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1、【新教材】7.3.1 复数的三角表示式 教学设计(人教A版) 复数的三角形式是复数这一章中的一个重要内容,引进复数三角式的依据是复数的几何意义和三角函数的定义,它是数形结合的产物,有了它就可借助三角知识帮助处理复数的一些问题.课程目标:1. 掌握复数的三角形式,熟练进行两种形式的转化;2. 培养学生的转化,推理及运算能力;3. 通过学习本节知识,使学生体会数学的严谨美与图形美.数学学科素养1.数学抽象:复数三角表示的理解;2.直观想象:复数的辐角及辐角的主值的含义;3.数学运算:复数的代数表示与三角表示之间的转化. 重点:复数三角表达式的理解及其与代数表达式之间的互化 难点:复数三角表达式的理
2、解.教学方法:以学生为主体,小组为单位,采用诱思探究式教学,精讲多练.教学工具:多媒体.一、 情景导入提问:1、如图,角的终边上一点P(x,y),设P到原点O的距离|OP|r,那么怎样用角和r表示x,y? 2、我们知道,复数可以用abi(a,bR)的形式来表示,复数abi与复平面内的点Z(a,b)一一对应,与平面向量(a,b)也是一一对应的,如图,你能用向量的模r和以x轴的非负半轴为始边,以向量所在射线(射线OZ)为终边的角来表示复数z吗?要求:让学生自由发言,教师不做判断。而是引导学生进一步观察.研探.二、预习课本,引入新课阅读课本83-85页,思考并完成以下问题1、什么是辐角,辐角的主值用
3、什么表示?取值范围是多少?2、复数的三角形式是怎样定义的?又有什么特点?3、两个用三角形式表示的复数相等的充要条件是什么?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。三、新知探究1 .复数的辐角 以x轴的正半轴为始边、向量OZ所在的射线为终边的角,叫做复数z=a+bi的辐角。适合于 02的辐角的值,叫辐角的主值。记作:argz,即 0arg z2.2.复数的三角表达式一般地,任何一个复数zabi都可以表示成r(cos+isin)的形式其中,r是复数的模;是复数zabi的辐角r(cos+isin)叫做复数zabi的三角表示式,简称三角形式为了与三角形式区分开来a+bi叫做
4、复数的代数表示式,简称代数形式注意:复数三角形式的特点模非负,角相同,余弦前,加号连3、两个用三角形式表示的复数相等的充要条件:两个非零复数相等当且仅当它们模与辐角的主值分别相等四、典例分析、举一反三题型一 复数的三角形式例1下列复数是不是三角形式?若不是,把它们表示成三角形式(1) z1 cos 60isin 30 ;(2) z22(cos isin );(3) z3sin icos .【答案】(1) z1(cos isin ) (2) z22(cos isin). (3) z3cos ()isin () .【解析】(1)由“角相同”知,不是三角形式z1cos 60isin 30i,模r,c
5、os ,与z1对应的点在第一象限,所以取.即z1cos 60isin 30(cos isin )(2)由“加号连”知,不是三角形式复平面上的点Z2(2cos ,2sin )在第四象限,不需要改变三角函数名称,可用诱导公式“2”变换到第四象限所以z22(cos isin )2(cos(2)isin (2)2(cos isin)(3)由“余弦前”知,不是三角形式复平面上的点Z3(sin ,cos )在第二象限(假定为锐角),需要改变三角函数名称,可用诱导公式“”将变换到第二象限所以z3 sin icos cos ()isin () .解题技巧(复数三角形式的判断依据和变形步骤)(1)判断依据:三角
6、形式的结构特征:模非负,角相同,余弦前,加号连(2)变形步骤:首先确定复数z对应点所在象限(此处可假定为锐角),其次判断是否要变换三角函数名称,最后确定辐角此步骤可简称为“定点定名定角”.跟踪训练一1下列复数是不是三角形式?若不是,把它们表示成三角形式(1)z12(cos isin ) ;(2) z2(cosisin);(3) z3 2(cos isin )【答案】(1)是三角形式 (2) z2(cosisin ) (3) z32cos()isin ()【解析】(1)z12(cos isin )符合三角形式的结构特征,是三角形式(2)由“加号连”知,不是三角形式z2(cosisin)i,模r,
7、cos .复数对应的点在第三象限,所以取,即z2(cos isin)(cosisin )(3) 由“模非负”知,不是三角形式复平面上的点Z1(2cos ,2sin )在第三象限(假定为锐角),余弦“cos ”已在前,不需要变换三角函数名称,因此可用诱导公式“”将变换到第三象限所以z32(cos isin )2cos()isin ()题型二 复数的代数形式表示成三角形式例2 画出下列复数对应的向量,并把这些复数表示成三角形式:(1); (2).【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析;【解析】(1)复数对应的向量如图所示,则.因为与对应的点在第一象限,所以.于是.(2)复数对应的向量如图所示,
8、则.因为与对应的点在第四象限,所以.于是.当然,把一个复数表示成三角形式时,辐角不一定取主值.例如也是的三角形式.解题技巧: (复数的代数形式化三角形式的步骤)(1)先求复数的模;(2)决定辐角所在的象限;(3)根据象限求出辐角(常取它的主值);(4)写出复数的三角形式跟踪训练二1把下列复数表示成三角形式:(1)1;(2)2i;(3)i; (4)2(sinicos)【答案】(1) 1cos 0isin 0. (2)2i2(cos isin )(3)i2cos()isin() (4)2(sin icos)2(cos isin )【解析】(1)r1,对应的点在x轴的正半轴上,所以arg(1)0.所
9、以1cos 0isin 0. (2) r2,对应的点在y轴的负半轴上,所以arg(2i).所以2i2(cos isin )(3) r2,对应的点在第四象限,且cos ,所以取.所以i2cos()isin()(4)2(sinicos)i,r2,对应的点在第二象限,且cos ,所以取.所以2(sin icos)2(cos isin )题型三 把复数表示成代数形式例3 分别指出下列复数的模和一个辐角,画出它们对应的向量,并把这些复数表示成代数形式:(1);(2).【答案】(1)复数的模,一个辐角,作图见解析,(2)复数的模,一个辐角,作图见解析,【解析】(1)复数的模,一个辐角,对应的向量如图所示.
10、 所以.(2)复数的模,一个辐角,对应的向量如图所示. 所以.解题技巧(把复数表示成代数形式的注意事项)(1)类似三角形式的复数求模和辐角时,注意三角形式的结构特征:模非负,角相同,余弦前,加号连(2)由三角形式表示成代数形式,直接求出角的三角函数值,化简即可跟踪训练三1把下列复数表示成代数形式:(1)z13(cos isin );(2)z22cos()isin ();(3)z35(cos 135isin 135)【答案】(1)z1i. (2)z22i. (3)z3i.【解析】(1)z13(cos isin)33ii.(2)z22cos()isin()202(1)i2i.(3)z35(cos 135isin 135)5()5ii.五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧六、板书设计7.3.1 复数的三角表示式1. 复数的辐角 例1 例2 例3 2. 复数的三角表示式 特点:3、两个用三角形式表示的复数相等的充要条件: 七、作业课本86页练习,89页习题7.3的1、2题.本节课主要是在学生了解复数的代数形式及向量知识的基础上,探索复数的另一种表示方法,对于本节题型,注重让学生总结解题技巧,便于学生对知识有更系统的认知.