内容正文:
§7.2.2 复数的乘、除运算
学业标准
学科素养
1.结合多项式的乘法了解复数的乘法法则.
2.理解共轭复数的概念.
3.能进行复数的除法以及分母实数化.
1.通过学习复数的乘法和除法,培养学生数学运算素养.
2.通过学习复数乘法运算所满足的运算律,培养学生数学抽象素养.
[教材梳理]
导学1 复数的乘法
两实数可以相乘,两复数可以相乘吗?
[提示] 可以.
复数代数形式的乘法与多项式的乘法相类似吗?
[提示] 类似.
复数的乘法满足交换律、结合律、乘法对加法的分配律吗?
[提示] 满足.
◎结论形成
1.复数的乘法
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,则它们的积
(a+bi)(c+di)=ac+bci+adi+bdi2
=__(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
z1z2=__z2z1__
结合律
(z1z2)z3=__z1(z2z3)__
乘法对加法的分配律
z1(z2+z3)=__z1z2+z1z3__
导学2 复数的除法
如何规定两复数z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R,c+di≠0)相除?
[提示] 通常先把(a+bi)÷(c+di)写成的形式,再把分子和分母都乘c-di,化简后可得结果,
即==
=+i(c+di≠0).
◎结论形成
复数的除法法则
(a+bi)÷(c+di)=+i(a,b,c,d∈R,c+di≠0).
[基础自测]
1.满足=i(i为虚数单位)的复数z=( )
A.+i B.-i
C.-+i D.--i
解析 由=i,得z+i=zi,
所以(1-i)z=-i,解得z==-i.
答案 B
2.(2021·张家界高一期末)若复数z满足z=i(1-i),则z在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析 由复数乘法法则把复数化为代数形式后可得对应点的坐标,得出结论.
z=i(1-i)=i-i2=1+i,对应点坐标为(1,1),在第一象限.故选A.
答案 A
3.已知复数z1=(2-i)i,复数z2=a+3i(a∈R),若复数z2=kz1(k∈R),则a=________ .
解析 依题意z1=1+2i,由z2=kz1,得a+3i=k(1+2i),即有故a=.
答案
4.设z1=a+2i,z2=3-4i,且为纯虚数,则实数a=________ .
解析 设=bi(b∈R且b≠0),所以z1=bi·z2,
即a+2i=bi(3-4i)=4b+3bi,
所以所以a=.
答案
题型一 复数的乘法运算
[例1] 计算下列各题.
(1)(1-i)(1+i)+(-1+i);
(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i.
[自主解答] (1)(1-i)(1+i)+(-1+i)
=1-i2-1+i=1+i.
(2)(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.
[规律方法]
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,化简为复数的代数形式.
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.
[触类旁通]
1.计算:(1-i)2-(2-3i)(2+3i)=( )
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.
答案 D
2.(多选题)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的值可以是( )
A.1 B.-2
C.-3 D.-4
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,
所以解得a<-1,所以选B,C,D.
答案 BCD
题型二 复数的除法运算
[例2] (1)=( )
A.1+2i B.1-2i
C.2+i D.2-i
(2)若复数z满足z(2-i)=11+7i(i是虚数单位),则z=( )
A.3+5i B.3-5i
C.-3+5i D.-3-5i
[自主解答] (1)===2-i.
(2)∵z(2-i)=11+7i,
∴z====3+5i.
[答案] (1)