第一篇：復(fù)數(shù)的幾何意義教案

課題：復(fù)數(shù)的幾何意義

學(xué)校

姓名

一、教學(xué)目標(biāo)：

（1）能夠類比實(shí)數(shù)的幾何意義說出復(fù)數(shù)幾何意義（2）會(huì)利用幾何意義求復(fù)數(shù)的模；（3）能夠說出共軛復(fù)數(shù)的概念

二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：復(fù)數(shù)的幾何意義以及復(fù)數(shù)的模 難點(diǎn)：復(fù)數(shù)的幾何意義及模的綜合應(yīng)用

三、教學(xué)方法：

本節(jié)主要讓學(xué)生類比實(shí)數(shù)的幾何意義和實(shí)數(shù)的絕對(duì)值的幾何意義，探究出復(fù)數(shù)的幾何意義和復(fù)數(shù)的模公式。

四、教學(xué)過程：

（一）課題引入 實(shí)數(shù)的幾何意義

1.提問：在幾何上，我們用什么來表示實(shí)數(shù)? 實(shí)數(shù)可以用數(shù)軸上的點(diǎn)來表示

? 數(shù)軸上的點(diǎn) 實(shí)數(shù) ????(數(shù))(形)

（二）新知探究

探究一：復(fù)數(shù)的幾何意義

思考1: 實(shí)數(shù)與數(shù)軸上的點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系是什么？類比實(shí)數(shù)的表示，是否也存在一個(gè)點(diǎn)與之對(duì)應(yīng)？若存在，這個(gè)點(diǎn)的形式是什么？ 問：你能找出復(fù)數(shù)與有序?qū)崝?shù)對(duì)、坐標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系嗎？（教師提出問題，學(xué)生思考，進(jìn)行小組討論）。

通過類比，找出復(fù)數(shù)與有序?qū)崝?shù)對(duì)、坐標(biāo)點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。從而找到復(fù)數(shù)的幾何意義。

思考2：平面向量oz的坐標(biāo)為 ,由此你能得出復(fù)數(shù)的另一個(gè)幾何意義嗎？

一一對(duì)應(yīng)

通過思考2，讓學(xué)生能夠把復(fù)數(shù)和位置向量相結(jié)合，從而推導(dǎo)復(fù)數(shù)的另一個(gè)幾何意義。

復(fù)數(shù)集C和復(fù)平面內(nèi)所有的點(diǎn)所成的集合是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即

一一對(duì)應(yīng)一一對(duì)應(yīng)復(fù)數(shù) ?????復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn) ?????平面向量

（數(shù)）（形）

建立了平面直角坐標(biāo)系來表示------復(fù)數(shù)平面(簡稱復(fù)平面)x軸------實(shí)軸 y軸------虛軸 小結(jié)：復(fù)數(shù)的幾何意義：

1復(fù)數(shù)與復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的 2復(fù)數(shù)與復(fù)平面內(nèi)向量oz一一對(duì)應(yīng)的 復(fù)平面的有關(guān)概念介紹 1復(fù)平面

2實(shí)軸 表示實(shí)數(shù)

3虛軸 除原點(diǎn)外都是純虛數(shù) 探究二：復(fù)數(shù)的模

思考：實(shí)數(shù)絕對(duì)值的幾何意義？通過類比，你能說出復(fù)數(shù)的模幾何意義嗎? 復(fù)數(shù)z=a+bi(a，b∈R)的模：|z|=OZ= 共軛復(fù)數(shù)：

（三）典型例題 例1．辨析

下列命題中的假命題是（）

(A)在復(fù)平面內(nèi)，對(duì)應(yīng)于實(shí)數(shù)的點(diǎn)都在實(shí)軸上；(B)在復(fù)平面內(nèi)，對(duì)應(yīng)于純虛數(shù)的點(diǎn)都在虛軸上；(C)在復(fù)平面內(nèi)，實(shí)軸上的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)都是實(shí)數(shù)；(D)在復(fù)平面內(nèi)，虛軸上的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)都是純虛數(shù)。變式（或跟蹤）訓(xùn)練

1．“a=0”是“復(fù)數(shù)a+bi(a , b∈R)是純虛數(shù)”的（）。(A)必要不充分條件(B)充分不必要條件

(C)充要條件(D)不充分不必要條件

2．“a=0”是“復(fù)數(shù)a+bi(a , b∈R)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在虛軸上”的（）。

(A)必要不充分條件(B)充分不必要條件

(C)充要條件(D)不充分不必要條件

例2．已知復(fù)數(shù)z=(m2+m-6)+(m2+m-2)i在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第二象限，求實(shí)數(shù)m允許的取值范圍

方法總結(jié)：表示復(fù)數(shù)的點(diǎn)所在象限的問題 轉(zhuǎn)化 復(fù)數(shù)的實(shí)部與虛部所滿足的不等式組的問題

(幾何問題)(代數(shù)問題)一種重要的數(shù)學(xué)思想：數(shù)形結(jié)合思想

變式（或跟蹤）訓(xùn)練：

1、已知復(fù)數(shù)z=(m2+m-6)+(m2+m-2)i在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在直線x-2y+4=0上，求實(shí)數(shù)m的值。

解：∵復(fù)數(shù)z=(m2+m-6)+(m2+m-2)i在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是（m2+m-6，m2+m-2），∴(m2+m-6)-2(m2+m-2)+4=0 ∴m=1或m=-2。

2：證明對(duì)一切m，此復(fù)數(shù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)不可能位于第四象限。

（四）拓展提升

探究

三、復(fù)數(shù)的模 的幾何意義: 對(duì)應(yīng)平面向量 的模| Z|，即復(fù)數(shù) z=a+bi在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)Z(a,b)到原點(diǎn)的距離。

（五）歸納小結(jié)

1、復(fù)數(shù)幾何意義

2、復(fù)數(shù)模的幾何意義

3、數(shù)學(xué)思想方法：類比、數(shù)形結(jié)合

五、作業(yè)布置 1.書面作業(yè)： 2.探究性作業(yè)：思考：

(1)滿足|z|=5(z∈R)的z值有幾個(gè)？

（2)滿足|z|=5(z∈C)的z值有幾個(gè)？這些復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在復(fù)平面上構(gòu)成怎樣的圖形？

六、教學(xué)反思

七、超級(jí)鏈接

1、在復(fù)平面內(nèi)，分別用點(diǎn)和向量表示下列復(fù)數(shù)：

4，3+i，-1+4i，-3-2i，-i

13?i，試比較它們模的大小 223、若復(fù)數(shù)Z=4a+3ai(a<0)，則其模長為

2、已知復(fù)數(shù)Z1=3-4i，Z2=4滿足|z|=1(z∈R)的z值有幾個(gè)？滿足|z|=1(z∈C)的z值有幾個(gè)？這些復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在復(fù)平面內(nèi)構(gòu)成怎樣的圖形？其軌跡方程是什么？

5、復(fù)數(shù)z1=1+2i，z2=－2+i，z3=－1－2i，它們?cè)趶?fù)平面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是一個(gè)平行四邊形的三個(gè)頂點(diǎn)，求這個(gè)平行四邊形的第四個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù).6.設(shè)Z為純虛數(shù)，且z?1??1?i，求復(fù)數(shù)Z

7、設(shè)Z為純虛數(shù)，且|z+2|=|4-3 i |，求復(fù)數(shù)Z

第二篇：復(fù)數(shù)·復(fù)數(shù)的乘法及其幾何意義

復(fù)數(shù)·復(fù)數(shù)的乘法及其幾何意義·教案

教學(xué)目標(biāo)

1．掌握用復(fù)數(shù)的三角形式進(jìn)行乘法運(yùn)算的法則及其推導(dǎo)過程． 2．掌握復(fù)數(shù)乘法的幾何意義．

3．讓學(xué)生領(lǐng)悟到“轉(zhuǎn)化”這一重要數(shù)學(xué)思想方法． 4．培養(yǎng)學(xué)生探索問題、分析問題、解決問題的能力． 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：復(fù)數(shù)的三角形式是本節(jié)內(nèi)容的出發(fā)點(diǎn)，復(fù)數(shù)的乘法運(yùn)算． 難點(diǎn)：復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的幾何意義，不易為學(xué)生掌握． 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

師：前面我們學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的運(yùn)算和復(fù)數(shù)的三角形式，請(qǐng)大家用5分鐘的時(shí)間，完成以下兩道題的演算．（利用投影儀出示）

1．（1-2i）（2+i）（4+3i）；

想出算法后，請(qǐng)大家在筆記本上演算，允許同學(xué)之間交換意見．

（教師在教室里巡視，稍過幾分鐘，請(qǐng)一位已經(jīng)做完的同學(xué)在黑板上寫出推導(dǎo)過程）學(xué)生板演：

z1·z2=r1（cosθ1+isinθ1）·r2（cosθ2+isinθ2）=（r1cosθ1+ir1sinθ1）·（r2cosθ2+ir2sinθ2）

=（r1r2cosθ1cosθ2-r1r2sinθ1sinθ2）+i（r1r2sinθ1cosθ2+r1r2cosθ1sinθ2）=r1r2[（cosθ1cosθ2-sinθ1sinθ2）+i（sinθ1cosθ2+cosθ1sinθ2] =r1r2[cos（θ1+θ2）+isin（θ1+θ2）]． 師：很好，你是怎樣想出來的？為什么這樣想？

生：我們已經(jīng)學(xué)過復(fù)數(shù)的代數(shù)形式運(yùn)算，因此把三角形式化為代數(shù)形式，按著代數(shù)形式的乘法運(yùn)算法則就可以完成運(yùn)算．根據(jù)數(shù)學(xué)求簡的原則，運(yùn)用三角公式把結(jié)果化簡． 在已知的基礎(chǔ)上發(fā)展和探索未知的東西，解題時(shí)，把未知轉(zhuǎn)化成已知，這是重要的思想方法．我是根據(jù)這個(gè)思想才想出來的．

師：觀察這個(gè)問題的已知和結(jié)論，同學(xué)們能發(fā)現(xiàn)有什么規(guī)律嗎？

生：兩個(gè)復(fù)數(shù)相乘，積的模等于各復(fù)數(shù)模的積，積的復(fù)角等于各復(fù)數(shù)的輻角的和． 師：利用這個(gè)結(jié)論，請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算：

這就是復(fù)數(shù)的三角形式乘法運(yùn)算公式．

三角形式是由模和輻角兩個(gè)量確定的，進(jìn)行乘法運(yùn)算時(shí)要清楚模怎樣算？輻角怎樣算？ 使用復(fù)數(shù)的三角形式進(jìn)行運(yùn)算的條件是復(fù)數(shù)必須是三角形式的標(biāo)準(zhǔn)式，輻角不要求一定是主值．

同學(xué)們已經(jīng)了解，復(fù)數(shù)通過幾何表示，把復(fù)數(shù)與復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)或從原點(diǎn)出發(fā)的向量建立起一一對(duì)應(yīng)后，復(fù)數(shù)不僅取得了實(shí)際的解釋，而且確實(shí)逐步展示了它的廣泛應(yīng)用．我們已經(jīng)研究了復(fù)數(shù)加、減法的幾何意義，并感覺到了它的用途，請(qǐng)大家討論一下，學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)的三角形式運(yùn)算對(duì)復(fù)數(shù)乘法的幾何意義有什么啟發(fā)呢？

（同學(xué)分組討論，請(qǐng)小組代表發(fā)言．如果條件允許，在學(xué)生發(fā)言同時(shí)，用多媒體輔助教學(xué)，演示模伸縮情況，輻角終邊的旋轉(zhuǎn)）

生：復(fù)數(shù)的乘法對(duì)應(yīng)的向量，就是由對(duì)應(yīng)于被乘數(shù)所對(duì)應(yīng)的向量按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)角θ2（θ2＞0，如果θ2＜0，按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)角|θ2|，再把其模變?yōu)樵瓉淼膔2倍（r2＞1，應(yīng)伸長；0＜r2＜1，應(yīng)縮短；r2=1，模長不變），所得的向量就表示積z1·z2．這是復(fù)數(shù)乘法的幾何意義．

師：解此題復(fù)數(shù)是否一定化成三角形式？

生：復(fù)數(shù)與從原點(diǎn)出發(fā)的向量建立了一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，無論是代數(shù)形式還是三角形式都表示同一個(gè)復(fù)數(shù)和向量，運(yùn)算結(jié)果是一個(gè)數(shù)，因此不一定化成三角形式，應(yīng)根據(jù)需要來選擇．

師：說得好，請(qǐng)同學(xué)們寫一下解題過程．（找一名同學(xué)到黑板板演）

解：所求的復(fù)數(shù)就是-1+i乘以一個(gè)復(fù)數(shù)z0的積，這個(gè)復(fù)數(shù)z0的模是1，輻角的主值是120°．所求的復(fù)數(shù)是：（-1+i）·1·（cos 120°+isin 120°）

師：為什么？

生丙：乘數(shù)sin30°+icos 30°不是復(fù)數(shù)三角形式的標(biāo)準(zhǔn)式，應(yīng)化為cos 60°＋isin 60°，這樣才能應(yīng)用復(fù)數(shù)乘法的幾何意義來解題．

師：同學(xué)們應(yīng)注意到旋轉(zhuǎn)的角度是輻角來確定的，而輻角的大小又是由復(fù)數(shù)的三角形式的標(biāo)準(zhǔn)式來確定．

同學(xué)們開始討論解決：

生庚：復(fù)數(shù)運(yùn)算的幾何意義是在復(fù)平面內(nèi)實(shí)施的，因此要建立直角坐標(biāo)系． 師：你分析得正確，如圖8－13，建立坐標(biāo)系．取正方形的邊長為單位長1．

生辛：∠B1Ox=∠1，∠B2Ox=∠2，∠B3Ox=∠3，這樣，∠1+∠2+∠3=∠B1Ox+∠B2Ox+∠B3Ox．而∠B1Ox，∠B2Ox，∠B3Ox可以分別看作B1，B2，B3三個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)復(fù)數(shù)的輻角主值，下面應(yīng)考慮B1，B2，B3對(duì)應(yīng)復(fù)數(shù)是什么？

按著老師規(guī)定的單位長，B1，B2，B3三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)分別為1＋i，2＋i，3＋i． 師：好，你先談到這里，如果單位長度有新的規(guī)定，例如邊長為2，則三點(diǎn)對(duì)應(yīng)復(fù)數(shù)分別為2＋2i，4＋2i，6＋2i，并未影響復(fù)數(shù)的輻角主值的大小，不過計(jì)算要繁一些．同學(xué)們繼續(xù)討論．

生壬：2＋i，3＋i的輻角主值都不是特殊角，只能查表求近似值再相加，誤差較大．根據(jù)復(fù)數(shù)乘法的幾何意義，積的輻角等于兩個(gè)乘數(shù)輻角之和，可以先作乘法，看乘積是什么？假若其輻角主值也不是特殊角，但只取一次近似值． 師：你分析得很好，請(qǐng)你計(jì)算一下：

師：今天這節(jié)課，從知識(shí)上要掌握用復(fù)數(shù)的三角形式進(jìn)行乘法運(yùn)算的法則和乘法的幾何意義及其推導(dǎo)過程．從思考方法上要善于從未知與已知、數(shù)與形以及復(fù)數(shù)的各種形式互相轉(zhuǎn)換角度上考慮問題．現(xiàn)在布置作業(yè)：

第三篇：復(fù)數(shù)·復(fù)數(shù)的減法及其幾何意義

復(fù)數(shù)·復(fù)數(shù)的減法及其幾何意義·教案

教學(xué)目標(biāo)

1．理解并掌握復(fù)數(shù)減法法則和它的幾何意義．

2．滲透轉(zhuǎn)化，數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想和方法，提高分析、解決問題能力． 3．培養(yǎng)學(xué)生良好思維品質(zhì)（思維的嚴(yán)謹(jǐn)性，深刻性，靈活性等）． 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：復(fù)數(shù)減法法則．

難點(diǎn)：對(duì)復(fù)數(shù)減法幾何意義理解和應(yīng)用． 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

（一）引入新課

師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)加法法則及其幾何意義，今天我們研究的課題是復(fù)數(shù)減法及其幾何意義．

（板書課題：復(fù)數(shù)減法及其幾何意義）

（二）復(fù)數(shù)減法

師：首先規(guī)定，復(fù)數(shù)減法是加法逆運(yùn)算，那么復(fù)數(shù)減法法則為（a+bi）-（c+di）=（a-c）+（b-d）i，（板書）1．復(fù)數(shù)減法法則

（1）規(guī)定：復(fù)數(shù)減法是加法逆運(yùn)算；

（2）法則：（a+bi）-（c+di）=（a-c）+（b-d）i（a，b，c，d∈R）． 如何推導(dǎo)這個(gè)法則呢？

生：把（a+bi）-（c+di）看成（a+bi）+（-1）（c+di）．（學(xué)生口述，教師板書）

（a+bi）-（c+di）=（a+bi）+（-1）（c+di）=（a+bi）+（-c-di）=（a-c）+（b-d）i． 師：說一下這樣推導(dǎo)的想法和依據(jù)是什么？

生：把減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算，利用乘法分配律和復(fù)數(shù)加法法則．

師：轉(zhuǎn)化的想法很好．但復(fù)數(shù)和乘法分配律在這里作為依據(jù)不合適，因?yàn)閺?fù)數(shù)乘法還沒有學(xué)，邏輯上出現(xiàn)一些問題． 生：我覺得可以利用復(fù)數(shù)減法是加法逆運(yùn)算的規(guī)定來推導(dǎo)．（學(xué)生口述，教師板書）

推導(dǎo)：設(shè)（a+bi）-（c+di）=x+yi（x，y∈R）．即復(fù)數(shù)x+yi為復(fù)數(shù)a+bi減去復(fù)數(shù)c+di的差．由規(guī)定，得（x+yi）+（c+di）=a+bi，依據(jù)加法法則，得（x+c）+（y+d）i=a+bi，依據(jù)復(fù)數(shù)相等定義，得

故（a+bi）-（c+di）=（a-c）+（b-d）i． 師：這樣推導(dǎo)每一步都有合理依據(jù)．

我們得到了復(fù)數(shù)減法法則，那么兩個(gè)復(fù)數(shù)的差是什么數(shù)？ 生：仍是復(fù)數(shù)．

師：兩個(gè)復(fù)數(shù)相減所得差的結(jié)果會(huì)不會(huì)是不同的復(fù)數(shù)？ 生：不會(huì)． 師：這說明什么？

生：兩個(gè)復(fù)數(shù)的差是唯一確定的復(fù)數(shù)．

師：復(fù)數(shù)的加（減）法與多項(xiàng)式加（減）法是類似的．就是把復(fù)數(shù)的實(shí)部與實(shí)部，虛部與虛部分別相加（減），即（a+bi）±（c+di）=（a±c）+（b±d）i．

（三）復(fù)數(shù)減法幾何意義

師：我們有了做復(fù)數(shù)減法的依據(jù)——復(fù)數(shù)減法法則，那么復(fù)數(shù)減法的幾何意義是什么？（板書：2．復(fù)數(shù)減法幾何意義）生：用向量表示兩個(gè)做減法的復(fù)數(shù)．（學(xué)生口述，教師板書）設(shè)z=a+bi（a，b∈R），z1=c+di（c，d∈R），對(duì)應(yīng)向量分別

師：我們應(yīng)該如何認(rèn)識(shí)這個(gè)方程？（學(xué)生困惑，教師引導(dǎo)）

師：我們先看方程左式，右式分別表示什么？

生：方程左式可以看成|z-（1+i）|，是復(fù)數(shù)Z與復(fù)數(shù)1+i差的模． 師：有什么幾何意義嗎？

生：是動(dòng)點(diǎn)Z與定點(diǎn)（1，1）間的距離．（學(xué)生活躍起來，紛紛舉手回答）

生：方程右式也可以寫成|z-（-2-i）|，是復(fù)數(shù)z與復(fù)數(shù)-2-i差的模，也就是動(dòng)點(diǎn)Z與定點(diǎn)（-2，-1）間距離．這個(gè)方程表示的是到兩點(diǎn)（+1，1），（-2，-1）距離相等的點(diǎn)的軌跡方程，這個(gè)動(dòng)點(diǎn)軌跡是以點(diǎn)（+1，1），（-2，-1）為端點(diǎn)的線段的垂直平分線．（2）|z+i|+|z-i|=4；（學(xué)生議論后，舉手回答）

生：方程可以看成|z-（-i）|+|z-i|=4，表示的是到兩個(gè)定點(diǎn)（0，-1）和（0，1）距離和等于4的動(dòng)點(diǎn)軌跡．

師：這個(gè)動(dòng)點(diǎn)軌跡是什么曲線呢？（學(xué)生稍有遲疑，有些同學(xué)小聲議論）生：是橢圓吧．

師：似乎回答的不夠肯定，不妨回憶一下橢圓的定義．

（學(xué)生在教師的提示下一起回答）生：在平面內(nèi)，與兩個(gè)定點(diǎn)F1，F(xiàn)2距離的和等于常數(shù)（大于|F1F2|）的點(diǎn)的軌跡叫橢圓． 師：滿足這個(gè)方程的動(dòng)點(diǎn)軌跡是不是橢圓呢？

生：是．因?yàn)辄c(diǎn)Z到兩個(gè)定點(diǎn)的距離和是常數(shù)4，并且大于兩點(diǎn)（0，-1），（0，1）間的距離2，所以滿足方程的動(dòng)點(diǎn)軌跡是橢圓．（3）|z+2|-|z-2|=1．（3）|z+2|-|z-2|=1．（學(xué)生議論后，舉手回答）

生：這個(gè)方程可以寫成|z-（-2）|-|z-2|=1，所以表示到兩個(gè)定點(diǎn)（-2，0），（2，0）距離差等于1的點(diǎn)的軌跡，這個(gè)軌跡是雙曲線． 師：說的再準(zhǔn)確些． 生：是雙曲線右支．

師：很好．由z1-z2幾何意義，將z1-z2取模得到復(fù)平面內(nèi)兩點(diǎn)間距離公式d=|z1-z2|，由此得到線段垂直平分線，橢圓、雙曲線等復(fù)數(shù)方程．使有些曲線方程形式變得更為簡捷．且反映曲線的本質(zhì)特征．

例4 設(shè)動(dòng)點(diǎn)Z與復(fù)數(shù)z=x+yi對(duì)應(yīng)，定點(diǎn)P與復(fù)數(shù)p=a+bi對(duì)應(yīng)．求（1）復(fù)平面內(nèi)圓的方程；（學(xué)生口述，教師板書）

解：復(fù)平面內(nèi)滿足不等式|z-p|＜r（r∈R+）的點(diǎn)的集合是以P為圓心，r為半徑的圓面部分（不包括周界）．

師：利用復(fù)平面內(nèi)兩點(diǎn)間距離公式，可以用復(fù)數(shù)解決解析幾何中某些曲線方程．不等式等問題．

（五）小結(jié)

師：我們通過推導(dǎo)得到復(fù)數(shù)減法法則，并進(jìn)一步得到了復(fù)數(shù)減法幾何意義，應(yīng)用復(fù)數(shù)減法幾何意義和復(fù)平面內(nèi)兩點(diǎn)間距離公式，可以用復(fù)數(shù)研究解析幾何問題，不等式以及最值問題．

（六）布置作業(yè)P193習(xí)題二十七：2，3，8，9． 課堂教學(xué)設(shè)計(jì)說明

1．復(fù)數(shù)加法法則是規(guī)定的，而復(fù)數(shù)減法法則需要推導(dǎo)．推導(dǎo)過程要求每一步都要有合理依據(jù)，滲透轉(zhuǎn)化思想，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)思維品質(zhì)．復(fù)數(shù)減法幾何意義是教學(xué)難點(diǎn)，主要由于學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)及其幾何表示還不很熟悉，在復(fù)數(shù)加法幾何意義學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生自己得到復(fù)數(shù)減法幾何意義，有利于學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)幾何意義以及復(fù)數(shù)減法幾何意義理解． 2．對(duì)復(fù)數(shù)減法幾何意義應(yīng)分三個(gè)層次．

例1主要訓(xùn)練學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)減法幾何意義應(yīng)用，并通過此例題使學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)減法幾何意義有具體認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步使學(xué)生理解向量與向量終點(diǎn)表示復(fù)數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系，并體會(huì)兩個(gè)相等向量表示兩個(gè)復(fù)數(shù)差的各自方便之處．

例2是對(duì)復(fù)平面內(nèi)兩點(diǎn)間距離公式的推導(dǎo)，這既是對(duì)復(fù)數(shù)減法幾何意義再次應(yīng)用，同時(shí)也為對(duì)復(fù)數(shù)方程的認(rèn)識(shí)打下基礎(chǔ)．

例3和例4是在例2公式基礎(chǔ)上將復(fù)數(shù)幾何意義應(yīng)用推廣到用復(fù)數(shù)研究解析幾何某些曲線、不等式等問題，使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)復(fù)數(shù)減法幾何意義的重要性．

第四篇：復(fù)數(shù)與幾何教案

復(fù)數(shù)與幾何·教案

教學(xué)目標(biāo)

1．掌握復(fù)平面、向量等有關(guān)概念；弄清復(fù)數(shù)集C與復(fù)平面內(nèi)所有的點(diǎn)組成的集合之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及復(fù)數(shù)與從原點(diǎn)出發(fā)的向量之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；弄清復(fù)數(shù)模的幾何意義．

2．通過數(shù)形結(jié)合研究復(fù)數(shù)，提高學(xué)生的數(shù)形結(jié)合能力，突出比較與類比的研究方法．

3．感受到為真理執(zhí)著追求的精神．進(jìn)行辯證唯物主義教育． 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：復(fù)數(shù)與點(diǎn)與向量的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及復(fù)數(shù)的模．

難點(diǎn)：自由向量與位置向量的區(qū)別，以及它們與復(fù)數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系． 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

師：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)的概念．什么是復(fù)數(shù)？ 生：形如a＋bi的數(shù)叫復(fù)數(shù)．（學(xué)生有不同意見，小聲議論）師：誰有補(bǔ)充？

生：形如a＋bi（a，b∈R）的數(shù)叫復(fù)數(shù)．（教師給予肯定）

師：a，b∈R的條件很重要，實(shí)際上我們是用實(shí)數(shù)來定義的復(fù)數(shù)，雖然我們知道了復(fù)數(shù)的定義，但是復(fù)數(shù)對(duì)于我們來說，總感到摸不著抓不住，不像實(shí)數(shù)，任何一個(gè)實(shí)數(shù)，都可以在數(shù)軸上找到一個(gè)點(diǎn)與它對(duì)應(yīng)，那么復(fù)數(shù)到底在哪里呢？我們能不能像實(shí)數(shù)那樣來表示復(fù)數(shù)呢？

生：數(shù)軸上的點(diǎn)不能表示虛數(shù)，只能表示實(shí)數(shù)．

師：那么用什么可以表示復(fù)數(shù)呢？注意復(fù)數(shù)是由a，b兩個(gè)實(shí)數(shù)決定的，可以大膽設(shè)想一下，我們可以利用什么來表示復(fù)數(shù)？

生：可以用直角坐標(biāo)系里的點(diǎn)來表示嗎？ 師：××提出了一個(gè)想法，用直角坐標(biāo)系內(nèi)的點(diǎn)來表示復(fù)數(shù)．這種想法行不行呢？

（在黑板上畫出直角坐標(biāo)系，任取一點(diǎn)（a，b））師：能不能用點(diǎn)來表示復(fù)數(shù)呢？

生：可以．因?yàn)橛幸粋€(gè)復(fù)數(shù)a＋bi（a，b∈R），就有一個(gè)點(diǎn)（a，b），而有一個(gè)點(diǎn)（a，b），就有一個(gè)復(fù)數(shù)a＋bi．

師：他剛才所說的實(shí)際想說明一點(diǎn)復(fù)數(shù)集與坐標(biāo)系中的點(diǎn)構(gòu)成的集合是一一對(duì)應(yīng)的．的確，由復(fù)數(shù)相等的概念，我們知道一個(gè)復(fù)數(shù)a＋bi由一個(gè)有序?qū)崝?shù)對(duì)（a，b）唯一確定，而有序?qū)崝?shù)對(duì)與直角坐標(biāo)系中的點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的．因此我們完全可以建立復(fù)數(shù)集與點(diǎn)集之間的一一對(duì)應(yīng)．看來，用點(diǎn)來表示復(fù)數(shù)是完全可以的．為了區(qū)別表示復(fù)數(shù)的點(diǎn)與其它的點(diǎn)，我們把這個(gè)建立了直角坐標(biāo)系來表示復(fù)數(shù)的平面叫做復(fù)平面．那么在這個(gè)坐標(biāo)系中x軸上的點(diǎn)與y軸上的點(diǎn)所表示的復(fù)數(shù)分別具有什么特點(diǎn)呢？

生：x軸上的點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0，即復(fù)數(shù)的虛部為0，因此x軸上的點(diǎn)代表實(shí)數(shù)．

師：既然x軸上的點(diǎn)代表了所有實(shí)數(shù)，我們就把復(fù)平面中的x軸叫實(shí)軸．那么y軸上的點(diǎn)代表什么樣的復(fù)數(shù)呢？

生：由于y軸上的點(diǎn)的橫坐標(biāo)都是零，因此y軸上的點(diǎn)表示的是純虛數(shù)． 師：同學(xué)們認(rèn)為他說得對(duì)嗎？

（大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為他說得對(duì)，少數(shù)人有疑惑）

生：原點(diǎn)也在y軸上，但0不是純虛數(shù)，而是實(shí)數(shù)．所以y軸上的點(diǎn)除原點(diǎn)外表示的都是純虛數(shù)．

師：他說得很對(duì)．y軸上只有這個(gè)原點(diǎn)搗亂，不然就可以表示所有的純虛數(shù)．因此，我們把去掉原點(diǎn)后的y軸叫虛軸．這樣虛軸上所有的點(diǎn)都表示純虛數(shù)．那么，直角坐標(biāo)平面與復(fù)平面有什么區(qū)別？

生：直角坐標(biāo)平面中的x軸與y軸交于原點(diǎn)，而復(fù)平面中的實(shí)軸與虛軸沒有交點(diǎn)．

師：我們通過建立復(fù)平面，將復(fù)數(shù)集與復(fù)平面上的點(diǎn)建立了一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，這樣復(fù)數(shù)對(duì)我們來說，也就不顯得那樣遙遠(yuǎn)了．但對(duì)于復(fù)數(shù)的認(rèn)可，在19世紀(jì)可沒那么簡單．第一次認(rèn)真討論這種數(shù)的是文藝復(fù)興時(shí)期意大利有名的數(shù)學(xué)“怪杰”卡丹，他是1545年開始討論這種數(shù)的，當(dāng)時(shí)復(fù)數(shù)被他稱作“詭辯量”，幾乎過了100年，笛卡爾才給這種“虛幻之?dāng)?shù)”取了一個(gè)名字——虛數(shù)．但是又過了140年，歐拉還是說這種數(shù)只是存在于“幻想之中”，并用i（imaginary，即虛幻的縮寫）來表示它的單位．后來德國數(shù)學(xué)家高斯給出了復(fù)數(shù)的定義，但他們?nèi)愿械竭@種數(shù)有點(diǎn)虛無縹緲，盡管他也感到它的作用．1830年，高斯詳細(xì)論述了用直角坐標(biāo)系的復(fù)平面上的點(diǎn)表示復(fù)數(shù)a＋bi，使復(fù)數(shù)有了立足之地，人們才最終承認(rèn)了它．看來復(fù)數(shù)從發(fā)現(xiàn)到最終被人們承認(rèn)，的確經(jīng)過了一個(gè)漫長坎坷的過程，可最終使人們接受他的還是它的幾何表示，用點(diǎn)表示復(fù)數(shù)后，人們才覺得復(fù)數(shù)的存在．

（學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)史方面的知識(shí)很感興趣，因?yàn)樗麄兏械綌?shù)學(xué)的發(fā)展是那樣神秘，可以憑空造出數(shù)來，學(xué)生聽得聚精會(huì)神，當(dāng)最后得知是用點(diǎn)來表示復(fù)數(shù)這一理論使復(fù)數(shù)得以被人承認(rèn)后，甚至還有些成就感）

師：用點(diǎn)表示復(fù)數(shù)后，我們還要介紹一種表示復(fù)數(shù)的方法，連接坐標(biāo)原點(diǎn)O與點(diǎn)Z，得到一個(gè)具有長度且有方向的線段，這種既有大小又有方向的線段叫有向線段，而有向線段表示的量就叫向量．那么什么叫向量呢？

生：既有大小又有方向的量叫向量． 師：能不能舉出一些向量的例子？

生：物理中的力、速度、加速度等都是又有大小又有方向的量，它們都是向量．

師：現(xiàn)在的問題是我們能不能用向量來表示復(fù)數(shù)？我們一般將起點(diǎn)為O，終點(diǎn)為Z的向量記作

．

生：當(dāng)然可以．因?yàn)橛幸粋€(gè)向量就對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)，而有一個(gè)點(diǎn)就對(duì)應(yīng)一個(gè)向量，而點(diǎn)與復(fù)數(shù)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，因此可用向量表示復(fù)數(shù)．

（學(xué)生議論紛紛，看起來有不同意見）生：那我在復(fù)平面內(nèi)任意畫一個(gè)有向線段（大家在思考）

師：這個(gè)問題提得很好．實(shí)際上，大家可以想一想，剛才××同學(xué)說一個(gè)向量對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)向量，對(duì)不對(duì)？怎么樣改一下就對(duì)了？ 生：應(yīng)改為起點(diǎn)為原點(diǎn)的向量對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)，也就是起點(diǎn)為原點(diǎn)的向量與點(diǎn)構(gòu)成一一對(duì)應(yīng)．

師：既然這樣，我們就知道，起點(diǎn)為原點(diǎn)的向量與復(fù)數(shù)是一一對(duì)應(yīng)的．那其它向量怎么辦？它們對(duì)應(yīng)什么復(fù)數(shù)？能不能將他們移到原點(diǎn)來？，這個(gè)向量表示哪個(gè)復(fù)數(shù)呢？

生：只要它們的長度和方向與合的位置上．

相同，就可以平移到起點(diǎn)為原點(diǎn)，與 重師：實(shí)際上，我們把長度相等方向相同的向量叫做相等的向量，其實(shí)，我們只要規(guī)定相等的向量對(duì)應(yīng)同一個(gè)復(fù)數(shù)，我們就可以用向量來表示復(fù)數(shù)了．對(duì)那些起點(diǎn)不在原點(diǎn)的向量，我們只要怎么做就可以知道它所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)了呢？ 生：只要將它們平移到起點(diǎn)與原點(diǎn)重合，這時(shí)向量終點(diǎn)所確定的復(fù)數(shù)就是那些起點(diǎn)不在原點(diǎn)的向量所表示的復(fù)數(shù)．

（教師給予肯定）

師：在這個(gè)正六邊形中有多少對(duì)向量相等，它們分別對(duì)應(yīng)著哪些復(fù)數(shù)？

師：這樣我們完成了今天我們要討論的第二個(gè)問題：復(fù)數(shù)與向量．我們弄清楚了向量可以來表示復(fù)數(shù)，相等的向量對(duì)應(yīng)著同一個(gè)復(fù)數(shù)．一個(gè)復(fù)數(shù)所對(duì)應(yīng)的向量唯一嗎？

生：一個(gè)復(fù)數(shù)實(shí)際上可以對(duì)應(yīng)無數(shù)個(gè)長度相等、方向相同的向量，只是這些向量的位置不同．

師：現(xiàn)在我們知道復(fù)數(shù)可以用點(diǎn)和向量來表示，它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以用下圖來表示．

有了這種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系后，我們常把復(fù)數(shù)z=a＋bi說成點(diǎn)Z（a，b），或說成向量 ．

師：在用有向線段表示向量時(shí)，有向線段的長度我們定義為向量的模，即線段OZ的長度為向量 的模．那么

可以表示復(fù)數(shù)z=a＋bi，那么 的?？梢员硎緩?fù)數(shù)的哪個(gè)量呢？在實(shí)數(shù)集中，一個(gè)數(shù)的絕對(duì)值的幾何意義就是數(shù)軸上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離．在復(fù)數(shù)集中呢？

生：向量 的模就是復(fù)數(shù)的絕對(duì)值．

師：他的意思說出來了，但在復(fù)數(shù)中，我們一般不叫絕對(duì)值，叫復(fù)數(shù)的模．因此 的模就叫復(fù)數(shù)的模，只有復(fù)數(shù)為實(shí)數(shù)時(shí)，我們叫絕對(duì)值．那么復(fù)數(shù)的模具有什么樣的幾何意義？

生：復(fù)數(shù)的模的幾何意義是表示復(fù)數(shù)的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離．

（教師給予肯定，并指出復(fù)數(shù)模的幾何意義與實(shí)數(shù)的絕對(duì)值的幾何意義是統(tǒng)一的．）

師：復(fù)數(shù)的模用什么表示呢？

生：用實(shí)數(shù)集中絕對(duì)值的符號(hào)表示，z的模，記作|z|． 師：復(fù)數(shù)z=a+bi，（a，b∈R），那么|z|=？

（學(xué)生板演）

師：我們知道復(fù)數(shù)一般不能比較大小，而復(fù)數(shù)的模是實(shí)數(shù)，可以比較大?。▽1，z2所表示的點(diǎn)畫在復(fù)平面上，再將它們所表示的向量畫出來，強(qiáng)調(diào)這三者的轉(zhuǎn)化）

例2 設(shè)z∈C，滿足下列條件的點(diǎn)Z的集合是什么圖形？（1）|z|=4；（2）2≤|z|＜4． 生：（1）表示到原點(diǎn)距離為4的點(diǎn)． 師：這樣的點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)什么圖形？ 生：是原點(diǎn)為圓心，半徑為4的圓． 師：是圓面還是只有邊界的圓？為什么？

生：應(yīng)該是表示只有邊界的圓．因?yàn)榕c復(fù)數(shù)z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)Z，由|z|=4，知道|OZ|=4，即點(diǎn)Z到原點(diǎn)的距離為4．所以z表示的點(diǎn)Z構(gòu)成一個(gè)半徑為4的圓． 生：（2）表示一個(gè)圓環(huán)．由于|z|的幾何意義是點(diǎn)Z到原點(diǎn)的距離，所以2≤|z|＜4表示到原點(diǎn)距離大于等于2，小于4的點(diǎn)所構(gòu)成的圖形．

師：準(zhǔn)確地說這個(gè)圖形應(yīng)當(dāng)是半徑為2與半徑為4的圓構(gòu)成的圓環(huán)內(nèi)容及內(nèi)邊界．包不包括邊界，主要是由原不等式中的等與不等決定的．

例3 用復(fù)數(shù)表示下圖中的陰影部分．

生甲：|z|＜3且虛部＜-1．由于圖中所示的點(diǎn)在半徑為3的圓中，且縱坐標(biāo)小于-1．

師：這種表示是否正確？（學(xué)生小聲議論）

生：是兩條直線．

師：夾在這兩條直線中間又滿足|z|＜3的點(diǎn)顯然不僅僅是陰影部

（學(xué)生到黑板畫出圖）

師：因此剛才乙同學(xué)的想法是好在不滿足于用一種方法表示，肯思考，但這個(gè)題無法用實(shí)部來表示．

（下面提問第2小題）生：|z|≥3，且實(shí)部≤-1．

生：不對(duì)．

師：看來用實(shí)部還是虛部表示，一定要全盤考慮，表示出來后，還要反過來檢查一下是否符合題設(shè)條件．

（教師小結(jié)）

師：這節(jié)課我們共同探尋了復(fù)數(shù)的幾何表示方法以及復(fù)數(shù)模的幾何意義．要特別重視數(shù)與點(diǎn)與向量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在研究的過程中要特別注意與實(shí)數(shù)的聯(lián)系與區(qū)別．

補(bǔ)充作業(yè)

1．判斷下列命題的真假，并說明理由：

2．已知|x+yi|=2，求表示復(fù)數(shù)x+yi的點(diǎn)的軌跡．

4．設(shè)z∈C，滿足下列條件的點(diǎn)Z的集合是什么圖形？

（1）|z|=3；（2）|z|＜3；（3）3＜|z|≤5；（4）實(shí)部＞0，虛部＞0且|z|＜4．

作業(yè)答案或提示

1．①√；②×；③√；④×；⑤√；⑥×． 2．x2+y2=4．3．略．

4．（1）以原點(diǎn)為圓心，半徑為3的圓；

（2）以原點(diǎn)為圓心，半徑為3的圓面，不包括邊界；

（3）以原點(diǎn)為圓心，半徑為3和5的圓構(gòu)成的圓環(huán)內(nèi)部，包括外邊界；（4）以原點(diǎn)為圓心，半徑為4的圓在第一象限的部分，不包括邊界． 課堂教學(xué)設(shè)計(jì)說明

本節(jié)課是一節(jié)內(nèi)容較為簡單的概念課，但所涉及的知識(shí)內(nèi)容，非常重要，它是學(xué)習(xí)復(fù)數(shù)的重要一環(huán)．

本設(shè)計(jì)著重突出主體性教學(xué)的原則，盡量做到讓學(xué)生來發(fā)現(xiàn)復(fù)數(shù)的幾何表示法，由實(shí)數(shù)自然地過渡到復(fù)數(shù)．本節(jié)課還將復(fù)數(shù)的點(diǎn)的表示與向量的表示集中在一節(jié)課處理，筆者認(rèn)為這樣有利于學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)幾何意義的整體把握． 在教學(xué)中還注意通過數(shù)學(xué)史的故事，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，并自然地將思想教育滲透到教學(xué)中．

第五篇：2017向量減法運(yùn)算及其幾何意義教案.doc

2.2.2 向量減法運(yùn)算及其幾何意義

一、教學(xué)分析

向量減法運(yùn)算是加法的逆運(yùn)算.學(xué)生在理解相反向量的基礎(chǔ)上結(jié)合向量的加法運(yùn)算掌握向量的減法運(yùn)算.因此,類比數(shù)的減法(減去一個(gè)數(shù)等于加上這個(gè)數(shù)的相反數(shù)),首先引進(jìn)相反向量的概念,然后引入向量的減法(減去一個(gè)向量,等于加上這個(gè)向量的相反向量),通過向量減法的三角形法則和平行四邊形法則,結(jié)合一定數(shù)量的例題,深刻理解向量的減法運(yùn)算.通過闡述向量的減法運(yùn)算,可以轉(zhuǎn)化為向量加法運(yùn)算,滲透化歸的數(shù)學(xué)思想,使學(xué)生理解事物之間的相互轉(zhuǎn)化、相互聯(lián)系的辨證思想,同時(shí)由于向量的運(yùn)算能反映出一些物理規(guī)律,從而加強(qiáng)了數(shù)學(xué)學(xué)科與物理學(xué)科之間的聯(lián)系,提高學(xué)生的應(yīng)用意識(shí).二、教學(xué)目標(biāo)：

1、知識(shí)與技能：

了解相反向量的概念；掌握向量的減法，會(huì)作兩個(gè)向量的減向量，并理解其幾何意義。

2、過程與方法：

通過將向量運(yùn)算與熟悉的數(shù)的運(yùn)算進(jìn)行類比，使學(xué)生掌握向量減法運(yùn)算及其幾何意義，并會(huì)用它們進(jìn)行向量計(jì)算，滲透類比的數(shù)學(xué)方法。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：

通過闡述向量的減法運(yùn)算可以轉(zhuǎn)化成向量的加法運(yùn)算，使學(xué)生理解事物之間可以相互轉(zhuǎn)化的辯證思想。

三、重點(diǎn)難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn):向量的減法運(yùn)算及其幾何意義.教學(xué)難點(diǎn):對(duì)向量減法定義的理解.四、學(xué)法指導(dǎo)

減法運(yùn)算是加法運(yùn)算的逆運(yùn)算，學(xué)生在理解相反向量的基礎(chǔ)上結(jié)

合向量的加法運(yùn)算掌握向量的減法運(yùn)算；并利用三角形做出減向量。

五、教學(xué)設(shè)想

（一）導(dǎo)入新課

思路1.(問題導(dǎo)入)上節(jié)課,我們定義了向量的加法概念,并給出了求作和向量的兩種方法.由向量的加法運(yùn)算自然聯(lián)想到向量的減法運(yùn)算:減去一個(gè)數(shù)等于加上這個(gè)數(shù)的相反數(shù).向量的減法是否也有類似的法則呢?引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究,由此展開新課.思路2.(直接導(dǎo)入)數(shù)的減法運(yùn)算是加法運(yùn)算的逆運(yùn)算.本節(jié)課,我們繼續(xù)學(xué)習(xí)向量加法的逆運(yùn)算——減法.引導(dǎo)學(xué)生去探究、發(fā)現(xiàn).（二）推進(jìn)新課、新知探究、提出問題

①向量是否有減法？

②向量進(jìn)行減法運(yùn)算,必須先引進(jìn)一個(gè)什么樣的新概念？ ③如何理解向量的減法？

④向量的加法運(yùn)算有平行四邊形法則和三角形法則,那么,向量的減法是否也有類似的法則？

活動(dòng):數(shù)的減法運(yùn)算是數(shù)的加法運(yùn)算的逆運(yùn)算,數(shù)的減法定義即減去一個(gè)數(shù)等于加上這個(gè)數(shù)的相反數(shù),因此定義數(shù)的減法運(yùn)算,必須先引進(jìn)一個(gè)相反數(shù)的概念.類似地,向量的減法運(yùn)算也可定義為向量加法運(yùn)算的逆運(yùn)算.可類比數(shù)的減法運(yùn)算,我們定義向量的減法運(yùn)算,也應(yīng)引進(jìn)一個(gè)新的概念,這個(gè)概念又該如何定義? 引導(dǎo)學(xué)生思考,相反向量有哪些性質(zhì)? 由于方向反轉(zhuǎn)兩次仍回到原來的方向,因此a和-a互為相反向量.于是-(-a)=a.我們規(guī)定,零向量的相反向量仍是零向量.任一向量與其相反向量的和是零向量,即a+(-a)=(-a)+a=0.所以,如果a、b是互為相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0.(1)平行四邊形法則

圖1 如圖1,設(shè)向量AB=b,AC=a,則AD=-b,由向量減法的定義,知AE=a+(-b)=a-b.又b+BC=a,所以BC=a-b.由此,我們得到a-b的作圖方法.圖2(2)三角形法則

如圖2,已知a、b,在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O,作OA=a,OB=b,則BA=a-b,即a-b可以表示為從b的終點(diǎn)指向a的終點(diǎn)的向量,這是向量減法的幾何意義.討論結(jié)果:①向量也有減法運(yùn)算.②定義向量減法運(yùn)算之前,應(yīng)先引進(jìn)相反向量.與數(shù)x的相反數(shù)是-x類似,我們規(guī)定,與a長度相等,方向相反的量,叫做a的相反向量,記作-a.③向量減法的定義.我們定義

a-b=a+(-b), 即減去一個(gè)向量相當(dāng)于加上這個(gè)向量的相反向量.規(guī)定:零向量的相反向量是零向量.④向量的減法運(yùn)算也有平行四邊形法則和三角形法則,這也正是向量的運(yùn)算的幾何意義所在,是數(shù)形結(jié)合思想的重要體現(xiàn).提出問題

①上圖中,如果從a的終點(diǎn)到b的終點(diǎn)作向量,那么所得向量是什么? ②改變上圖中向量a、b的方向使a∥b,怎樣作出a-b呢? 討論結(jié)果:①AB=b-a.②略.（三）應(yīng)用示例

如圖3(1),已知向量a、b、c、d,求作向量a-b,c-d.圖3

活動(dòng):教師讓學(xué)生親自動(dòng)手操作,引導(dǎo)學(xué)生注意規(guī)范操作,為以后解題打下良好基礎(chǔ);點(diǎn)撥學(xué)生根據(jù)向量減法的三角形法則,需要選點(diǎn)平

移作出兩個(gè)同起點(diǎn)的向量.作法:如圖3(2),在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O,作OA=a,OB=b,OC=c,OD=d.則BA=a-b,DC=c-d.變式訓(xùn)練

(2006上海高考)在ABCD中,下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是（）A.AB=DC

B.AD+AB=AC

C.AB-AD=BD

D.AD+BC=0 分析:A顯然正確,由平行四邊形法則可知B正確,C中,AB-AD=BD錯(cuò)誤,D中,AD+BC=AD+DA=0正確.答案:C

例2 如圖4,ABCD中, AB=a,AD=b,你能用a、b表示向量AC、DB嗎?

圖4

活動(dòng):本例是用兩個(gè)向量表示幾何圖形中的其他向量,這是用向量證明幾何問題的基礎(chǔ).要多注意這方面的訓(xùn)練,特別要掌握用向量表示平行四邊形的四條邊與兩條對(duì)角線的關(guān)系.解:由向量加法的平行四邊形法則,我們知道AC=a+b, 同樣,由向量的減法,知DB=AB-AD=a-b.變式訓(xùn)練

1.(2005高考模擬)已知一點(diǎn)O到ABCD的3個(gè)頂點(diǎn)A、B、C的向量分別是a、b、c,則向量OD等于（）A.a+b+c

B.a-b+c

C.a+b-c

D.a-b-c

圖5 解析:如圖5,點(diǎn)O到平行四邊形的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C的向量分別是a、b、c, 結(jié)合圖形有OD=OA+AD=OA+BC=OA+OC-OB=a-b+c.答案:B 2.若AC=a+b,DB=a-b.①當(dāng)a、b滿足什么條件時(shí),a+b與a-b垂直？ ②當(dāng)a、b滿足什么條件時(shí),|a+b|=|a-b|？

③當(dāng)a、b滿足什么條件時(shí),a+b平分a與b所夾的角 ？ ④a+b與a-b可能是相等向量嗎？

圖6 解析:如圖6,用向量構(gòu)建平行四邊形,其中向量AC、DB恰為平行四邊形的對(duì)角線.由平行四邊形法則,得

AC=a+b,DB=AB-AD=a-b.由此問題就可轉(zhuǎn)換為: ①當(dāng)邊AB、AD滿足什么條件時(shí),對(duì)角線互相垂直？(|a|=|b|)②當(dāng)邊AB、AD滿足什么條件時(shí),對(duì)角線相等？(a、b互相垂直)③當(dāng)邊AB、AD滿足什么條件時(shí),對(duì)角線平分內(nèi)角？(a、b相等)④a+b與a-b可能是相等向量嗎？(不可能,因?yàn)閷?duì)角線方向不同)

點(diǎn)評(píng):靈活的構(gòu)想,獨(dú)特巧妙,數(shù)形結(jié)合思想得到充分體現(xiàn).由此我們可以想到在解決向量問題時(shí),可以利用向量的幾何意義構(gòu)造幾何圖形,轉(zhuǎn)化為平面幾何問題,這就是數(shù)形結(jié)合解題的威力與魅力,教師引導(dǎo)學(xué)生注意領(lǐng)悟.例3 判斷題:(1)若非零向量a與b的方向相同或相反,則a+b的方向必與a、b之一的方向相同.(2)△ABC中,必有AB+BC+CA=0.(3)若AB+BC+CA=0,則A、B、C三點(diǎn)是一個(gè)三角形的三頂點(diǎn).(4)|a+b|≥|a-b|.活動(dòng):根據(jù)向量的加、減法及其幾何意義.解:(1)a與b方向相同,則a+b的方向與a和b方向都相同;若a與b方向相反,則有可能a與b互為相反向量, 此時(shí)a+b=0的方向不確定,說與a、b之一方向相同不妥.(2)由向量加法法則AB+BC=AC,AC與CA是互為相反向量,所以有上述結(jié)論.(3)因?yàn)楫?dāng)A、B、C三點(diǎn)共線時(shí)也有AB+BC+AC=0,而此時(shí)構(gòu)不成三角形.(4)當(dāng)a與b不共線時(shí),|a+b|與|a-b|分別表示以a和b為鄰邊的平行四邊形的兩條對(duì)角線的長,其大小不定.當(dāng)a、b為非零向量共線時(shí),同向則有|a+b|>|a-b|,異向則有|a+b|<|a-b|;當(dāng)a、b中有零向量時(shí),|a+b|=|a-b|.綜上所述,只有(2)正確.例4 若|AB|=8,|AC|=5,則|BC|的取值范圍是（）A.[3,8]

B.(3,8)

C.[3,13]

D.(3,13)解析:BC=AC-AB.(1)當(dāng)AB、AC同向時(shí),|BC|=8-5=3;(2)當(dāng)AB、AC反向時(shí),|BC|=8+5=13;(3)當(dāng)AB、AC不共線時(shí),3<|BC|<13.綜上,可知3≤|BC|≤13.答案:C 點(diǎn)評(píng):此題可直接應(yīng)用重要性質(zhì)||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|求解.變式訓(xùn)練

已知a、b、c是三個(gè)非零向量,且兩兩不共線,順次將它們的終點(diǎn)和始點(diǎn)相連接而成一三角形的充要條件為a+b+c=0.證明:已知a≠0,b≠0,c≠0,且ab,bc,ca,(1)必要性:作AB=a,BC=b,則由假設(shè)CA=c, 另一方面a+b=AB+BC=AC.由于CA與AC是一對(duì)相反向量, ∴有AC+CA=0, 故有a+b+c=0.(2)充分性:作AB=a,BC=b,則AC=a+b,又由條件a+b+c=0, ∴AC+c=0.等式兩邊同加CA,得CA+AC+c=CA+0.∴c=CA,故順次將向量a、b、c的終點(diǎn)和始點(diǎn)相連接成一三角形.（四）課堂小結(jié)

1.先由學(xué)生回顧本節(jié)學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí):相反向量,向量減法的定義,向量減法的幾何意義,向量差的作圖.2.教師與學(xué)生一起總結(jié)本節(jié)學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)方法,類比,數(shù)形結(jié)合,幾何作圖,分類討論.（五）作業(yè)