内容正文:
课时5 复数的乘、除运算
新授课
1.理解复数除法的本质“分母实数化”,掌握复数的除法运算.
2.会求实系数一元二次方程在复数范围内的解集.
学习活动
学习目标
学习总结
2
目标一:理解复数除法的本质“分母实数化”,掌握复数的除法运算.
任务:根据乘法是除法的逆运算,推导除法的运算法则.
如果复数z≠0 则满足zz2=z1的复数z称为z1除以z2的商,并记作:
(或 ).其中,z1称为被除数,z2称为除数.
复数除法运算的两个性质:
利用复数除法的定义,可以证明当ω为非零复数时,有
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问题:1.设实数满足(a+bi)(1+2i)=1,利用方程组求a,b的值.
根据复数乘法有
所以 解得
2.除了利用乘法求解外,由除法可得a+bi= ,由问题1得a+bi的一般式
为 ,如何把 化成一般式 ?
将上述等式右边看成一个分式,则只需把1+2i变成一个实数即可.
∵(1+2i)(1-2i)=5,
∴
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上面这种方法称为“分母实数化”.
3.规定 (其中z≠0,n是正整数).
归纳总结
1.一般的给定复数z≠0称 为z的倒数,z1除以z2的商也可以看成z1与z2的倒数之积.
2.复数除法的一般计算公式为:
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求 的值.
练一练
解:
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目标二:会求实系数一元二次方程在复数范围内的解集.
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.
问题1:我们知道,虚数单位i是方程x2=1的一个解,还有其他复数是这个方程的解吗?如果实数a>0,那么方程x2=-a在复数范围内的解集是什么?
因为 ,所以x2=-1在复数内的解集为{i,-i},
类似的,当a>0时,可得 ,
所以方程x2=-a在复数范围内的解集为 .
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问题2:在复数范围内求方程 的解集.
因为 ,
所以原方程可以化为 ,
从而可知 或 ,
因此 或 ,
所求解集为 .
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思考:在复数范围内,方程 (其中a,b,c∈R,且a≠0,∆=b2=4ac<0)的根是什么?由此你发现一元二次方程在复数集的根的情况如何?
将 的二次项系数化为1,得 .
配方,得 ,即 .
由∆<0,知 ,可得 .
所以原方程的根为 .
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归纳总结
当a,b,c∈R且a≠0时,关于x的方程 称为实系数一元二次方程,这个方程在复数范围内总是有解的,而且
(1)当Δ=b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根:
(2)当Δ=b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根:
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注:
(3)当Δ=b2-4ac<0时,方程有两个互为共轭的虚数根:
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练一练
在复数范围内解方程:9x2+16=0.
解:由题可知 ,
又因为