第3章数系的扩充与复数的引入§3.1数系的扩充一、教学目标:1、经历数的概念的发展和数系的扩充的过程,体会数的概念是逐步发展的,了解引进复数的必要性;2、理解复数的基本概念及复数相等的充要条件.二、教学重点、难点重点:数系扩充的过程和方法;复数的概念、复数的代数表示及复数相等的充要条件.难点:数系的扩充过程和方法.三、知识链接1.已知方程组2265xyxy,且0xy,求(1)xy的值;(2),xy的值.2.到目前为止,我们学过了哪些数集?四、学习过程(一)自主学习,合作探究阅读课本第103页,回答下列问题:问题1:我们已经学过的数集经历了哪几次扩充?问题2:每一次扩充解决了哪些问题?问题3:这几次扩充有什么共同的特点?问题4:我们说,实系数一元二次方程210x没有实数根.实际上,就是在实数范围内,没有一个实数的平方等于负数.解决这一问题,其本质就是解决以下问题串:什么叫方程无解?方程是否有解与什么相关?有没有必要将实数集扩充,使得此类方程在新的数集中变得有解?问题5:怎样将实数集进行扩充,使得2x=-1之类方程在新的数集中有解呢?虚数单位的引入:a.新数,叫做虚数单位;b.对i的规定:;用心爱心专心高二数学选修2-2撰写人:张金凤用案时间:编号:;注:i是一个数,与同、e类似;产生一个新数应融入已有的数集.复数的有关概念:a.形如的数叫做复数,通常用小写字母表示;全体复数所组成的集合叫做,常用大写字母表示。从而复数的代数形式为zabi(,)aRbR,a叫,b叫.b.复数的分类:问题6:复数zabi(,)aRbR能否表示实数?小试牛刀:(判断)1.若a=0,则z=a+bi(a∈R、b∈R)为纯虚数;2.若z=a+bi(a∈R、b∈R)为纯虚数,则a=0.3.若a,b为实数,则iab必为虚数4.若b为实数,则ib必为纯虚数5.若a,为实数,b=0,则z=a一定不是复数(二)数学应用,技能培养例1:完成下列表格(分类一栏填实数、虚数或纯虚数)42-3i01423ii256i2i实部虚部分类例2:当m为何实数时,复数immmz)1()1(是:(1)实数?(2)虚数?(3)纯虚数?(4)0?用心爱心专心例3:已知()2(25)(3)xyxyixxyi,其中,,xyR求实数xy与.反思dbcaRdcbadicbia),,,(;②000aabib若(a、bR)利用复数相等的定义可将复数问题实数化;阅读:复数系是怎样建立的?1545年意大利有名的数学“怪杰”卡丹第一次开始讨论负数开平方的问题,当时复数被他称作“诡辩量”.几乎过了100年,笛卡尔才给这种“虚幻之数”取了一个名字——虚数.但是又过了140年,欧拉还是说这种数只是存在于“幻想之中”,并用i(imaginary,即虚幻的缩写)来表示它的单位.后来德国数学家高斯给出了复数的定义,并把复数与直角坐标平面内的点一一对来.1837年,爱尔兰数学家哈密顿用有序实数对(a,b)定义了复数及其运算,并说明复数的加、乘运算满足实数的运算律.这样历经300年的努力,数系从实数系向复数系的扩充才得以大功告成.复数的引入实现了中学阶段数系的最后一次扩充.五.基础达标1.说出下列集合之间的关系:N,N,Z,Q,R,C.2.复数i2的虚部是3.在复数集中,下列命题中正确的是(填序号)2x+1>0恒成立;i23的实部为3,虚部为i2;ai是纯虚数;2i是纯虚数;用心爱心专心4.以23i的虚部为实部,以ii232的实部为虚部的复数是5.如果cossinsincosii,且,0,则=6.若Rm,集合3,3,1,)65()13(,2,122PMPimmmmM求m.7.设M是一个非空集合,f是一种运算。如果对于集合M中任意两个元素p,q,实施运算f的结果仍是集合中的元素,那么就说集合M对于运算f是“封闭的”。已知集合QbabaxxM,,2|,试验证对于加法、减法、乘法和除法(除数不为0)运算是封闭的。今日收获:后继探究:虚数真的是虚幻的吗,有无意义?那么任意两个复数怎么进行四则运算呢?“ii23”正确吗?用心爱心专心