(共16张PPT)
复数的乘、除运算
安徽淮南第四中学
2021.4
新课程标准
核心素养
1.掌握复数乘除运算的运算法则,能够进行复数的乘除运算.
数学运算
2.理解复数乘法的运算律.
逻辑推理
思考:设a,b,c,d∈R,则(a+b)(c+d)怎样展开?
(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd
问题:复数Z1=a+bi,Z2=c+di,其中a,b,c,d∈R,则Z1·Z2
=(a+bi)(c+di),按照上述运算法则将其展开,Z1·Z2
等于什么?
复数乘法运算:我们规定,复数乘法法则如下:
设Z1=a+bi,Z2=c+di
是任意两个复数,那么它们的乘积为:
(a+bi)(c+di)=
ac+adi+bci+bdi2
=
ac+adi+bci-bd=
(ac-bd)+(ad+bc)i.
注意:两个复数的积是一个确定的复数.
类似于两个多项式相乘,结果将i2换成-1
对任意复数Z1=a+bi,Z2=c+di
则Z1·Z2=(a+bi)(c+di
)=ac+adi+bci+bdi2=ac+adi+bci-bd
=(ac-bd)+(ad+bc)i
而Z2·Z1=
(c+di
)(a+bi)=ac+bci+adi+bdi2
=(ac-bd)+(ad+bc)i.
所以
Z1·Z2=Z2·Z1
(交换律)
同理易得:
(Z1·Z2)·Z3=
Z1·(Z2·Z3)
(结合律)
Z1(Z2+Z3)=Z1·Z2+Z1·Z3
(分配律)
常用结论
①(a±bi)2=a2±2abi-b2(a,b∈R);
②(a+bi)(a-bi)=a2+b2(a,b∈R);
③(1±i)2=±2i.
(1)(2020·全国Ⅰ卷理)若z=1+i,则|z2-2z|=
( )
A.0
B.1 C.
D.2
Z2-2Z=2i-2(1+i)=-2
|Z2-2Z|=|-2|=2.
(2)因为Z=i(2+i)=-1+2i,所以Z=-1-2i.
(2017·全国卷Ⅰ)下列各式的运算结果为纯虚数的是
( )
A.i(1+i)2
B.i2(1-i)
C.(1+i)2
D.i(1+i)
A项,i(1+i)2=i·2i=-2,不是纯虚数;
B项,i2(1-i)=-(1-i)=-1+i,不是纯虚数;
C项,(1+i)2=2i,2i是纯虚数;
D项,i(1+i)=i+i2=-1+i,不是纯虚数.
复数除法运算
先把除式写成分式的形式,
再讲分母实数化
例2.(1)(2020·全国Ⅰ)
A.1
B.-1
C.i
D.-i
复数范围内方程的解
实系数一元二次方程在复数范围内根的问题
例3.-1+i是方程x2+ax+b=0(a,b∈R)的一个根.
(1)求实数a,b的值;
(2)结合根与系数的关系,猜测方程的另一个根,并给予证明.
(2)由(1)知方程为x2+2x+2=0.
设另一个根为x2,由根与系数的关系,得-1+i+x2=-2,
∴x2=-1-i.
把x2=-1-i代入方程x2+2x+2=0,
则左边=(-1-i)2+2(-1-i)+2=0=右边,
∴x2=-1-i是方程的另一个根.
[归纳提升] (1)实系数一元二次方程的虚根是成对出现的,即若复数a+bi(a,b∈R,b≠0)是实系数一元二次方程的根,则其共轭复数a-bi是该方程的另一根.
(2)和在实数范围内对比,在复数范围内解决实系数一元二次方程问题,韦达定理和求根公式仍然适用,但是判别式判断方程根的功能就发生改变了.
(1)方程x2+6x+13=0的一个根是
( )
A.-3+2i
B.3+2i
C.-2+3i
D.2+3i
(2)已知a,b∈R,且2+ai,b+i(i是虚数单位)是实系数一元二次方程x2+px+q=0的两个根,求p,q的值.
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