内容正文:
第15讲 复数的乘、除运算
知识点1:复数代数形式的乘法运算
(1)复数的乘法法则
我们规定,复数乘法法则如下: 设,是任意两个复数,那么它们的乘积为
,
即
(2)复数乘法满足的运算律
(交换律) (结合律) (分配律)
知识点2:复数代数形式的乘方
(1)复数的乘方
复数的乘方就是相同复数的乘积
(2)复数乘方的运算律
根据复数乘法的运算律,实数范围内的正整数指数幂的运算律在复数范围内仍然成立,即对任意的,,有:
① ② ③
知识点3:共轭复数的性质
设,()
① ②为实数 ③且为纯虚数 ④
⑤,,
知识点4:复数代数形式的除法运算
(1)定义
规定复数的除法是乘法的逆运算,即把满足(,)的复数叫做复数除以复数的商,记作或
(2)复数的除法法则
()
由此可见,两个复数相除(除数不为0),所得的商是一个确定的复数.
考点1:复数代数形式的乘法运算
【例1】______.
【分析】
利用复数的乘法运算即可求解.
【详解】
,
故答案为:.
【例2】已知,是虚数单位,若,,则的值可以是( )
A. B. C.- D.
【答案】AB
【分析】根据复数的乘法可得出关于实数的等式,由此可解得实数的值.
【详解】,则,所以,,
解得.故选:AB.
【例3】计算:___________.
【答案】-1
【分析】转化为求解.
【详解】,
故答案为:-1
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
(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.
2.______.
【答案】
【分析】根据复数的运算规则计算.
【详解】根据复数的运算规则得,.故答案为:.
2.若,则满足等式的复数________.
【答案】-1
【分析】
先将化为,进而可得出结果.
【详解】
因为,
所以,即
3.设,求证:
(1) (2) (3)
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析
【分析】根据复数代数形式的乘法、乘方运算法则计算可得;
【解析】(1)因为,所以,,所以;
(2)因为,所以,所以;
(3)因为,所以
即
考点2:复数代数形式的除法运算
【例4】复数(其中为虚数单位)的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据复数除法的运算法则,求出复数,然后由虚部的定义即可求解.
【详解】因为复数,所以复数的虚部为,故选:A.
【例5】(2022·浙江杭州·高二期末)若复数满足(其中为虚数单位),则的虚部是( )
A.2i B. C.2 D.
【答案】D
【详解】因为,所以,
所以复数的虚部为.
故选:D
1.两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.
2.常用公式
(1)=-i;(2)=i;(3)=-i.
【变式训练】
1.已知复数是纯虚数,是实数,则( )
A.- B. C.-2 D.2
【答案】B
【详解】
由题意设,
则,
因为是实数,所以,得,
所以,
所以,
故选:B
2.______.
【答案】
【分析】
根据复数的四则运算规则计算即可.
【详解】
根据复数的四则运算规则得,
原式=
故答案为:.
3.______.
【答案】5
【分析】首先利用复数的运算公式化简,再计算复数的模.
【详解】
.
故答案为:5
4.计算:______.
【答案】
【分析】利用复数代数形式的运算,即可得到结果.
【详解】
.
故答案为:
5.(2021·上海普陀·模拟预测)复数(为虚数单位),则__.
【答案】
【详解】
,则
,
故答案为:.
考点3:在复数范围内解方程
【例6】方程的解为__________.
【答案】
【分析】直接用求根公式求解即可.
【详解】解:∵,
∴由求根公式得,
故答案为:.
【例7】 已知关于x的二次方程有实根,为复数.求的模的最小值.
【答案】.
【详解】
设为方程的实根,则
,
当即时,