《数系的扩充与复数的引入》教学思路

标签:
教育 |
分类: 教学设计 |
《数系的扩充与复数的引入》教学思路
数系的扩充,一方面,是因为生产和科学发展的需要而使数逐步扩充的过程。早在人类社会初期,人们在狩猎、采集果实等劳动中,由于计数的需要,就产生了自然数;为了满足记数需要和表示具有相反意义的量,人们引入了负数,将数系扩充到整数集;为了解决测量、分配中遇到的将某些量进行等分的问题,人们引进了分数,将数系扩充到有理数集;为了解决开方开不尽的矛盾,人们引进了无理数,将数系扩充到实数集。
另一方面,数集的每一次扩充,对数学学科本身来说,也解决了在原有数集中某种运算不是永远可以实施的矛盾。自然数集中,“+”满足其封闭性,为了让“—”满足其封闭性,将自然数扩充为整数;为了让“÷”满足封闭性,将整数扩充为有理数,为了将极限运算满足封闭性,将有理数扩充为实数。
数系从自然数集→整数集→有理数集→实数集,也就是说,现在我们认识到最大的数集是实数集,那么,实数够用吗?对于方程x2=-1,在实数范围内是否有解?用实例说明,现有的实数解决不了负数开平方的问题。由此说明,数不够用了,需要再次扩充,通过此种方式使学生了解引入虚数的必要性。
接下来引入虚数单位,进而讨论实数与虚数的关系,即构造新数——复数,讲解复数的概念和分类,如此,成功的将数集扩充到复数集,实数集、虚数集都是复数集的真子集。
紧接着说明复数a+bi可以看成是关于i的一次二项式,类比两个二项式相等的意义,得到两个复数相等的充要条件,为之后求复数值、在复数集中解方程打下基础。
然后引入复平面的概念,复平面的建立,一方面将数与形的一一对应从一维空间扩展到二维空间;另一方面,使复数与向量及解析几何之间建立沟通的桥梁 ,即依赖于平面内的点或有向线段(向量)建立了复数的几何基础。
最后讲解复数的模(绝对值),可类比向量的模进行说明。此处,要特别说明,在复数以前,学习数的时候,都涉及比较数的大小问题,而两个复数一般是不能比较大小的,但可以比较它们模的大小。
http://s15/mw690/001UrZKQzy7ledsAZKC3e&690
http://s5/mw690/001UrZKQzy7lehJKEZeb4&690
http://s5/mw690/001UrZKQzy7ledtbqm094&690