内容正文:
课时4 复数的乘、除运算
新授课
1.掌握复数的代数形式的乘、除运算及其法则.
2.知道复数范围内一元二次方程的求根公式,并会求方程的根.
学习活动
学习目标
学习总结
2
任务1:猜想、讨论复数 与 的积的表达式.
目标一:掌握复数的代数形式的乘、除运算及其法则,会求在复数范围内方程的根.
1.复数 与 的积的表达式是什么?它们的积还属于复数集吗?
2.复数乘法的多项式运算与实数的多项式运算法则是否相同?
解:1. .根据复数的概念可知,复数的积还是复数积.
2.相同,因为两个复数相乘,类似于两个多项式相乘,只要在所得的结果中把
换成-1,并且把实部与虚部分别合并即可.
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3.复数乘法是否满足交换律、结合律和乘法对加法的分配律吗?请同学们用
来证明你的猜想.
解:满足, ,
,
又因为 ,所以 ,
所以满足乘法的交换律;
复数乘法的结合律和乘法对加法的分配律同理可证.
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1.复数的乘法运算: .
2.对任意 ,有 (交换律), (结合律),
(乘法对加法的分配律)
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练一练
已知复数 , ,则 =( )
A.16i B.9 C.25i D.25
D
解: ,
故答案选D.
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任务2:根据乘法是除法的逆运算,推导除法的运算法则.
1.假设 ,且 ,则 的值是多少?由此,你能推导出复数 ,且 的除法法则吗?
根据复数的乘法法则,有 ,利用复数相等的定义有 ,由此解得 .
所以 ,其中 且 .
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2.两个复数经过除法运算后,其结果还属于复数集吗?结合分母含根式的化简思路,讨论复数的除法 可以看成是什么过程?由此你有什么猜测吗?
由1知,其结果还属于复数集,复数除法可以看成是分母实数化的过程,即两复数相除等价于分子分母同时乘以分母的共轭复数,然后化简可得结果.例如 .
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复数除法的实质是分母实数化的过程,两复数相除等价于分子分母同时乘以分母的共轭复数,然后化简可得结果.即 .
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练一练
计算 的值.
解:
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学习总结
任务:利用复数的乘法求下列方程的根,归纳复数范围内的根的求解公式.
目标二:知道复数范围内一元二次方程的求根公式,并会求方程的根.
1.方程 的根是多少?如何求解?
解:因为 ,所以方程 的根为 .
2.方程 ,其中 ,且 的解是多少?由此推导一元二次方程在复数集的求根公式是什么?
将方程 的二次项系数化为1,得 .配方,
得 ,即 .由 ,知 .类似1,可得 .所以原方程的根为 .
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在复数范围内,实系数一元二次方程的求根公式为:
(1)当时 , ;