内容正文:
课时目标
1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算.
2.理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律.
2.2 复数的乘法与除法(概念课—逐点理清式教学)
1
2
目
录
3
逐点清(一) 复数的乘法
逐点清(二) 复数的除法
逐点清(三) 复数范围内方程根问题
2
[多维度理解]
1.复数乘法的定义
对任意两个复数a+bi和c+di(a,b,c,d∈R),类比多项式乘法,并利用i2=-1,定义复数的乘法如下:(a+bi)(c+di)=___________________.
逐点清(一) 复数的乘法
(ac-bd)+(ad+bc)i
2.乘法的运算律
对任意z1,z2,z3∈C,有
交换律 z1·z2=______
结合律 (z1·z2)·z3=________
乘法对加法的分配律 z1·(z2+z3)=___________
z2·z1
z1·(z2·z3)
z1·z2+z1·z3
zm+n
zmn
4.虚数单位i的幂的周期性
i4n=___,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3= _____(其中n∈N).
5.常用公式
(1)(a±bi)2=a2±2abi-b2 (a,b∈R);
(2)(a+bi)(a-bi)=a2+b2(a,b∈R).
1
-i
模的平方
[细微点练明]
1.计算:(1-i)2-(2-3i)(2+3i)= ( )
A.2-13i B.13+2i
C.13-13i D.-13-2i
答案:D
解析: (1-i)2-(2-3i)(2+3i)=1-2i+i2-(4-9i2)=-13-2i.
2.(2023·新课标Ⅱ卷)在复平面内,(1+3i)(3-i)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
答案:A
解析:因为(1+3i)(3-i)=3-i+9i-3i2=6+8i,所以该复数在复平面内对应的点为(6,8),位于第一象限,故选A.
3.若复数(1-i)(a+i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的取值范围是 ( )
A.(-∞,1) B.(-∞,-1)
C.(1,+∞) D.(-1,+∞)
答案:B
4.(1+i)20-(1-i)20的值是 ( )
A.-1 024 B.1 024
C.0 D.512
答案:C
解析: (1+i)20-(1-i)20=[(1+i)2]10-[(1-i)2]10=(2i)10-(-2i)10=(2i)10-(2i)10=0.
逐点清(二) 复数的除法
微点助解
(1)复数的除法与根式的除法类似:根式的除法是分子、分母都乘以分母的“有理化因式”.从而使分母“有理化”;复数的除法是分子、分母都乘以分母的共轭复数,从而使分母“实数化”.
(2)复数的除法是作为复数乘法的逆运算来定义的,因此,定义本身提供了求两个复数的商的另外一种方法——待定系数法,即设(a+bi)÷(c+di)=x+yi,则a+bi=(c+di)(x+yi),由此依据复数相等的充要条件求出x,y即可.
2.若复数z满足z(2-i)=11+7i(i是虚数单位),则z= ( )
A.3+5i B.3-5i
C.-3+5i D.-3-5i
答案:A
答案:D
逐点清(三) 复数范围内方程根问题
[典例] (1)若2+i(i是虚数单位)是关于x的实系数方程x2+mx+n=0的一个根,则m+n等于 ( )
A.0 B.1
C.2 D.3
[答案] (1)B (2)B
[针对训练]
1.在复数范围内方程2x2+3x+4=0的解为________.
2.已知1+i是方程x2+bx+c=0的一个根(b,c为实数).
(1)求b,c的值;
(2)试判断1-i是否是方程的根.
(2)由(1)知方程为x2-2x+2=0,把1-i代入方程左边,得x2-2x+2=(1-i)2-2(1-i)+2=0,显然方程成立,∴1-i也是方程的一个根.
3.乘方的运算性质
zm·zn=_____,(zm)n=______,(z1·z2)n=______(其中m,n∈N+).
z·z
6.共轭复数的性质
互为共轭复数的两个复数的乘积是实数,等于这个复数(或其共轭复数)__________.即若z=a+bi(a,b∈R),则z·=|z|2=||2=a2+b2.
解析:因为z=(1-i)(a+i)=a+1+(1-a)i,所以它在复平面内对应的点为(a+1,1-a).又此点在第二象限,所以解得a<-1.
5.已知复数z满足|z|=,且(1-2i)z是实数,则=________.
答案:±(1-2i)
解析:设z=a+bi(a,b∈R),则(1-2i)z=(1-2i)(a+bi)=(a+2b)+(b-2a)i.又(1-2i)z是实数,所以b-2a=