内容正文:
10.2 复数的运算
10.2.1 复数的加法与减法
[课标解读] 1.掌握复数的加法、减法.2.了解复数加、减运算的几何意义.
知识点一 复数的加法
1.复数的加法法则
一般地,设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),称z1+z2为z1与z2的和,并规定z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
对复数的加法法则的理解
(1)复数的加法中规定:实部与实部相加,虚部与虚部相加.很明显,两个复数的和仍然是复数,但两个虚数的和不一定是虚数,如(-i)+i=0.
(2)当b=d=0时,z1=a,z2=c,z1+z2=a+c,即当两个复数为实数时,复数的加法法则与实数的加法法则一致.
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(3)复数的加法法则可以推广到多个复数相加的情形:各复数的实部分别相加,虚部分别相加.
(4)两个共轭复数的和一定是实数.
2.复数的加法满足的运算律
对任意复数z1,z2,z3,有
(1)交换律:z1+z2=z2+z1;
(2)结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
3.复数加法的几何意义
由复数与向量之间的对应关系可以得出复数加法的几何意义:如果复数z1,z2所对应的向量分别为与,则当与不共线时,以OZ1和OZ2为两条邻边作平行四边形OZ1ZZ2,则z1+z2所对应的向量就是,如图所示.
由复数加法的几何意义可以得出
||z1|-|z2||≤|z1+z2|≤|z1|+|z2|.
知识点二 复数的减法
1.复数的相反数
一般地,复数z=a+bi(a,b∈R)的相反数记作-z,并规定-z=-(a+bi)=-a-bi.
复数z1减去z2的差记作z1-z2,并规定z1-z2=z1+(-z2).
在复平面内,互为相反数的两个复数对应的点关于原点对称.
2.复数的减法法则
一般地,如果z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
显然,两个复数的差仍然是复数.而且,同实数中的情况类似,两个复数的差一般也不满足交换律,即一般来说,z1-z2≠z2-z1.
对复数的减法法则的理解
(1)两个复数的差的实部是被减数的实部减去减数的实部,虚部是被减数的虚部减去减数的虚部.
(2)两个实数的差是实数,但是两个虚数的差不一定是虚数,例如(3+2i)-2i=3.
(3)把复数的代数形式看成关于“i”的多项式,则复数的加、减法类似于多项式的加、减法,只需要“合并同类项”就可以了.
3.复数减法的几何意义
由复数与向量之间的对应关系同样可
以得出复数减法的几何意义:如果复数z1,z2所对应的向量分别为与,设点Z满足=,则z1-z2所对应的向量就是,如图所示.
由复数减法的几何意义可以得出
||z1|-|z2||≤|z1-z2|≤|z1|+|z2|.
1.(2022·天津市单元测试)若(1-i)+(2+3i)=a+bi(a,b∈R,i是虚数单位),则a,b的值分别等于( )
A.3,-2 B.3,2
C.3,-3 D.-1,4
B [由(1-i)+(2+3i)=a+bi(a,b∈R),
得:3+2i=a+bi,所以a=3,b=2.
故选B.]
2.(2022·云南省单元测试)已知复数z1=3+4i,z2=3-4i,则z1-z2等于( )
A.8i B.6
C.6+8i D.6-8i
A [z1=3+4i,z2=3-4i,
则z1-z2=(3+4i)-(3-4i)=8i,
故选A.]
3.(2022·云南省单元测试)已知z1=2+i,z2=1-2i,则复数z=z2-z1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
C [z=z2-z1=(1-2i)-(2+i)=-1-3i,
故z对应的点为(-1-3),位于第三象限.
故选C.]
4.非零复数z1,z2分别对应复平面内的向量,,若|z1+z2|=|z1-z2|,则( )
A.= B.||=||
C.⊥ D.,共线
C [如图,
由向量的加法及减法法则可知,=+,=-.由复数加法及减法的几何意义可知,|z1+z2|对应的模,|z1-z2|对应的模.
又|z1+z2|=|z1-z2|,所以四边形OACB是矩形,则⊥.]
5.(2021·江西省九江市单元测试)设z=3-4i,则复数z-|z|+(1-i)在复平面内的对应点在第________象限.
解析: ∵z=3-4i,
∴|z|=5,
则复数z-|z|+(1-i)=3-4i-5+1-i=-1-5i,
则复数z-|z|+(1-i)在复平面内的对应点的坐标为(-1,-5),位于第三象限.
答案: 三
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题型一 复数的加、减运算
(1)计算:(