内容正文:
7.2.2 复数的乘、除运算(概念课—逐点理清式教学)
1.掌握复数的乘法和除法运算.
2.理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律.
3.掌握在复数范围内解方程的方法.
逐点清(一) 复数乘法的运算法则
[多维度理解]
1.复数的乘法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,那么它们的积(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
微点助解
对复数乘法的三点说明
(1)类比多项式运算: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)运算律: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.
(3)常用结论
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.
[细微点练明]
1.复数(3+2i)i等于( )
A.-2-3i B.-2+3i
C.2-3i D.2+3i
解析:选B (3+2i)i=3i+2i·i=-2+3i,故选B.
2.已知复数z=2-i,则z·的值为( )
A.5 B.
C.3 D.
解析:选A z·=(2-i)(2+i)=22-i2=4+1=5,故选A.
3.(2023·新课标Ⅱ卷)在复平面内,(1+3i)(3-i)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:选A 因为(1+3i)(3-i)=3-i+9i-3i2=6+8i,所以该复数在复平面内对应的点为(6,8),位于第一象限,故选A.
4.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的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,-1)
C.(1,+∞) D.(-1,+∞)
解析:选B 由题意,得z=(1-i)(a+i)=(a+1)+(1-a)i,因为z在复平面内对应的点在第二象限,所以解得a<-1,故选B.
5.已知复数z1=1-2i,z2=1+bi,若z1·z2=7-i,则实数b=( )
A.1 B.2
C.3 D.-1
解析:选C 因为z1·z2=z1·z2=(1+2i)(1-bi)=1+2b+(2-b)i=7-i,所以1+2b=7,2-b=-1,解得b=3.故选C.
逐点清(二) 复数除法的运算法则
[多维度理解]
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R,且c+di≠0),
则==+i.
复数的除法的实质是分母“实数化”.若分母为a+bi型,则分子、分母同乘a-bi;若分母为a-bi型,则分子、分母同乘a+bi,即分子与分母都乘分母的共轭复数.
微点助解
(1)对复数除法的两点说明
①实数化:分子、分母都乘分母的共轭复数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代数式:注意最后结果要将实部、虚部分开.
特别提醒:复数的除法类似于根式的分母有理化.
(2)常用公式
①=-i;②=i;③=-i.
[细微点练明]
1.(2023·新课标Ⅰ卷)已知z=,则z-=( )
A.-i B.i C.0 D.1
解析:选A 因为z===-,所以=,所以z-=--=-i.故选A.
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
解析:选A ∵z(2-i)=11+7i,∴z====3+5i.
3.(2023·全国甲卷)=( )
A.-1 B.1
C.1-i D.1+i
解析:选C 由题意知,===1-i,故选C.
4.(多选)已知复数z满足=2+i,则( )
A.z的虚部为-1
B.|z|=
C.z在复平面内对应的点在第四象限
D.z6=-8i
解析:选ABD 因为=2+i,所以1-=2+i,所以z====-1-i,z的虚部为-1,故A正确;|z|==,故B正确;z在复平面内对应的点的坐标为(-1,-1),在第三象限,故C错误;因为z2=(-1-i)2=1+2i+i2=2i,所以z6=(z2)3=(2i)3=-8i,故D正确.
5.已知复数z满足z(3+i)=3+i2 023,则z的共轭复数的虚部为( )
A.-i B.i
C.- D.
解析:选D 由z(3+i)=3+i2 023,得z====-i,所以=+i,所以z的共轭复数