10.2.1 复数的加法与减法（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中数学必修第四册（人教B版2019）

复数的加法与减法 (教学方式:基本概念课——逐点理清式教学) 10.2.1 课时目标 1.结合实数的加、减运算法则，熟练掌握复数代数表示式的加、减运算法则. 2.理解复数加法、减法运算的几何意义，能够利用“数形结合”的思想解题. CONTENTS 目录 1 2 3 逐点清(一)　复数的加、减法 逐点清(二)　复数的加、减法的 几何意义 逐点清(三)　复数加、减法几何 意义的应用 4 课时跟踪检测 逐点清(一)　复数的加、减法 01 多维理解 1.复数加、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 (1)z1+z2=_________________. (2)z1-z2=_________________. (a+c)+(b+d)i (a-c)+(b-d)i 2.复数的加法运算律 对任意复数z1，z2，z3，有 (1)z1+z2=_____________; (2)(z1+z2)+z3=______________. z2+z1 z1+(z2+z3) |微|点|助|解| 　　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. 1.已知复数z1=3+4i，z2=3-4i，则z1+z2= (　　) A.8i B.6 C.6+8i D.6-8i 解析:z1+z2=3+4i+3-4i=(3+3)+(4-4)i=6. √ 微点练明 2.已知复数z+3i-3=3-3i，则z= (　　) A.0 B.6i C.6 D.6-6i 解析:∵z+3i-3=3-3i，∴z=(3-3i)-(3i-3)=6-6i. √ 3.复数(1-i)-(2+i)+3i等于 (　　) A.-1+i B.1-i C.i D.-i 解析: (1-i)-(2+i)+3i=(1-2)+(-i-i+3i)=-1+i.故选A. √ 4.已知复数z1=a2-3-i，z2=-2a+a2i，若z1+z2是纯虚数，则实数a=　　　　.  解析:由条件知z1+z2=a2-2a-3+(a2-1)i，又z1+z2是纯虚数，所以解得a=3. 3 5.设z1=x+2i，z2=3-yi(x，y∈R)，且z1+z2=5-6i，求z1-z2. 解:因为z1=x+2i，z2=3-yi，z1+z2=5-6i， 所以(3+x)+(2-y)i=5-6i， 所以所以 所以z1-z2=(2+2i)-(3-8i)=(2-3)+[2-(-8)]i=-1+10i. 逐点清(二)　复数的加、减法 的几何意义 02 多维理解 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1所示. 设点Z满足=，则z1-z2 所对应的向量就是，如图2所示. 由复数加、减法的几何意义可得 ||z1|-|z2||≤|z1±z2|≤_____________. |z1|+|z2| |微|点|助|解| 　关于复数加、减法的几何意义的两点说明 (1)复数的加(减)法可以按照向量的加(减)法来进行. (2)复数减法的几何意义也可叙述为连接表示两个复数对应的向量的有向线段的终点，方向指向表示被减向量的有向线段的终点的向量，就是这两个复数的差对应的向量. 1.已知向量对应的复数为2-3i，向量对应的复数为3-4i，则向量对应的复数为　　　.  解析:=-=(3-4i)-(2-3i)=1-i. 微点练明 1-i 2.复平面上有A，B，C三点，点A对应的复数为2+i，对应的复数为 1+2i，对应的复数为3-i，则点C的坐标为　　　　.  解析:因为对应的复数是1+2i，对应的复数为3-i，又 =-，所以对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i.又=+，所以点C对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i，所以点C的坐标为(4，-2). (4，-2) 3.如图所示，平行四边形OABC的顶点O，A，C对应复数分别为0，3+2i，-2+4i，试求: (1)所表示的复数，所表示的复数; 解:∵=-， ∴所表示的复数为-3-2i. ∵=，∴所表示的复数为-3-2i. (2)对角线所表示的复数; 解:∵=-，∴所表示的复数为(3+2i)-(-2+4i)=5-2i. (3)对角线所表示的复数及的长度. 解:对角线=+，它所对应的复数z=(3+2i)+(-2+4i)=1+6i，||==. 逐点清(三)　复数加、减法几何 意义的应用 03 [典例]　如果复数z满足|z+i|+|z-i|=2，那么|z+i+1|的最小值是 (　　) A.1 B. C.2 D. √ 解析:设复数z，-i，i，-1-i在复平面内对应的点分别为Z，Z1，Z2，Z3，因为|z+i|+|z-i|=2，|Z1Z2|=2，所以点Z的集合为线段Z1Z2.所以Z点在线段Z1Z2上移动，|Z1Z3|min=1，所以|z+i+1|min=1. |思|维|建|模| 　　在复平面内，z1，z2对应的点分别为A，B(O，A，B不共线)，z1+z2对应的点为C，O为坐标原点，则四边形OACB为平行四边形;若|z1+z2|=|z1-z2|，则四边形OACB为矩形;若|z1|=|z2|，则四边形OACB为菱形;若|z1|=|z2|且|z1+z2|=|z1-z2|，则四边形OACB为正方形. 1.已知△ABC的三个顶点所对应的复数分别为z1，z2，z3，复数z满足|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|，则z对应的点P是△ABC的 (　　) A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 解析:由复数模及复数减法运算的几何意义，结合条件可知复数z的对应点P到△ABC的顶点A，B，C的距离相等，所以P为△ABC的外心. √ 针对训练 2.设z∈C，且|z+1|-|z-i|=0，则|z+i|的最小值为 (　　) A.0 B.1 C. D. √ 解析:选C　∵由|z+1|-|z-i|=0，得|z+1|=|z-i|，∴复数z表示以A(-1，0)，B(0，1)为端点的线段的垂直平分线OM，设复数-i对应点C(0，-1)，|z+i|表示点M到点C(0，-1)的距离.当CM⊥OM时，|z+i|取到最小值|CM|.又|CM|=|OC|sin 45°=，∴|z+i|的最小值为. 课时跟踪检测 04 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 1.若复数z满足z+(3-4i)=1，则z的虚部是 (　　) A.-2 B.4 C.3 D.-4 解析: z=1-(3-4i)=-2+4i，故选B. √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 2.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 解析:z=z2-z1=(1+2i)-(2+i)=-1+i，实部小于零，虚部大于零，故位于第二象限. √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 3.已知复数z对应的向量如图所示，则复数z+1所对应的向量正确的是 (　　) √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 解析:由题图可知z=-2+i，所以z+1=-1+i，则复数z+1所对应的向量的坐标为(-1，1)，故选A. 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 4.已知复数z满足z+2i-5=7-i，则|z|= (　　) A.12 B.3 C.3 D.9 解析:由题意知z=7-i-(2i-5)=12-3i，∴|z|==3.故选C. √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 5.若z1=2+2i，z2=5+ai(a∈R)，且z1+z2所对应的点在实轴上，则a的值为 (　　) A.2 B.-2 C.1 D.-1 解析:z1+z2=2+2i+5+ai=(2+5)+(2+a)i=7+(2+a)i.∵z1+z2所对应的点在实轴上，∴2+a=0，∴a=-2. √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 6.已知复平面上三点A，B，C分别对应复数1，2i，5+2i，则由A，B，C所构成的三角形是 (　　) A.直角三角形 B.等腰三角形 C.锐角三角形 D.钝角三角形 解析:∵|AB|=|2i-1|=，|AC|=|4+2i|=，|BC|=5，∴|BC|2=|AB|2+|AC|2.故选A. √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 7.复数z1=1+icos θ，z2=sin θ-i，则|z1-z2|的最大值为 (　　) A.3-2 B.-1 C.3+2 D.+1 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 解析:∵|z1-z2|=|(1-sin θ)+(cos +1)i|== =，∴|z1-z2|max= =+1. 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 8.(多选)设复数z1=2-i，z2=2i(i为虚数单位)，则下列结论正确的为 (　　) A.z2是纯虚数 B.z1-z2对应的点位于第二象限 C.|z1+z2|=3 D.=2+i √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 解析:z2=2i，其实部为零，虚部不为零，是纯虚数，A正确;z1-z2=2-3i，其在复平面上对应的点为(2，-3)，在第四象限，B错误;z1+z2=2+i，则|z1+z2|==，C错误;z1=2-i，则=2+i，D正确.故选A、D. 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 9.已知复数z满足|z+i|=|z-i|，则|z+1+2i|的最小值为 (　　) A.1 B.2 C. D. 解析:设复数z在复平面内对应的点为Z，因为复数z满足|z+i|=|z-i|，所以由复数的几何意义可知，点Z到点(0，-1)和(0，1)的距离相等，所以在复平面内点Z的轨迹为x轴.又|z+1+2i|表示点Z到点(-1，-2)的距离，所以问题转化为x轴上的动点Z到定点(-1，-2)距离的最小值，所以|z+1+2i|的最小值为2. √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 10.若z1=2-i，z2=-+2i，z1，z2在复平面上所对应的点为Z1，Z2，则这两点之间的距离为　　 　.  解析:||==. 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 11.已知复数z=a-i(a∈R)，若z+=8，则复数z=　　　　.  解析:由题意，得z=a-i(a∈R)，=a+i，所以a-i+a+i=8， 解得a=4，故z=4-i. 4-i 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 12.已知z1=(3x+y)+(y-4x)i，z2=(4y-2x)-(5x+3y)i(x，y∈R).若z=z1-z2，且z=13-2i，则z1=　　　　，z2=　　　　.  解析:z=z1-z2=[(3x+y)+(y-4x)i]-[(4y-2x)-(5x+3y)i]=(5x-3y)+(x+4y)i，又z=13-2i，所以解得所以z1=(3×2-1)+(-1-4×2)i=5-9i，z2=(-4-2×2)-(5×2-3×1)i=-8-7i. 5-9i -8-7i 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 13.在平行四边形OABC中，各顶点对应的复数分别为zO=0，zA=2+i，zB=-2a+3i，zC=-b+ai(a，b∈R)，则a-b=　　　　.  解析:因为+=，所以2+i+(-b+ai)=-2a+3i，所以解得故a-b=-4. -4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 14.(15分)已知A(1，2)，B(a，1)，C(2，3)，D(-1，b)(a，b∈R)是复平面上的四个点，且向量对应的复数分别为z1，z2. (1)若z1+z2=1+i，求z1，z2; 解:∵=(a，1)-(1，2)=(a-1，-1)，=(-1，b)-(2，3)=(-3，b-3)，∴z1=(a-1)-i，z2=-3+(b-3)i.∴z1+z2=(a-4)+(b-4)i.又z1+z2=1+i，∴解得 ∴z1=4-i，z2=-3+2i. 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4 2 (2)若|z1+z2|=2，z1-z2为实数，求a，b的值. 解:由(1)得z1+z2=(a-4)+(b-4)i，z1-z2=(a+2)+(2-b)i.∵|z1+z2|=2， z1-z2为实数， ∴解得 $$