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时间:2018-08-07
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1、3.2.2 复数代数形式的乘除运算复数的乘法[提出问题]问题1:两个实数可以相乘,两个复数可以相乘吗?提示:可以.问题2:复数代数形式的乘法与多项式的乘法相类似吗?提示:类似.问题3:复数的乘法满足交换律、结合律和乘法对加法的分配律吗?提示:满足.[导入新知]1.复数的乘法设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,那么它们的积(a+bi)(c+di)=ac+bci+adi+bdi2=(ac-bd)+(ad+bc)i(a,b,c,d∈R).2.复数乘法的运算律对于任意z1,z2,z3∈C,有:交换律z1·z2=z2·z1结合律(z1·z2)·z3=z1·(z2·z3)乘
2、法对加法的分配律z1(z2+z3)=z1z2+z1z3[化解疑难]对复数乘法的理解(1)复数的乘法与多项式乘法是类似的,有一点不同,即必须在所得结果中把i2换成-1,再把实部、虚部分别合并.(2)两个复数的积仍然是一个复数,可推广到任意多个复数,任意多个复数的积仍然是一个复数.复数的除法[提出问题]问题1:复数z1=a+bi与z2=a-bi(a,b∈R)有什么关系?12提示:两复数实部相等,虚部互为相反数.问题2:试求z1=a+bi,z2=a-bi(a,b∈R)的积.提示:z1z2=a2+b2,积为实数.问题3:如何规定两复数z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈
3、R,c+di≠0)相除?提示:通常先把(a+bi)÷(c+di)写成的形式,再把分子和分母都乘(c-di),化简后可得结果.即===+i(c+di≠0).[导入新知]1.共轭复数的概念当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.通常记复数z的共轭复数为,虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.2.复数的除法法则设z1=a+bi,z2=c+di(c+di≠0),则==+i(c+di≠0).[化解疑难]对复数除法的理解(1)复数的除法实质上就是分母实数化的过程,这与实数的除法有所不同.(2)复数除法的法则形式复杂,难于记忆.所以有关复数的除法运算,只要
4、记住利用分母的共轭复数对分母进行“实数化”,然后把结果再写成一个复数a+bi(a,b∈R)的形式即可.复数的乘除运算[例1] 计算:(1)(1+i)(1-i)+(-1+i);(2)(1+i);(3)(-2+3i)÷(1+2i);12(4)-.[解] (1)(1+i)(1-i)+(-1+i)=1-i2+(-1+i)=2-1+i=1+i.(2)(1+i)=(1+i)=(1+i)=+i=-+i.(3)(-2+3i)÷(1+2i)====+i.(4)法一:-====2i.法二:-=-=i+i=2i.[类题通法]复数乘除运算的常用技巧(1)12按照复数的乘法法则,三个或三个以上的复数
5、相乘可按从左到右的顺序运算或利用结合律运算,混合运算和实数的运算顺序一致,在计算时,若符合乘法公式,则可直接运用公式计算.(2)根据复数的除法法则,通过分子、分母都乘分母的共轭复数,使“分母实数化”,这个过程与“分母有理化”类似.[活学活用](1)已知复数z1=4+8i,z2=6+9i,求复数(z1-z2)i的实部与虚部.(2)已知z是纯虚数,是实数,求z.解:(1)由题意得z1-z2=(4+8i)-(6+9i)=(4-6)+(8i-9i)=-2-i,则(z1-z2)i=(-2-i)i=-2i-i2=1-2i.于是复数(z1-z2)i的实部是1,虚部是-2.(2)设纯虚数z
6、=bi(b∈R),则===.由于是实数,所以b+2=0,即b=-2,所以z=-2i.共轭复数[例2] (1)(山东高考)若复数z=,其中i为虚数单位,则=( )A.1+i B.1-iC.-1+iD.-1-i(2)(全国丙卷)若z=1+2i,则=( )A.1B.-1C.iD.-i[解析] (1)∵z====1+i,∴=1-i.(2)∵z=1+2i,则=1-2i,∴z=(1+2i)(1-2i)=5,则==i.故选C.[答案] (1)B (2)C[类题通法]共轭复数的求解与应用(1)若复数z的代数形式已知,则根据共轭复数的定义可以写出,再进行复数的四则运算.必要时,
7、需通过复数的运算先确定出复数z的代数形式,再根据共轭复数的定义求.12(2)共轭复数应用的另一种常见题型是:已知关于z和的方程,而复数z的代数形式未知,求z.解此类题的常规思路为:设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi,代入所给等式,利用复数相等的充要条件,转化为方程(组)求解.[活学活用]已知复数z=1+i,复数z的共轭复数=1-i,求实数a,b使az+2b=(a+2z)2.解:∵z=1+i,=1-i,∴az+2b=(a+2b)+(a-2b)i,(a+2z)2=(a+2)2-4+4(a+2)i=(a2+4a)
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