Исследовательская работа “Применение комплексных чисел при решении уравнений”
Автор: Ячменева Альбина Николаевна
Место работы/учебы: МАОУ СОШ №26, г. Волчанск, Свердловская область, 11 класс
Научный руководитель: Коротков Дмитрий Александрович, учитель математики
Аннотация
Как-то раз, решая квадратное уравнение, у меня получился отрицательный дискриминант. Нас учили в школе, что если уравнение имеет отрицательный дискриминант, то корней у такого уравнения не будет. Но я девочка любознательная, мне стало интересно, а действительно ли так? Как оказалось, эти уравнения не имеют решения в области действительных чисел. Значение величин, получающихся в результате решения указанных уравнений, назвали комплексными числами. Так я и познакомилась с мнимой величиной.
Комплексные числа находят применение во многих вопросах науки и техники. Сейчас комплексные числа активно применяются в информатике, динамике, электромеханике, радиотехнике, теории упругости, активно развиваются в других науках.
Мне стало интересно, а знают ли об этом другие ученики нашей школы. Я провела опрос среди учеников 11 класса МАОУ СОШ № 26, в котором задала 5 вопросов по данной теме, чтобы выявить знания о комплексных числах и заинтересованность учеников в их изучении. В ходе опроса было выявлено, что большая часть учеников не знает, что такое комплексное число. Абсолютно все опрошенные никогда не встречались с ними в жизни. В конце опроса был задан вопрос: «Хотели бы Вы познакомиться с данными числами поближе?» 80% респондентов ответило «да», это говорит о заинтересованности учеников. Исходя из результатов анкетирования, мною было принято решение изучить комплексные числа более детально и поделиться своими результатами с другими.
Объект исследования — применение комплексных чисел при решении уравнений.
Предмет исследования — методы решения алгебраических уравнений.
Цель исследования — знакомство с комплексными числами, с их свойствами, действиями над ними, а также умение их применять при решении уравнений.
Задачи исследования:
- определить комплексные числа и их возникновение как отдельное множество чисел;
- рассмотреть методы решения алгебраических уравнений с использованием комплексных чисел;
- составить конспект урока и провести внеурочное занятие на тему «Комплексные числа».
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ литературы, дедуктивный метод, исторический метод.
В соответствии с проблемой, объектом, предметом и целью исследования была выдвинута следующая гипотеза: навыки работы с аппаратом комплексных чисел дают возможность обнаружить новые факты и делать обобщения.
Практическая значимость — изучение множества комплексных чисел позволит увеличить уровень математической грамотности.
Результаты
Комплексное число имеет вид a + bi; здесь a и b – действительные числа, а «i» – число нового рода, называемое мнимой единицей. «Мнимые» числа составляют частный вид комплексных чисел (а = 0). С другой стороны, и действительные числа являются частным видом комплексных чисел (когда b = 0).
Уравнения бывают следующих видов: линейные, квадратные, биквадратные, тригонометрические, логарифмические, показательные, рациональные, иррациональные и дробные.
Алгебраические уравнения решаются с помощью следующих методов: метод разложения на множители, метод введения новых переменных, функционально – графический метод.
Решение уравнений с помощью комплексных чисел заключается в введении «мнимой единицы» и получения ответа через «i». С помощью комплексных чисел решаются уравнения квадратные (дискриминант отрицательный), тригонометрические (с помощью координат синуса и косинуса).
Нами был составлен конспект урока в соответствии с требованиями ФГОС 2012 года и этапами урока. Проведен урок в 11 классе на тему «Комплексные числа» и проанализированы его результаты, которые показали, что тема была интересна и ее усвоили большинство учащихся этого класса.
Подводя итог, можно сказать, что поставленные задачи полностью выполнены, цель достигнута, гипотеза, приведенная в начале работы, подтверждена.
Содержание работы
Если прикрепленный файл не отображается, перегрузите, пожалуйста, страницу
Дата публикации работы: 30.04.2022
Добавить комментарий