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复数的乘法与除法
高二年级 数学
设 ,那么
问题1 我们已经学习了复数的加法和减法法则,你认为该如何定义复数的乘法法则呢?
设 ,定义
问题1 我们已经学习了复数的加法和减法法则,你认为该如何定义复数的乘法法则呢?
追问 两个复数的乘法运算类似于我们学过的哪种运算?
问题2 复数集中规定的乘法运算满足什么运算律呢?
证明:设 ,那么
所以
复数的乘法运算满足交换律、结合律和对加法的分配律.
追问 如何证明呢?
问题2 复数集中规定的乘法运算满足什么运算律呢?
对任意复数 有
复数的乘法运算满足交换律、结合律和对加法的分配律.
例1 计算:
解:原式
典型例题
①按照多项式的乘法展开
②把 换成-1
③把实部与虚部分别合并
例2 计算下列各式的值.
(1)
(2)
典型例题
例2 计算下列各式的值.
(1)
解法1:原式
解法2:原式
平方差公式
典型例题
例2 计算下列各式的值.
(2)
解法1:原式
解法2:原式
完全平方公式
典型例题
例3 求证:
(1)
(2)
(3)
典型例题
例3 求证:
(1)
证明:设 ,则
所以
两个共轭复数的乘积等于这个复数(或共轭复数)的模的平方.
因为
典型例题
例3 求证:
(2)
证明:设 ,则
从而
因为
所以
典型例题
例3 求证:
(3)
证明:设 则
所以
从而
因为
典型例题
问题3 我们知道,实数的乘方是相同实数的乘积,规定复数的乘方也是相同复数的乘积.那么,复数的乘方满足什么运算律呢?
对复数 和自然数 ,有
例4 计算: .
解:
典型例题
变式1 计算: .
解:
并总结 的取值规律.
典型例题
变式2 计算: .
分析:因为
又因为
所以原式
典型例题
例5 计算:
(1)
分析:
典型例题
例5 计算:
(1)
分析:
有几个复数根?
典型例题
例5 计算:
(2)
解:原式
典型例题
问题4 我们已经建立了复数集里的加、减、乘运算,那么,复数的除法该如何定义呢?
对于复数 ,如果存在复数 ,使 ,
则 叫做 的倒数,记作 .
复数的倒数:
追问1 我们需要把 中的分母由虚数变成实数,以前所学的知识,有没有类似的变形?
无理数的分母有理化:
追问2 如何把 中的分母由虚数变成实数?
分母实数化:
分子分母同时乘以分母的共轭复数
追问3 有了倒数的概念,两个复数除法的运算法则可以如何规定?
复数的除法法则:
追问3 有了倒数的概念,两个复数除法的运算法则可以如何规定?
复数的除法法则:
例6 计算:
解:原式
①将除式写为分式
②分母实数化
③分子、分母分别进行乘法运算
典型例题
例7 计算:
解:因为
所以
典型例题
例8 在复数范围内解方程:
(1)
(2)
(3)
典型例题
例8 在复数范围内解方程:
(1)
解:
典型例题
例8 在复数范围内解方程:
(2)
解:
配方法
两个根有什么关系?
典型例题
例8 在复数范围内解方程:
(3)
实数根
分析:当 时,
典型例题
例8 在复数范围内解方程:
(3)
共轭虚根
分析:当 时,
该方程的根与系数有什么关系?
典型例题
练习1 计算:
解:原式
课堂练习
分析:把 代入方程,得到
课堂练习
练习2 已知 是关于 的方程 的根,
则实数 = .
解法2:设
课堂练习
练习2 已知 是关于 的方程 的根,
则实数 = .
思考题 在复数乘法的定义下,复数的乘法运算仍然保持实数乘法的运算律,那么,实数乘法中的所有结论都可以推广到复数中吗?
①当 时, ;但 时, 与 未必相等.
②当 时, ;但 时, 未必成立.
课堂练习
1.复数的乘法法则及其运算律
2.复数的除法法则
3.在复数范围内解实系数一元二次方程
课堂小结
1.计算:
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
2.计算:
课后作业
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
3.计算:
课后作业