在小学数学中,复数是一个相对抽象的概念,但其讲解可以通过简单直观的方式进行,以下是关于小学数学中复数的讲解内容:
一、引入与概念建立
1、故事引入:以五百年前意大利数学家卡尔丹的问题“将10分成两个部分,使它们的乘积等于40”为例,引出方程x(10-x)=40,即x²-10x+40=0,指出此方程无实数解,从而自然地引入复数的概念。
2、定义讲解:复数是由一个实数和一个虚数构成的数,通常表示为a+bi的形式,其中a是实数部分,b是虚数部分,i为虚数单位,且规定i²=-1,3+2i就是一个复数,其中3是实部,2是虚部。
二、复数的分类
1、实数和虚数:当复数的虚部b=0时,复数就是实数;当实部a=0,且虚部b≠0时,复数就是纯虚数。
2、共轭复数:当两个复数实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数,如3+2i与3-2i互为共轭复数。
三、复数的运算规则
1、加法和减法:两个复数相加(减),将它们的实部与实部相加(减),虚部与虚部相加(减)。(2+3i)+(4+2i)=(2+4)+(3+2)i=6+5i;(5+6i)-(3+2i)=(5-3)+(6-2)i=2+4i。
2、乘法:可利用多项式乘法法则(FOIL法则)进行计算,即(a+bi)(c+di)=ac+bci+adi+bdi²=ac+bci+adi-bd=(ac-bd)+(bc+ad)i。(3+2i)(1-3i)=3-9i+2i-6i²=3-7i-6×(-1)=9-7i。
3、除法:将分子分母同时乘以分母的共轭复数,再进行化简。(8+6i)÷(2+3i)=(8+6i)×(2-3i)÷[(2+3i)×(2-3i)]=(16-24i+12i-18i²)÷(4-9i²)=(16-12i+18)÷(4+9)=(34-12i)÷13=34/13-12/13i。
四、几何意义
1、复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,x轴叫实轴,y轴除去原点的部分叫虚轴,表示实数的点都在实轴上,表示纯虚数的点都在虚轴上,原点只在实轴x上,不在虚轴上。
2、点的表示:任何一个复数z=a+bi都可以用复平面内的点Z(a,b)来表示,其中a是横坐标,b是纵坐标,这样,复数集C和复平面内所有的点所成的集合就是一一对应的。
通过上述方法,可以帮助学生建立起对复数的基本理解,并激发他们对数学的兴趣和探索欲望。