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7.2复数的四则运算
第七章 复数
7.2.1复数的加、减运算及其几何意义
课程标准
掌握复数代数表示式的四则运算,了解复数加、减运算的几何意义
复习回顾
回顾 我们上节课学了哪些向量的知识?
1.复数的概念及表达式
2.的几何意义
3.复数的模
4.共轭复数的概念
新课导入
对于实数运算,我们学习了它的加、减、乘、除四则运算法则
在上一节,我们把实数集扩充到了复数集.
引入新数集后,就要研究其中的数之间的运算.
下面就来讨论复数集中的运算问题.
一
二
三
教学目标
掌握复数加、减法的运算法则
理解复数加、减法则的几何意义
会利用运算法则的知识解决相关问题
教学目标
难点
重点
新知探究
探究一:复数的加法运算法则及其几何意义
概念生成
我们规定,复数的加法法则如下:
设,是任意两个复数,
那么它们的和.
两个复数的和仍然是一个确定的复数.
特别地,当,都是实数时,把它们看作复数时的和就是这两个实数的和.
所以,两个复数相加,类似于两个多项式相加.
新知讲解
问题1 复数的加法满足交换律、结合律吗?
显然,加法是满足交换律与结合律的
对任意
,有
新知讲解
问题2 向量的加法运算法则有怎样的几何意义呢?
追问 我们知道,复数与复平面内以原点为起点的向量一一对应.而我们讨论过向量加法的几何意义,你能由此出发讨论复数加法的几何意义吗?
新知讲解
类比向量的运算设,分别与复数对应,则,.
由平面向量的坐标运算法则,得.
这说明两个向量与的和就是与复数 对应的向量
因此,复数的加法可以按照向量的加法来进行,这就是复数加法的几何意义.
复数是以,为邻边的平行四边形的对角线所对应的复数.
新知探究
探究二:复数的减法运算法则及其几何意义
新知讲解
我们知道,实数的减法是加法的逆运算.
问题3 类比实数减法的意义,你认为该如何定义复数的减法?
我们规定,复数的减法是加法的逆运算,即把满足
复数叫做复数减去复数的差,
记作.
新知讲解
根据复数相等的含义,因此
所以
即
这就是复数的减法法则.由此可见,两个复数的差是一个确定的复数.
两个复数相减,类似于两个多项式相减.
新知讲解
问题4 类比复数加法的几何意义,你能得出复数减法的几何意义吗?
复数是从向量的终点指向向量的终点的向量所对应的复数.
与向量减法运算是一致的!
例题讲解
例1.计算.
解:
两个复数相加、减,都类似于两个多项式相减.
例题讲解
例2.根据复数及其运算的几何意义,求复平面内的两点,之间的距离.
解:因为复平面内的点
,对应的复数分别为,,所以点,之间的距离为
小结
1.复数的加法、减法的运算法则:
设,是任意两个复数,则
(1).
(2).
2.复数的加法运算律:(交换律、结合律)
(1)
(2).
化简成
小结
3.复数加减法运算的几何意义:
(1)复数加法的几何意义:复数是以,为邻边的平行四边形的对角线所对应的复数.
(平行四边形法则)
(2)复数减法的几何意义:复数是从向量的终点指向向量的终点的向量所对应的复数.(三角形法则)
7.2复数的四则运算
第七章 复数
7.2.2复数的乘、除运算
一
二
三
教学目标
掌握复数乘、除法的运算法则
理解复数乘法的交换律、结合律以及乘法对加法的分配律
会利用运算法则的知识解决相关问题
(复数除法中的分母有理化运算)
教学目标
难点
重点
新知探究
探究一:复数的乘法运算
新知讲解
回顾 复数中的加、减法是怎么运算的呢?
复数的加法、减法的运算法则:
设,是任意两个复数,则
(1).
(2).
两个复数相加、减,都类似于两个多项式相加、减.
追问:两个复数相乘,会不会都类似于两个多项式相乘?它们的结果又会是怎样呢?
新知讲解
问题1 设是任意两个复数,那么它们的积是什么?
l
所以,两个复数的积是一个确定的复数.
特别地,当,都是实数时,把它们看作复数时的积就是这两个实数的积.
两个复数的乘积运算还是会运用多项式的乘法运算。
化简成
新知讲解
问题2 复数的乘法是否满足交换律、结合律?乘法对加法满足分配律吗?
答案是肯定的,因此对任意,,,有
例题讲解
例3.计算.
解:
多项式运算
例题讲解
例4.计算
(1); (2).
解(1):
;
解(2):
新知讲解
问题3 若是共轭复数,则是一个怎样的数?
共轭复数的性质:
1.若,则为实数;
2.若共轭复数的和为实数,设,则;
3.
4..
新知探究
探究二:复数的除法运算
新知讲解
类比实数的除法是乘法的逆运算,我们规定复数的除法是乘法的逆运算.
问题4 请探求复数除法的法则.
复数除法的法则是:
且
公式字母太多了,记不住怎么办?有没有什么好方法呢?
新知讲解
在进行复数除法运算时,通常先把写成的形式,在把分子与分母都乘分母的共轭复数,化简后就可得到上面的结果.这里分子分母都乘分母的“实数化因式”(共轭复数),从而使分母“实数化”.
分母有理化,因为的结果是一个常数
(1)分子分母同时乘以分母的共轭复数
(2)分母变成了常数,分子按复数乘法展开
(3)化简成形式
例题讲解
例5.计算.
解:
.
分母有理化,因为的结果是一个常数
(1)分子分母同时乘以分母的共轭复数
(2)分母变成了常数,分子按复数乘法展开
(3)化简成形式
例题讲解
例6.在复数范围内解下列方程:
(1);
(2)其中,且,.
解(1):因为
所以方程的根为.
例题讲解
解(2):将方程的二次项系数化为,得
配方,得
由,知.类似(1),可得
所以原方程的根为
概念生成
在复数范围内,实系数一元二次方程的求根公式为:
(1)当时,
(2)当时,
小结
1.复数的乘法法则:
设,是任意两个复数,那么它们的积
.
2.复数乘法的运算律:
对任意,,,有
(1)交换律:
(2)结合律:;
(3)乘法对加法的分配律:.
多项式的乘法运算展开
化简成形式
小结
3.复数的除法及运算律:
设,,
则.
分母有理化
(1)分子分母同时乘以分母的共轭复数
(2)分母变成了常数,分子按复数乘法展开
(3)化简成形式
化简成