【课标要求】
1.掌握复数代数形式的四则运算.
2.会在复数范围内解方程.
复数的四则运算
1.一般地,对任意两个复数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),有
加法:(a+bi)+(c+di)= ;
减法:(a+bi)-(c+di)= ;
乘法:(a+bi)(c+di)= .
即两个复数a+bi,c+di(a,b,c,d∈R)的加、减、乘运算,可以先看作以i为字母的实系数多项式的相应运算来进行,再将i2=-1代入,将 分别合并,就得到最后的结果.
自学导引
(a+c)+(b+d)i
(a-c)+(b-d)i
(ac-bd)+(ad+bc)i
实部和虚部
分母实数化
自主探究
如何在复数范围内解方程x2=-1?
1. 若z+3-2i=4+i,则z等于 ( )
A.1+i B.1+3i
C.-1-i D.-1-3i
解析 z=(4+i)-(3-2i)=1+3i.
答案 B
2.若复数z1=1+i,z2=3-i,则z1·z2= ( )
A.4+2i B.2+i
C.2+2i D.3+i
解析 z1·z2=(1+i)(3-i)=4+2i,故选A.
答案 A
预习测评
3. 5-(3+2i)=________.
答案 2-2i
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则有z1±z2=(a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i.
即两个复数相加(减),就是把实部与实部、虚部与虚部分别相加(减),由此可知:
(1)两个复数的和(差)仍是一个确定的复数.
(2)该法则可以推广到多个复数相加(减).
(3)复数加法满足交换律与结合律,即对任意的复数z1,z2,
z3,有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
要点阐释
1.复数代数形式的加、减法运算法则
2. 复数代数形式的乘法运算法则
(1)复数乘法的法则
复数的乘法与多项式的乘法是类似的,但必须在所得的结果中把i2换成-1,并且把实部、虚部分别合并.
(2)复数乘法的运算律
对于任意的z1,z2,z3∈C,有
z1·z2=z2·z1(交换律),
(z1·z2)·z3=z1·(z2·z3)(结合律),
z1·(z2+z3)=z1z2+z1z3(乘法对加法的分配律).
题型一 复数的加减运算
【例1】计算(1)5i-[(3+4i)-(-1+3i)];
(2)(a+bi)-(2a-3bi)-3i(a,b∈R).
解 (1)5i-[(3+4i)-(-1+3i)]
=5i-(4+i)=-4+4i.
(2)(a+bi)-(2a-3bi)-3i=(a-2a)+[b-(-3b)-3]i
=-a+(4b-3)i.
点评 (1)类比实数运算,若有括号,先计算括号内的,若没有括号,可从左到右依次进行.
(2)算式中出现字母,首先要确定其是否为实数,再确定复数的实部和虚部,最后实部、虚部分别相加减.
典例剖析
1. (1)若z-(1+i)=1+i,则z=________.
(2)计算(1+2i)+(3-4i)-(5+6i)=________.
解析 (1)∵z-(1+i)=1+i,
∴z=(1+i)+(1+i)=2+2i.
(2)(1+2i)+(3-4i)-(5+6i)
=(1+3-5)+(2-4-6)i=-1-8i
答案 (1)2+2i (2)-1-8i
题型二 复数的乘除运算
【例2】(1)设复数z1=1+i,z2=x+2i,若z1z2∈R,则实数x等于 ( ).
A.-2 B.-1
C.1 D.2
(2)复数(1+2i)÷(3-i9)的值是________.
解析 (1)z1z2=(1+i)(x+2i)=x+2i+xi+2i2
=(x-2)+(x+2)i.因为z1z2∈R,
∴x+2=0,∴x=-2.
2. 计算(4-i5)(6+2i7)+(7+i11)(4-3i).
解:原式=2(4-i)(3-i)+(7-i)(4-3i)
=2(12-4i-3i+i2)+(28-21i-4i+3i2)
=2(11-7i)+(25-25i)
=47-39i.
【例3】求满足下列条件的复数z:
(1)z2=-7-24i;
(2)(3-i)z=4+2i.
题型三 在复数范围内求解实系数一元二次方程问题
点评 求复数方程的实系数问题应特别注意利用复数相等的充要条件.
3.求3+4i的平方根.
【例4】设z是复数,a(z)表示满足zn=1的最小正整数n,则对虚数单位i,a(i)= ( ).
A.1 B.2
C.4 D.8
[错解] 因为1的任何次幂都为1.故选A.
错因分析 对a(z)的理解不到位,未注意到z应为复数.
[正解] 因为n为正整数.
i1=i,i2=-1,i3=-i,i4=1.
所以a(z)应为4,故选C.
答案 C
误区警示 以偏概全思路有时不可取
纠错心得 读懂题意,明白a(z)所表示意义是关键,此外还应掌握i的有关性质.i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n=1,n∈N.