内容正文:
12.2 复数的运算
第 1 课时 复数的加法、减法与乘法运算
(概念课—逐点理清式教学)
1.结合实数的四则运算法则,熟练掌握复数代数形式的四则运算法则.
2.会应用复数的四则运算法则进行复数的运算.
逐点清(一) 复数的加、减运算
[多维度理解]
1.复数的加法运算及运算律
(1)复数的加法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
(2)复数加法满足的运算律
对任何z1,z2,z3∈C,有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).
2.复数的减法运算
(1)复数的差
把满足(c+di)+(x+yi)=a+bi的复数x+yi(x,y∈R)叫作复数a+bi减去c+di所得的差,记作(a+bi)-(c+di).
(2)复数的减法法则
(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
[细微点练明]
1.已知复数z1=-i和复数z2=cos 60°+isin 60°,则z1+z2等于( )
A.1 B.-1
C.-i D.+i
解析:选A 因为z2=cos 60°+isin 60°=+i,所以z1+z2=1.
2.复数z1=a+4i,z2=-3+bi,若它们的和为实数,差为纯虚数,则实数a,b的值为( )
A.a=-3,b=-4 B.a=-3,b=4
C.a=3,b=-4 D.a=3,b=4
解析:选A 由题意可知z1+z2=(a-3)+(b+4)i是实数,z1-z2=(a+3)+(4-b)i是纯虚数,
故解得a=-3,b=-4.
3.已知x∈R,y∈R,(xi+x)+(yi+4)=(y-i)-(1-3xi),则x=________,y=________.
解析:由已知得,x+4+(x+y)i=(y-1)+(3x-1)i,
∴解得
答案:6 11
4.计算:(1)(i2+i)+(1+i);
(2)(1+2i)+(-2+i)+(-2-i)+(1-2i);
(3)(8-2i)-(-7+5i)+(3+7i).
解:(1)原式=(-1+i)+(1+i)
=-1+i+1+i=2i.
(2)原式=(-1+3i)+(-2-i)+(1-2i)
=(-3+2i)+(1-2i)=-2.
(3)原式=[8-(-7)+3]+(-2-5+7)i=15+3.
逐点清(二) 复数的乘法运算
[多维度理解]
复数的乘法运算
(1)复数的乘法法则
(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i.
(2)复数乘法的运算律
对于任何z1,z2,z3∈C,
交换律
z1z2=z2z1
结合律
(z1z2)z3=z1(z2z3)
分配律
z1(z2+z3)=z1z2+z1z3
[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
解析:选D (1-i)2-(2-3i)(2+3i)=1-2i+i2-(4-9i2)=-13-2i.
2.(2022·新课标Ⅱ卷)(2+2i)(1-2i)=( )
A.-2+4i B.-2-4i
C.6+2i D.6-2i
解析:选D (2+2i)(1-2i)=2-4i+2i+4=6-2i.
3.(2023·全国甲卷)设a∈R,(a+i)(1-ai)=2,则a=( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
解析:选C ∵(a+i)(1-ai)=a+i-a2i-ai2=2a+(1-a2)i=2,∴2a=2且1-a2=0,解得a=1,故选C.
4.计算下列各题.
(1)(1-i)(1+i)+(2+i)2;
(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i.
解:(1)(1-i)(1+i)+(2+i)2
=1-i2+4+4i+i2
=5+4i.
(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i
=(-2+10i+i-5i2)(3-4i)+2i
=(3+11i)(3-4i)+2i
=(9-12i+33i-44i2)+2i
=53+21i+2i=53+23i.
逐点清(三) 共轭复数
[多维度理解]
1.共轭数的定义
(1)我们把实部相等、虚部互为相反数的两个复数叫作互为共轭复数.
(2)记法:把复数z=a+bi的共轭复数记作,即=a-bi.
2.共轭数的性质
当复数z=a+bi的虚部b=0时,z=,也就是说,实数的共轭复数是它本身.
[细微点练明]
1.复数z=1-4i的共轭复数是( )
A.1+4i B.-4+i
C.-1+4i D.-1-4i
答案:A
2.(2021·新课标Ⅰ卷)已知z=2-i,则z(+i)=( )
A.6-2i B.4-2i
C.6+2i D.4+2i
解析