進行探索、嘗試.
師生活動:學生用紙筆畫出草圖,分組討論交流.教師借助幾何畫板、GeoGebra等軟件畫出對應(yīng)的向量,演示乘法運算的過程,學生歸納得出復(fù)數(shù)乘法運算三角表示的幾何意義(圖2).
設(shè)計意圖:讓學生借助圖形進行分析,探究得出復(fù)數(shù)乘法三角表示的幾何意義,體會數(shù)形結(jié)合思想,同時也培養(yǎng)學生的自主學習能力和合作意識.
師生活動:學生獨立做題,教師巡視答疑,學生完成后利用多媒體進行交流展示.教師指導學生反思:運用復(fù)數(shù)乘法的三角表示式進行運算的前提是,給出的復(fù)數(shù)必須都是三角形式,然后才能利用“模數(shù)相乘,輻角相加”的算法進行運算. 教學中應(yīng)提醒學生:當不要求把計算結(jié)果化為復(fù)數(shù)的代數(shù)形式時,也可以直接用三角形式表示結(jié)果.
設(shè)計意圖:讓學生運用復(fù)數(shù)乘法的三角表示公式進行運算,進一步熟悉算理和復(fù)數(shù)乘法運算三角表示的幾何意義.
設(shè)計意圖:讓學生了解利用復(fù)數(shù)乘法的幾何意義可以解決某些與向量旋轉(zhuǎn)、伸縮有關(guān)的復(fù)數(shù)運算問題,體會利用復(fù)數(shù)乘法的幾何意義解決問題的便捷性.
3. 復(fù)數(shù)除法運算的三角表示及幾何意義的探究與應(yīng)用
問題6 除法運算是乘法運算的逆運算.根據(jù)復(fù)數(shù)乘法運算的三角表示,你能得出復(fù)數(shù)除法運算的三角表示嗎?你能用文字語言加以表述嗎?
師生活動:教師引導,學生討論,得出將復(fù)數(shù)除法運算轉(zhuǎn)化為乘法運算的方法(配湊法),學生自己推導得出復(fù)數(shù)除法運算三角表示公式,教師板書公式:
用文字語言可表述為:兩個復(fù)數(shù)相除,商的模等于被除數(shù)的模除以除數(shù)的模所得的商,商的輻角等于被除數(shù)的輻角減去除數(shù)的輻角所得的差.
追問:你還有其他的推導方法嗎?
師生活動:教師引導,學生思考回答。也可以通過 “分數(shù)”運算直接推導得出:
設(shè)計意圖:在復(fù)數(shù)乘法運算三角表示的基礎(chǔ)上,引導學生借助已有知識和運算技巧推導復(fù)數(shù)除法運算的三角表示,體會化歸與轉(zhuǎn)化和類比的數(shù)學思想,提升數(shù)學運算素養(yǎng).
追問:若模伸長或縮短倍呢?
師生活動:學生思考回答,教師借助幾何畫板、GeoGebra等軟件演示,幫助學生理解. 教師總結(jié):利用復(fù)數(shù)乘、除運算的幾何意義,可以把平面向量的旋轉(zhuǎn)和伸縮問題轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的乘、除運算問題,反之亦然.
設(shè)計意圖:讓學生思考復(fù)數(shù)乘、除運算幾何意義的反向應(yīng)用,培養(yǎng)逆向思維能力,進一步感受平面向量和復(fù)數(shù)之間可以互相轉(zhuǎn)化的關(guān)系.
4. 課堂練習
(1)教科書第89頁練習1(1)(3).
(2)教科書第89頁練習2(1)(2).
5. 單元小結(jié)
(1)回顧并敘述得出復(fù)數(shù)三角形式的研究思路和基本過程,并說說研究方法.
(2)復(fù)數(shù)三角表示式的基本結(jié)構(gòu)特點是什么?輻角和輻角的主值的概念和特點是什么?
(3)三角形式表示的兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件是什么?它是怎么得出的?
(4)復(fù)數(shù)乘法運算和除法運算的三角表示公式及其幾何意義分別是什么?它們是如何推導出來的,試簡述研究思路和方法.
(5)簡述復(fù)數(shù)的代數(shù)形式和三角形式的區(qū)別與聯(lián)系,它們在運算上各有什么優(yōu)勢?分別適合哪些運算?
師生活動:教師提出問題,學生思考、討論、回答,互相補充,教師進行點評,幫助完善.
是利用復(fù)數(shù)的幾何意義,借助數(shù)形結(jié)合進行探究.回顧研究過程和研究方法有利于培養(yǎng)學生思維的嚴謹性,積累基本的數(shù)學活動經(jīng)驗.
(2)讓學生進一步理解復(fù)數(shù)三角表示式和輻角、輻角的主值等核心概念.使學生對概念形成清晰的認識,有利于復(fù)數(shù)三角形式的后續(xù)應(yīng)用.
(3)讓學生進一步明確兩個復(fù)數(shù)相等的充要條件,體會類比的研究方法.
(4)讓學生進一步明確復(fù)數(shù)乘、除運算的三角表示及其幾何意義,進一步體會類比、化歸與轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學思想方法.有利于提升學生直觀想象、邏輯推理等素養(yǎng).
(5)通過比較,讓學生體會復(fù)數(shù)代數(shù)形式和三角形式各自的特點,體會復(fù)數(shù)的三角形式給復(fù)數(shù)的乘、除運算帶來的便利,以及復(fù)數(shù)三角形式與平面向量、三角函數(shù)之間的緊密聯(lián)系.
6. 課后作業(yè):
習題7.3第3,4,6,7,8題
(五)目標檢測設(shè)計
1. 計算下列各式,并做出幾何解釋:
設(shè)計意圖:考查學生對復(fù)數(shù)乘除運算的三角表示式及其幾何意義的掌握程度.
2.在復(fù)平面內(nèi),把與復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量繞原點O按順時針方向旋轉(zhuǎn),求與所得的向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)(用代數(shù)形式表示).
設(shè)計意圖:考查學生對復(fù)數(shù)除法運算幾何意義的了解和應(yīng)用.
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