内容正文:
第三章
数系的扩充
与
复数的引入
3.2.2
复数代数形式的乘除运算
1. 复数怎样进行乘法运算?
2. 什么是共轭复数? 怎样用共轭复数进行复数的除法运算?
学
习
要
点
1. 复数的乘法法则
规定:
设 z1=a+bi, z2=c+di 是任意两个复数, 那么
(a+bi)(c+di) = ac+adi+bci+bdi2
类似于实数的二项式与二项式相乘, 其中 i2= -1.
如:
(3-2i)(-1+5i)
= -3
= 7+17i.
3i(-5-i)
= -15i
= 3-15i.
= (ac-bd)+(ad+bc)i.
+15i
+2i
-10i2
-3i2
复数的乘法也满足交换律、结合律和分配律.
例2. 计算 (1-2i)(3+4i)(-2+i).
解:
(1-2i)(3+4i)(-2+i)
= (3+4i-6i-8i2)(-2+i)
= (11-2i)(-2+i)
= -22+11i+4i-2i2
= -20+15i.
问题2. 在实数范围内有乘法公式 (a+b)(a-b) = a2-b2, (a±b)2=a2±2ab+b2. 请按复数乘法法则计算(a+bi)(a-bi), (a±bi)2, 检验是否可按实数的乘法公式类似计算.
(a+bi)(a-bi)
=a2-abi+abi-(bi)2
=a2+b2.
(a+bi)2 = (a+bi)(a+bi)
= a2+abi+abi+(bi)2
= a2+2abi+(bi)2
= a2-b2+2abi.
(a-bi)2 = (a-bi)(a-bi)
= a2-abi-abi+(bi)2
= a2-2abi+(bi)2
= a2-b2-2abi.
复数也可用乘法公式, 其中 i2= -1.
例3. 计算:
(1) (3+4i)(3-4i); (2) (1+i)2.
解:
(1)
(3+4i)(3-4i) =
9-(4i)2
= 9+16
=25.
此题中 3+4i 与 3-4i 称为共轭复数.
当两个复数的实部相等, 虚部互为相反数时, 这两个复数叫做互为共轭复数. 复数 z 的共轭复数记着
一对共轭复数的积是一个实数.
虚部不等于 0 的两个共轭复数也叫共轭虚