试谈复数的几何意义

摘 要:很多学生对于复数的理解仅仅停留在它的代数形式,即z=a+bi(a,b∈R);没有完成从代数到几何的转变。很多复数问题用几何意义来解决更加形象直观。

关键词:z= 复数的几何意义 直角坐标系中的点 复数的模

中***分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(c)-0077-01

复数作为高中文科数学湘教版选修1-2的最后一章,由于其它知识对复数没有特殊的需要,不象其他知识点之间的联系那么紧密,应该说是***成一块的,所以这块知识对学生来说是很容易遗忘。我们教材中引进复数及其某些概念也是先介绍代数形式,所以学生认识复数最初从代数形式开始,运用代数形式理解概念、进行运算是他们习惯性的方法。

很多学生认为复数问题只要设z=a+bi(a,b∈R),好象都好做,事实上将复数问题实数化是解决复数问题的一种重要思想。但是他们对复数的认知并没有随着复数的定义z=a+bi(a,b∈R)完成从一维到二维的转变。数轴上的点与实数一一对应,类比我们可以联想到复数可以用复平面上的点来表示,实现复数从“数”到“形”的转化。任何一个复数z=a+bi(a,b∈R)都可以由一个有序实数对(a,b)唯一确定,而有序实数对(a,b)与平面直角坐标系中的点是一一对应的。因此,以每个复数z=a+bi(a,b∈R)的实部a和虚部b组成坐标(a,b)在复平面上可以画出唯一的一个点P(a,b),即每个复数在复平面上有且只有一个点坐标与其相对应。

从很多学生解决问题的方法来看,他们中的大多数人都首先运用模的代数形式定义z=进行运算,用距离表示模,用几何意义来描述模是对模的概念的压缩,例如,既能运用代数形式又能运用几何意义解题的学生,他们将模的代数形式和几何意义组合过程,并且作对比和概括,随着理解的深入,一些学生能将模看作一个整体对象|z|,而不需要详细用代数形式展开或用几何意义表示,就能对其进行运算,这是对复数模的概念理解的具体化阶段,倘若老师坚持让学生去进行运算,那么这种运算就成了无对象的运算,变为缺乏意义的符合游戏,学生除了死记硬背外,无法进行有意义的操作运算,从而就出现了||=|| +||的错误。所以,教师在复数教学中要多加关注学生的思维表现,了解和分析他们对复数的认知水平。

很多学生不能深入利用模的几何意义解决问题,只是机械地记住模好象是表示一个圆,只了解复数符号的表面含义。究其原因,学生对复数的每一种形式的建构有个过程,只有经过一定程度的操作,才能从一种形式的认识过渡到另一种形式,而且这种操作活动会随着学生的差异而经历的时间不一样。

1 从实数的绝对值到复数模的过渡对很多学生是个挑战

初学者经常将复数的模当作实数的绝对值,他们属于复数认知的初级阶段,他们只知道复数的模和实数的绝对值的符号都是|…|,“因为|Z-2|=1,所以Z-2=±1…”“若z>0,则|Z+3|=Z+3=1,若z

2 学生认知复数的模从代数式子开始,怎么实现代数形式和几何意义的融合

很多老师在讲授复数的模时,首先从它的代数表示入手,也就是|z|=,引导学生从运算性上进行理解,学生通过大量练习而加深了对代数表示的印象。然后进行模的几何意义的教学,而忽略了把模的代数形式z=和复数的几何意义相结合,使学生能更深一步地了解模的意义而复数模的概念是在复平面上表示该复数的点到坐标原点的距离,z=其实也表示两点之间的距离,即点(a,b)到点(0,0)的距离,而其中a与b也就是复数z的实部和虚部,使学生能更深一步地了解模的意义。学生对模的理解困难往往是把几何意义与它的代数表达式给割裂开来,缺乏对两者必然关系的认识,因此,在问到有些学生|z|=1是什么意思时,很多学生只想起它的代数形式,即模长等于1,而对|z|在几何上表示以原点为圆心,半径为1的圆上的点这个概念很模糊。

3 复数的几何意义对解题的帮助

利用复数的几何意义解题的好处是如果能够真的理解几何意义的本质,那么解题会变得很简单。从几何意义上理解,复数的模的意义为在复平面上表示z的点到原点的距离,类比向量的模,可进一步引申:||的意义为在复平面上表示z的点到表示之间的距离。如:||=1的意义为在复平面上表示z的点到点(0,1)之间的距离为1,所以表示z的点的轨迹是以(0,1)为圆心,以1为半径的圆。

(1)有的类型题目用代数形式很难解决,而用几何意义却很容易可以解出。

例:若zC,且||=1,求||的最大值。

分析:||=||=1,即在复平面上表示Z的点到点(2,-1)的距离为1,从另一个角度说,在复平面上表示z的点的轨迹在以(2,-1)为圆心,以1为半径的圆上.所以||的最大值可以看成点(0,1)到圆上的点的距离的最大值,即连接点(0,1)与圆心(2,-1),并延长与圆相交于两点,其中一点是最近点,一点就是最远点。点(0,1)到圆心(2,-1)的距离为 =2,最小值为2-1,最大值为2+1。

(2)复数与其在复平面上的对应点之间的紧密关系对于解决关于1的n次方根的问题有很大的帮助。在实数范围内,方程 只有一个根x=1,但是在复数范围内则不然,将方程变形为,左边因式分解得:,分别求出x-1=0和的复数根,凑到一起就是的复数根。画出以坐标原点为圆心的单位,这3个复数根在复平面上的对应点分别为(1,0),(,(都落在单位圆上,且这3个点与圆心连接刚好把圆3等分,把3个点连接起来,构成一个等边三角形。类似在复数范围应该有四个根,并且四个根在复平面上所对应的点都在以圆点为圆心的单位圆上,依次把这四个点连接起来,构成一个正方形……

有些学生虽然有时也知道自己的方法复杂,但他们“不愿”去反思,而是坚持自己已经运用的方法,似乎有点“不厌其烦”,这种思维习惯,使得他们缺少进行方法的比较,从而在其认知结构中不能将几何形式的表象和代数形式的表象建立有效的联系,虽然有时也会模仿例题和老师的解题方法在坐标系中描出复数对应的点和***形,但他们纯粹是为了几何表示而画***,对几何***形作为表象的直观性体会不深,所以他们能够应用几何方法的人数不多。因此,要培养学生把代数形式和几何形式相结合的解题思想。

转载请注明出处学文网 » 试谈复数的几何意义

学习

教学论坛范文精选

阅读(21)

本文为您介绍教学论坛范文精选,内容包括教学后记范文,教学设计完整范文网站。教学论坛篇1初三化学课改教学难点解析郑义余

学习

探索勾股定理范文精选

阅读(23)

本文为您介绍探索勾股定理范文精选,内容包括勾股定理三篇笔记,关于勾股定理的资料小论文。探索勾股定理篇1《数学课程标准》指出:“学生是数学学习的主人,教师是数学学习的组织者、引导者和合作者.”基于这个理念,我们应把课堂还给学生,让学

学习

浅谈历史比较法及其意义

阅读(24)

本文为您介绍浅谈历史比较法及其意义,内容包括运用历史比较法需要比较什么,历史比较法基本内容。摘要历史比较法是科学地分析与解释历史的方法之一,文章进一步探讨历史比较法及历史比较法的意义对研究历史有重要促进作用。

学习

重上井冈山

阅读(45)

本文为您介绍重上井冈山,内容包括重上井冈山全文朗诵,重上井冈山全文多少字。重上井冈山留下了许多鲜为人知的生动的故事。

学习

滑轮组的机械效率

阅读(29)

本文为您介绍滑轮组的机械效率,内容包括滑轮组的机械效率怎么说,滑轮组机械效率的字母。小明在学习了机械效率的知识之后,能根据机械效率的定义η=■×100%计算和测量一些机械的机械效率.在探究滑轮组的机械效率时,小明认为:只要能求出

学习

探究性学习研究论文

阅读(32)

摘要:探究性学习是一种全新的学习方式,也体现着一种全新的教育理念。在探究性学习中,教师的权威地位被颠覆,原有的知识结构变得不确定,新知的形成不是逻辑推导的结果而是不断试误的过程。这些观点与解构主义颇为近似,本文将从四个方面加以论述

学习

网站开发合同书

阅读(24)

本文为您介绍网站开发合同书,内容包括网页开发合同范本最新,网站项目开发合同书范本。网站开发合同书

学习

山坡羊·潼关怀古

阅读(24)

本文为您介绍山坡羊·潼关怀古,内容包括山坡羊潼关怀古全文译文,山坡羊潼关怀古全文赏析。峰峦如聚,波涛如怒,山河表里潼关路。望西都,意踌躇。伤心秦汉经行处,宫阙万间都做了土。兴,百姓苦;亡,百姓苦。

学习

消费的影响因素

阅读(18)

本文为您介绍消费的影响因素,内容包括消费影响因素,旅游消费行为影响因素。摘要:消费、投资、出口在经济发展中具有十分重要的作用。我国现在消费不足,资金没有的到充分利用。通过对消费不足的研究可以找到解决现在我国经济发展中遇到的诸

学习

营销方面论文范文精选

阅读(26)

本文为您介绍营销方面论文范文精选,内容包括营销论文答辩自述3-5分钟,营销小论文3000字。营销方面论文篇1摘要医药营销专业毕业论文是检验本科毕业生专业学习效果的重要实践环节,能够全面反映学生的综合运用能力与自学能力,也是提高毕业生

学习

教师职业道德

阅读(22)

本文为您介绍教师职业道德,内容包括最新教师职业道德规范全文,最新版教师职业道德百度文库。教师要教书育人、为人师表,这就要求教师有更高的道德水准。教师职业道德问题的反思。

学习

现代教育中“因材施教”的三原则

阅读(22)

本文为您介绍现代教育中“因材施教”的三原则,内容包括因材施教的原则最早是谁提出来的,因材施教是最好的教育方法。“因材施教”这一教学方法和教学原则早已被古今中外的学者和教育专家一致认同,并在教学过程和心理分析上深入探讨和广泛

学习

记叙文顺序专题

阅读(30)

本文为您介绍记叙文顺序专题,内容包括记叙文顺序及其作用,记叙文三种顺序。【专题导入】

学习

高中物理学习方法

阅读(25)

摘要:中物理对于大多数人来说是很难学的,这是毋庸质疑的.整个高中物理是比较抽象的,而且都是定量的,计算要求比较高.所以要学好高中物理,正确的方法是必不可少的,本文结合物理学科特点和学生学情提出了学生在物理学习中的注意和学习的方法。

学习

浅谈历史比较法及其意义

阅读(24)

本文为您介绍浅谈历史比较法及其意义,内容包括运用历史比较法需要比较什么,历史比较法基本内容。摘要历史比较法是科学地分析与解释历史的方法之一,文章进一步探讨历史比较法及历史比较法的意义对研究历史有重要促进作用。

学习

浅谈大学生社会实践活动的意义

阅读(24)

本文为您介绍浅谈大学生社会实践活动的意义,内容包括对大学生社会实践活动的理解,小学生社会实践活动的意义。摘要:大学生社会实践活动是引导学生走出校门、接触社会,使理论与实践相结合,培养学生分析问题与解决问题能力的重要途径。通过社

学习

翻译的意义之浅谈

阅读(24)

本文为您介绍翻译的意义之浅谈,内容包括翻译的理解与感悟,翻译的历史渊源和现代意义。【摘要】该论文对翻译的定义从意义的角度有了重新的定论,并且以索绪尔的语言意义观为基础,探讨了意义的确定性和客观性,并对意义予以不同的分类,使翻译的

学习

红楼梦的现实意义

阅读(21)

本文为您介绍红楼梦的现实意义,内容包括红楼梦有什么教育意义,红楼梦四春名字的意义。陋室空堂,当年笏满床;衰草枯杨,曾为歌舞场。蛛丝儿结满雕梁,绿纱今又糊在蓬窗上。说什么脂正浓,粉正香,如何两鬓又成霜?昨日黄土陇头送白骨,今宵红灯帐底卧鸳

学习

旅途的意义

阅读(31)

本文为您介绍旅途的意义,内容包括旅途本身的意义,旅行的意义歌曲。在车上看窗外山势,跌宕起伏,峰岚交替。我知道,现在已经在一条陌生高速公路上了。人生是否就像是一次旅行呢?开始,汽车在熟悉的市区穿梭,即将踏上旅途,正如美好的童年,即将扛上责

学习

浅谈树立正确的人生观、价值观和世界观的意义

阅读(38)

本文为您介绍浅谈树立正确的人生观、价值观和世界观的意义,内容包括树立正确的人生观和价值观的意义,树立正确的世界观人生观和价值观。【摘要】树立正确的人生观,价值观和世界观对每个人而言,都是至关重要的。只有树立正确的人生观、价值

学习

熵指数对麻醉深度监测的意义

阅读(31)

本文为您介绍熵指数对麻醉深度监测的意义,内容包括麻醉深度指数和麻醉意识指数,麻醉机上熵指数怎么计算。1熵指数与常用麻醉深度监测方法的比较

学习

古希腊智者运动及其启蒙意义

阅读(29)

本文为您介绍古希腊智者运动及其启蒙意义,内容包括古希腊智者运动的人文主义内涵,智者学派对希腊历史的贡献。摘要:智者运动是古希腊历史上一次重要的思想启蒙运动,智者学派的思想在历史上受到了很多批判和质疑,本文通过对智者思想的启蒙意