内容正文:
7.2.2复数的乘、除运算
学习目标
核心素养
1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算.
数学抽象
2.理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律.
逻辑推理
3.会利用复数代数形式的乘法和除法及运算律解决相关问题。
数学运算
导学 · 课前自主学习
知识梳理
知识点1. 复数代数形式的乘法法则及运算律
(1)复数代数形式的乘法法则
已知z1=a+bi,z2=c+di,a,b,c,d∈R,则z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
(2)复数乘法的运算律
对于任意z1,z2,z3∈C,有
交换律
z1·z2=z2·z1
结合律
(z1·z2)·z3=z1·(z2·z3)
乘法对加法的分配律
z1(z2+z3)=z1·z2+z1·z3
【名师点睛】1.复数的乘法的两点说明
(1)复数的乘法运算与多项式乘法运算很类似,可仿多项式乘法进行,但结果要将实部、虚部分开(i2换成-1).
(2)多项式乘法的运算律在复数乘法中仍然成立,乘法公式也适用.
知识点2.复数代数形式的除法法则
(a+bi)÷(c+di)=+i(c+di≠0).
【名师点睛】对复数除法的两点说明
(1)分子、分母同乘以分母的共轭复数c-di,化简后即得结果,这个过程实际上就是把分母实数化,这与根式除法的分母“有理化”很类似.
(2)注意最后结果要将实部、虚部分开.
【思考交流】
|z|2=z2,正确吗?
【提示】不正确.例如,|i|2=1,而i2=-1.
自主测评
1.思考辨析
(1)实数不存在共轭复数.( )
(2) 两个共轭复数的差为纯虚数.( )
(3) 若z1,z2∈C,且z+z=0,则z1=z2=0.( )
1. (1)× (2)× (3)×
2.复数(3+2i)i等于( )
A.-2-3i B.-2+3i C.2-3i D.2+3i
【答案】B
【解析】(3+2i)i=3i+2i·i=-2+3i,选B.
3.已知复数z=2-i,则z·的值为( )
A.5 B. C.3 D.
【答案】A
【解析】z·=(2-i)(2+i)=22-i2=4+1=5,故选A.
4.已知为虚数单位,复数z满足:,则的虚部为----------------.
A.1 B. C. D.
【答案】-1
【解析】
。
探究 · 课堂互动研讨
考点1复数乘法的运算
【方法点拨】
1.两个复数代数形式乘法的一般方法
复数的乘法可以按多项式的乘法法则进行,注意选用恰当的乘法公式进行简便运算,例如平方差公式、完全平方公式等
2.常用公式
1a+bi2=a2+2abi-b2a,b∈R;
2a+bia-bi=a2+b2a,b∈R;
31±i2=±2i.
【例1】计算:
(1)(1-2i)(3+4i)(-2+i);
(2)(3+4i)(3-4i);
(3)(1+i)2.
【思路点拨】直接根据复数的乘法运算法则求解即可。
【解析】(1) (1-2i)(3+4i)(-2+i)=(11-2i)(-2+i)
=-20+15i;
(2)(3+4i)(3-4i)=32-(4i)2=9-(-16)=25;
(3)(1+i)2=1+2i+i2=2i.
【变式训练1】复数z=(1+2i)(3-i),其中i为虚数单位,则z的实部是________.
【答案】5
【解析】(1+2i)(3-i)=3-i+6i-2i2=5+5i,所以z的实部是5.
考点2 复数除法的运算
【方法总结】
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.
【例2】计算:
(1);(2);(3);(4).
【解析】 (1);
(2);
(3);
(4).
【变式训练2】根据下列条件,求.
(1);(2).
【解析】(1)因为,
所以;
(2)因为,
所以.
考点3.共轭复数及其应用
【特别提示】
(1)由比较复杂的复数运算给出的复数,求其共轭复数,可先按复数的四则运算法则进行运算,将复数写成代数形式,再写出其共轭复数.
(2)注意共轭复数的简单性质的运用.
【例3】1.在复平面内,复数(为虚数单位),则对应的点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.已知复数的共轭复数为.
(1)若,求:;
(2)若复数在复平面内对应的点位于第四象限,且,求的取值范围.
【解析】1.因为,