内容正文:
7.2 复数的四则运算 ► 对应学生用书P53
7.2.1 复数的加、减运算及其几何意义
[课程标准] 1.掌握复数加、减法的运算法则. 2.了解复数加、减运算的几何意义.
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一、复数加、减法的运算法则及加法运算律
1.加、减法的运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,
则z1+z2=(a+c)+(b+d)i,z1-z2=(a-c)+(b-d)i.
2.加法运算律
对任意z1,z2,z3∈C,有
①交换律:z1+z2=z2+z1.
②结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
记一记:对复数的加法、减法运算应注意以下几点
(1)一种规定:复数代数形式的加法法则是一种规定,减法是加法的逆运算.
特殊情形:当复数的虚部为零时,与实数的加法、减法法则一致.
(2)运算律:实数加法的交换律、结合律在复数集中仍成立.实数的移项法则在复数中仍然成立.
(3)运算结果:两个复数的和(差)是唯一确定的复数.注意不一定是虚数,如(-i)+i=0.
二、复数加、减法的几何意义
如图所示,设复数z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)对应的向量分别为OZ1,OZ2,四边形OZ1ZZ2为平行四边形,则与z1+z2对应的向量是,与z1-z2对应的向量是Z2Z1.
记一记:复数加法的几何意义就是向量加法的平行四边形法则,复数减法的几何意义就是向量减法的三角形法则.
【基点小试】
1.复数(1-i)-(2+i)+3i等于( )
A.-1+i B.1-i
C.i D.-i
解析:选A.(1-i)-(2+i)+3i=(1-2)+(-i-i+3i)=-1+i.
2.在复平面内,O为原点,四边形OABC是复平面内的平行四边形,且A,B,C三点对应的复数分别为z1,z2,z3,若z1=1,z3=-2+i,则z2=( )
A.1+i B.1-i
C.-1+i D.-1-i
解析:选C.因为O为原点,四边形OABC是复平面内的平行四边形,又因为z1=1,z3=-2+i,所以由复数加法的几何意义可得z2=z1+z3=1-2+i=-1+i.
3.在平行四边形ABCD中,若A,C对应的复数分别为-1+i和-4-3i,则该平行四边形的对角线AC的长度为( )
A. B.5 C.2 D.10
解析:选B.依题意,对应的复数为(-4-3i)-(-1+i)=-3-4i,因此AC的长度为|-3-4i|=5.
4.(2+i)-(6-2i)+(5+6i)=________.
解析:(2+i)-(6-2i)+(5+6i)=(2-6+5)+(1+2+6)i=1+9i.
答案:1+9i
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题型一 复数的加、减运算
例1.计算:
(1)(5+4i)+(-3-3i);
(2)(-i)+(-i)+(-+i);
(3)(3+2i)-7i-(2-3i);
(4)(0.5+1.3i)-(1.2+0.7i)+(1-0.4i);
(5)[(a-b)+(a+b)i]-[(a+b)+(a-b)i].
解:(1)(5+4i)+(-3-3i)=5-3+4i-3i=2+i.
(2)(-i)+(-i)+(-+i)=+--i-i+i=-i.
(3)(3+2i)-7i-(2-3i)=3-2+2i-7i+3i=1-2i.
(4)(0.5+1.3i)-(1.2+0.7i)+(1-0.4i)=0.5-1.2+1+1.3i-0.7i-0.4i=0.3+0.2i.
(5)[(a-b)+(a+b)i]-[(a+b)+(a-b)i]
=(a-b)-(a+b)+(a+b)i-(a-b)i=-2b+2bi.
[总结] 复数加、减运算的法则
(1)复数代数形式的加、减法运算实质就是将实部与实部相加减,虚部与虚部相加减之后分别作为结果的实部与虚部,因此要准确地提取复数的实部与虚部.
(2)复数的运算可以类比多项式的运算(类似于合并同类项):若有括号,括号优先;若无括号,可以从左到右依次进行计算.
【练一练】
1.计算:
(1)+(2-i)-;
(2)已知z1=2+3i,z2=-1+2i,求z1+z2,z1-z2.
解:(1)+(2-i)-=+i=1+i.
(2)∵z1=2+3i,z2=-1+2i,
∴z1+z2=2+3i+(-1+2i)=1+5i,z1-z2=2+3i-(-1+2i)=3+i.
题型二 复数加、减运算的几何意义
例2.如图所示,在平行四边形OABC中,顶点O,A,C分别表示0,3+2i,-2+4i.求:
(1)所表示的复数,所表示的复数;
(2)对角线所表示的复数;
(3)对角线所表示的复数及的长度.
解:(1