湘教版(2019)必修 第二册第3章 复数3.4 复数的三角表示公开课教案
展开《3.4复数的三角表示(1)》教学设计
一、课程标准
了解的几何意义、.
二、教学目标
1.了解的几何意义
2.了解乘复数的几何意义.
三、重点重点:的几何意义.
四、教学难点:乘复数的几何意义.
五、教学过程
(一)创设情境,引入新课
上节课我们学习了复数的几何表示,那复数可以用三角表示吗?
(二)自主学习,熟悉概念
1.要求:学生阅读P109-112
2.思考:
1. 的几何意义是什么?
2. 乘复数的几何意义是什么?
(三) 检验自学,强化概念
1.的几何意义
如图,设平面向量OP=(x,y)对应复数z=x+yi,则OQ=(-x,-y)对应复数-z=(-1)z。由于OQ=-OP=(-1)OP,因此OQ可由OP绕起点O逆时针旋转180°得到。
于是,由(-1)z=-z可知,-1乘复数z的几何意义是将复数z对应的向量OP绕起点旋转180°变成OQ。
按照这样的思路,将z连乘两个-1得到(-1)2z,就是将OP连续旋转两个180°,也就是旋转360°,仍得到OP自己。这就是说(-1)2OP=OP,(-1)2z=z,(-1)2=1.
既然用(-1)2乘复数z的几何意义是将复数z对应的向量OP旋转连个180°,很自然会猜测:用-1的一个平方根i乘z的几何意义应该是将OP旋转半个180°,也就是旋转90°,得到的向量OP与复数iz对应。
结论:(即的平方根)乘的几何意义应该是将复数对应的向量绕起点旋转90°.
2.旋转任意角
如图,把复数z对应的向量OP旋转角α得到OP´,把OP旋转90°得到OQ,则由平面向量基本定理可知,OP´可写成OP,OQ方向上的单位向量e1, e2的实数倍之和,即OP´=ae1+be2.
设r=|OP|,则|OP´|=|OQ|=r, OP=re1, OQ=re2.
所以cosα=ar,sinα=br
即a=rcosα, b=rsinα.
于是OP´=(rcosα)e1+(rsinα)e2
=cosα·OP+sinα·OQ
所以OP´对应的复数为cosα·z+sinα·iz,可看作是由cosα+isinα乘得到的。
由此可得,用cosα+isinα乘任意复数z的几何意义是:将复数z对应的平面向量旋转角α.
结论:复数可看作是由乘得到,对应的复数是,几何意义是将复数对应的平面向量旋转角.
6.例题讲解
例1. 将正实数a连续4次乘i得到ai,-a,-ai,a,并将这些数用复平面上的点B、C、D、A表示。观察这些点的相互位置,你发现了什么?
设计意图:通过实例,让学生体验虚数单位乘任意复数的几何意义的应用.
例2.如图,设复平面上的点P表示复数z=a+bi,将点P绕原点O旋转90°得到的点P´表示哪一个复数?
设计意图:通过实例,让学生体验虚数单位乘任意复数的几何意义的应用.
例3. 将平面直角坐标系中任意点绕原点旋转90°得到,求的坐标.
设计意图:通过实例,让学生体验虚数单位乘任意复数的几何意义的应用.
例4. 根据乘的几何意义计算:
(1);(2).
设计意图:通过实例,让学生体验乘任意复数的几何意义的应用.
(三)课堂练习及检测
P126 6,12
(四)归纳小结
1.i2=-1的几何意义;
2.旋转任意角;
(五)作业
1.习题3.5 3 ,5
2.预习3.4后半部分
六、教学反思(酌情写一些)
七、板书设计
课题:复数的三角表示
1. i2=-1的几何意义;
2. 旋转任意角;
希沃课件投影区域
例1
例2
例3
例4
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