内容正文:
7.2 复数的四则运算
7.2.1 复数的加、减运算及其几何意义
1.熟练掌握复数的加、减运算法则.2.理解复数加、减法的几何意义,能够利用“数形结合”的思想解题.
(见学生用书P57)
课时构建
判断正误(请在括号中打“√”或“×”)
复数的加、减法
(1)两个虚数的和或差可能是实数.( √ )
(2)在进行复数的加法时,实部与实部相加得实部,虚部与虚部相加得虚部.( √ )
(3)复数与复数相加减后结果只能是实数.( × )
(4)复数的加法不可以推广到多个复数相加的情形.( × )
(5)若复数z1,z2满足z1-z2>0,则z1>z2.( × )
(见学生用书P58)
类型一 复数的加、减法运算
例1 (1)计算:(-6-5i)+(-2-i)-(3-4i).
(2)设z1=x+2i,z2=3-yi,x,y∈R,且z1+z2=5-6i,求z1-z2.
解:(1)(-6-5i)+(-2-i)-(3-4i)=(-6-2-3)+(-5-1+4)i=-11-2i.
(2)因为z1=x+2i,z2=3-yi,z1+z2=5-6i,所以(3+x)+(2-y)i=5-6i,
所以所以
所以z1-z2=(2+2i)-(3-8i)=(2-3)+[2-(-8)]i=-1+10i.
活学活用
(1)+(2-i)-=__1+i__.
(2)已知复数z满足z+1-3i=5-2i,则z=__4+i__.
(3)已知复数z满足|z|+z=1+3i,则z=__-4+3i__.
【解析】 (1)+(2-i)-=+i=1+i.
(2)因为z+1-3i=5-2i,所以z=(5-2i)-(1-3i)=4+i.
(3)设z=x+yi(x,y∈R),则|z|=.又|z|+z=1+3i,所以+x+yi=1+3i,由复数相等的充要条件得解得所以z=-4+3i.
[题后感悟]
两个复数相加(减),就是把两个复数的实部相加(减),虚部相加(减).复数的减法是加法的逆运算.当多个复数相加(减)时,可将这些复数的所有实部相加(减),所有虚部相加(减).
类型二 复数加、减法的几何意义
已知复平面上的平行四边形ABCD,对应的复数为
6+8i,对应的复数为-4+6i,求向量对应的复数.
解:设对应的复数为z1,对应的复数为z2,
则∴2z2=(6+8i)+(-4+6i)=2+14i,
∴z2=1+7i,即对应的复数为1+7i,所以对应的复数为-1-7i.
活学活用
已知复平面内平行四边形ABCD,点A对应的复数为2+i,
向量对应的复数为1+2i,向量对应的复数为3-i,
求点C,D对应的复数.
解:因为向量对应的复数为1+2i,向量对应的复数为3-i,
所以向量对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i.
又=+,所以点C对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i.
因为=,所以向量对应的复数为3-i,
即=(3,-1),
设D(x,y),则=(x-2,y-1)=(3,-1),
所以解得所以点D对应的复数为5.
[题后感悟]
用复数加、减运算的几何意义解题的技巧
(1)形转化为数:利用几何意义可以把几何图形的变换转化成复数运算去处理.
(2)数转化为形:对于一些复数运算也可以给予几何解释,使复数作为工具运用于几何之中.
类型三 复数模的综合问题
例3如果复数z满足|z+i|+|z-i|=2,那么|z+i+1|的最小值是( A )
A.1 B. C.2 D.
【解析】 设复数-i,i,-1-i在复平面内对应的点分别为Z1,Z2,Z3,如图所示.因为|z+i|+|z-i|=2,|Z1Z2|=2,所以点Z的集合为线段Z1Z2.问题转化为动点Z在线段Z1Z2上移动,求|ZZ3|的最小值.因为|Z1Z3|=1,所以|z+i+1|min=1.
活学活用
(1)△ABC的三个顶点所对应的复数分别为z1,z2,z3,复数z满足|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|,则z对应的点P是△ABC的( A )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
(2)若复数z满足|z|=2,则|1+i+z|的取值范围是( D )
A.[1,3] B.[1,4]
C.[0,3] D.[0,4]
【解析】 (1)由复数模及复数减法运算的几何意义,结合条件可知复数z对应的点P到△ABC的顶点A,B,C的距离相等,
∴P为△ABC的外心.
(2)设z=a+bi(a,b∈R)在复平面内所对应的点为Z.可知点Z(a,b)的集合是以坐标原点为圆心,2为半径的圆.|1+i+z|表示点Z(a,b)到点M(-1,-)的距离.
∵(-1,-)在|z|=2这个圆上,∴所求距离最小是0,最大是4