怎么跟中学生介绍complex number这个概念?

c
caram
楼主 (北美华人网)
学校教材上只是说想给-1开根号,所以引入了虚数和复数的概念。我总觉得这有点儿牵强。大家有没有什么好的想法?
s
sunsunyi
说实话 这个并不容易解释清楚。 把-1开平方应该算是比较自然的引进方式。后来发现复数对加减乘除都封闭 用来描述波动方程极为简洁 要知道现实中大部分物理动力方程都是波动方程 所以复数变成了非常有应用价值的工具
D
Duodenale
解quadratic equation 有时候根号里的是负数。就想出了complex number
g
gokgs
纯数学, 就是这样吧。 就是个符号。
P
PearlDio
能说一下为什么你觉得这个比较牵强吗? 我觉得这个引入挺自然的。在理解了基本定义之后,可以要娃把之前学过的各种运算等知识在复数上推导一边,看看有什么异同。 如果理解数轴三角函数,还可以介绍一下复数平面。 基本上就是让娃自己去体验一下引入一个新的概念/定义之后再利结合现有的知识,可以拓展出很多有趣的内容。这种方法屡试不爽。
f
fridec2
问问 chatGPT:
Complex numbers are used in various fields, each having its own specific applications. Here are some areas where complex numbers are most commonly used: Engineering: In electrical engineering, complex numbers are used to analyze AC circuits. In control engineering, complex numbers are used in the frequency domain analysis. Physics: Complex numbers are used in the study of quantum mechanics, where the square of the absolute value of a complex wave function represents the distribution of probabilities. Signal Processing: In digital signal processing and image processing, Fourier transforms are used to transition from time-domain to frequency-domain representations, and this process uses complex numbers. Mathematics: Complex numbers are used to solve equations that don’t have solutions in the real numbers, for instance, equations that require taking the square root of a negative number. They're also used in analytic functions and complex analysis, a branch of mathematics focusing on functions of complex numbers. Computer Science: Certain algorithms, particularly those dealing with graphics, use complex numbers. Fluid Dynamics: In aerodynamics, the calculation of flow around an airfoil can be calculated using complex numbers. Remember, wherever waves, oscillations, or any kind of periodic behavior is found, complex numbers are likely to be involved.
h
honeybunch
我不记得我学过这个概念,我老公说他学过,因为大学里用过。
反正我一点都记不得了,所以孩子学的时候顺便学了一下
点苍鹤云
学校教材上只是说想给-1开根号,所以引入了虚数和复数的概念。我总觉得这有点儿牵强。大家有没有什么好的想法?
caram 发表于 2023-07-02 09:40

这就是定义,有什么牵强的? 就象你的ID是caram一样。不需要去理解。
n
nurulz
我不记得我学过这个概念,我老公说他学过,因为大学里用过。
反正我一点都记不得了,所以孩子学的时候顺便学了一下
honeybunch 发表于 2023-07-02 14:58

在国内读过初中的都知道这个概念吧
g
gokgs
问问 chatGPT:
Complex numbers are used in various fields, each having its own specific applications. Here are some areas where complex numbers are most commonly used: Engineering: In electrical engineering, complex numbers are used to analyze AC circuits. In control engineering, complex numbers are used in the frequency domain analysis. Physics: Complex numbers are used in the study of quantum mechanics, where the square of the absolute value of a complex wave function represents the distribution of probabilities. Signal Processing: In digital signal processing and image processing, Fourier transforms are used to transition from time-domain to frequency-domain representations, and this process uses complex numbers. Mathematics: Complex numbers are used to solve equations that don’t have solutions in the real numbers, for instance, equations that require taking the square root of a negative number. They're also used in analytic functions and complex analysis, a branch of mathematics focusing on functions of complex numbers. Computer Science: Certain algorithms, particularly those dealing with graphics, use complex numbers. Fluid Dynamics: In aerodynamics, the calculation of flow around an airfoil can be calculated using complex numbers. Remember, wherever waves, oscillations, or any kind of periodic behavior is found, complex numbers are likely to be involved.
fridec2 发表于 2023-07-02 14:18

用大学知识去教育小学生,越教越糊涂。
吴雨晴
去YouTube 上找找,有些视频很好,我家小孩都是自己看着学
l
lianqiao
学校教材上只是说想给-1开根号,所以引入了虚数和复数的概念。我总觉得这有点儿牵强。大家有没有什么好的想法?
caram 发表于 2023-07-02 09:40

这就是为了进行运算而定义的啊。楼主是要问为什么要进行给-1开根号这样的运算?一开始是为了解方程。如果没有这种运算,那遇到负数,方程就解不下去。后来复数的几何意义以及其他应用才陆续出现。楼主可以google一下复数的发明,读一下数学史。历史上的数学家也为此困惑了很久,这个概念的产生、被接受以及运算的丰富和运用的拓展是个很长的历史过程。数学史上这样的概念很多的。你可以去借这方面的书给孩子看,很有意思的
g
goodchange
为了取得高次方程的完全解。没这个表达不出来。 当然有了它之后用处就多了。
c
caram
谢谢大家这么多建议,受教了。
c
caram
回复 13楼goodchange的帖子
我最喜欢这个,从需求入手,为了数学的美感。
s
sunsunyi
这就是为了进行运算而定义的啊。楼主是要问为什么要进行给-1开根号这样的运算?一开始是为了解方程。如果没有这种运算,那遇到负数,方程就解不下去。后来复数的几何意义以及其他应用才陆续出现。楼主可以google一下复数的发明,读一下数学史。历史上的数学家也为此困惑了很久,这个概念的产生、被接受以及运算的丰富和运用的拓展是个很长的历史过程。数学史上这样的概念很多的。你可以去借这方面的书给孩子看,很有意思的
lianqiao 发表于 2023-07-02 15:38

赞👍🏻
M
Moscow79
先画个复平面直观介绍一下。然后如果小孩的思维是偏抽象的就告诉他复数域是实数域的自然扩展,定义了复数可以让很多运算比如平方根在数域上封闭。如果思维方式是偏物理的就给他讲一下欧拉公式,告诉他为什么算子的虚数特征根对应着旋转。
e
echodrawing
回复 12楼的帖子
哈哈哈,数学恩仇录的 第一个就讲这个 Cardano收了个好学生,第二轮终于KO掉Tartaglia
准确说是为了三次方程的解,而引入对复根号1的定义。楼主查Tartaglia, Cardano, del Ferro三个人的恩怨情仇就能找到为什么解三次一定要定义这个虚数单位。不过虚数的名称是笛卡尔提出的。复数的表达是达朗贝儿提出的。完美公式是欧拉提出的。最后把一些面纱解开的是高斯小王子。
高斯有关于虚数,复数,复平面通俗易懂的详细介绍,正是他,揭开了虚数的面纱。
为后来的复函数,希空间,以及物理上的波,弦奠定了基础。
i
iloveshuai
因为实数域不够用了😂