7.2.2 复数的乘、除运算
第七章 7.2 复数的四则运算
高中数学人教A版(2019)必修第二册
1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算.
2.理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律.
学习目标
知识点一 复数乘法的运算法则和运算律
1.复数的乘法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则z1·z2=(a+bi)(c+di)= .
2.复数乘法的运算律
对任意复数z1,z2,z3∈C,有
交换律
z1z2=____
结合律
(z1z2)z3=_______
乘法对加法的分配律
z1(z2+z3)=_________
思考 |z|2=z2,正确吗?
答案 不正确.例如,|i|2=1,而i2=-1.
(ac-bd)+(ad+bc)i
z2z1
z1(z2z3)
z1z2+z1z3
知识点二 复数除法的法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R,且c+di≠0)是任意两个复数,
预习小测 自我检验
1.(1+i)(2+i)=______.
1+3i
解析 依题意得(1+i)(2+i)=2+i2+3i=1+3i.
2-i
3.复数z=i(-2-i)(i为虚数单位)在复平面内所对应的点在第_____象限.
四
解析 因为z=i(-2-i)=1-2i,
所以复数z对应的点在第四象限.
例1 计算下列各题.
(1)(1-i)(1+i)+(-1+i);
一、复数代数形式的乘法运算
解 (1-i)(1+i)+(-1+i)=1-i2-1+i=1+i.
(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i.
解 (2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i
=(-2+10i+i-5i2)(3-4i)+2i
=(3+11i)(3-4i)+2i
=(9-12i+33i-44i2)+2i
=53+21i+2i=53+23i.
反思感悟
(1)两个复数代数形式乘法的一般方法
①首先按多项式的乘法展开.
②再将i2换成-1.
③然后再进行复数的加、减运算.
(2)常用公式
①(a+bi)2=a2-b2+2abi(a,b∈R).
②(a+bi)(a-bi)=a2+b2(a,b∈R).
③(1±i)2=±2i.
跟踪训练1 (1)计算:(1-i)2-(2-3i)(2+3i)等于
A.2-13i B.13+2i
C.13-13i D.-13-2i
√
解析 (1-i)2-(2-3i)(2+3i)=1-2i+i2-(4-9i2)=-13-2i.
(2)若复数(1-i)(a+i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的取值范围是
A.(-∞,1) B.(-∞,-1)
C.(1,+∞) D.(-1,+∞)
√
解析 因为z=(1-i)(a+i)=a+1+(1-a)i,
所以它在复平面内对应的点为(a+1,1-a),
又此点在第二象限,
二、复数代数形式的除法运算
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
√
解析 由复数的几何意义知,z1=-2-i,z2=i,
对应的点在第二象限.
反思感悟
(1)两个复数代数形式的除法运算步骤
①首先将除式写为分式.
②再将分子、分母同乘以分母的共轭复数.
③然后将分子、分母分别进行乘法运算,并将其化为复数的代数形式.
√
三、在复数范围内解方程
例3 在复数范围内解方程x2+6x+10=0.
解 因为x2+6x+10=x2+6x+9+1=(x+3)2+1,
所以(x+3)2=-1,
又因为i2=-1,
所以(x+3)2=i2,
所以x+3=±i,
即x=-3±i.
反思感悟
当一元二次方程中Δ<0时,在复数范围内有两根且互为共轭复数.
跟踪训练3 已知1+i是方程x2+bx+c=0(b,c为实数)的一个根.
(1)求b,c的值;
解 ∵1+i是方程x2+bx+c=0的根,
且b,c为实数,
∴(1+i)2+b(1+i)+c=0,即b+c+(b+2)i=0,
(2)试判断1-i是不是方程的根.
解 由(1)知方程为x2-2x+2=0,
把1-i代入方程左边得(1-i)2-2(1-i)+2=0=右边,
即方程式成立.
∴1-i是方程的根.
1
2
3
4
1.若a,b∈R,i为虚数单位,且(a+i)i=b+i,则
A.a=1,b=1
B.a=-1,b=1
C.a=-1,b=-1
D.a=1,b=-1
√
5
解析 ∵(a+i)i=ai-1=b+i,
∴a=1,b=-1.
课堂练习
2.复数(1+i)2(2+3i)的值为
A.6-4i B.-6-4i
C.6+4i D.-6+4i
1
2
3
4
√
解析 (1+i)2(2+3i)=2i(2+3i)=-6+4i.
5
1
2
3
4
5
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
√
1
2
3
4
5.方程x2+3=0在复数范围内的解为x=________.
1.知识清单:
(1)复数的乘法及运算律.
(2)复数的除法运算.
(3)复数的综合运算.
(4)在复数范围内解方程.
2.方法归纳:分母实数化;配方法解方程;求根公式法.
3.常见误区:分母实数化时忽视i2=-1造成运算错误.
课堂小结
谢谢聆听