内容正文:
第七章 复 数
7.2 复数的四则运算
7. 2. 1 复数的加、减运算及其几何意义
复习引入
1.复数的几何意义有哪些?
2.复数的模的概念与计算式分别是什么?
3.共轭复数的概念与书写形式分别是什么?
1.复数的几何意义有哪些?
复数z=a+bi与复平面内的点Z(a, b)一一对应;
复数z=a+bi与平面向量=(a, b)一一对应.
b
a
O
y
x
Z:a+bi
为了方便起见,我们常把复数z=a+bi说成点Z或说成向量.
=(a, b)
复数z=a+bi的几何意义一:
复数z=a+bi的几何意义二:
2.复数的模的概念与计算式分别是什么?
b
a
O
y
x
=(a, b)
复数z=a+bi的模的概念:
图中向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作│z│或│ a+bi │.即
3.共轭复数的概念与书写形式分别是什么?
共轭复数的概念:
一般地,当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.
Z与互为共轭复数可写成:
5
在上一节,我们把实数集扩充到了复数集.引入新数集后,就要研究其中的数之间的运算.下面就来讨论复数集中的运算问题.
教材导学
阅读教材:
1.复数的加法法则是什么?
2.复数的加法是否也满足交换律和结合律呢?
3.复数加法的几何意义是什么?
4.类比复数加法如何规定复数的减法?
5.如何理解复数的减法?
6.类比复数加法的几何意义,你能得出复数减法的几何意义吗?
复数的加法法则
设z1=a+bi,z2=c+di (a,b,c,d∈R)是任意两个复数,那么它们的和
我们规定,复数的加法法则如下:
很明显,两个复数的和仍然是一个确定的复数.可以看出,两个复数相加,类似于两个多项式相加,即两个复数的实部与实部相加,虚部与虚部相加.
1.复数的加法法则是什么?
思考 能试着证明你的结论吗?
即复数加法满足交换律和结合律.
2.复数的加法是否也满足交换律和结合律呢?
复数加法的运算律
结合律
交换律
∴复数的加法满足交换律、结合律.
证明:
y
x
O
3.复数加法的几何意义是什么?
我们知道,复数a+bi, c+di与复平面内以原点为起点的向量一一对应.
而我们已知向量加法的几何意义
如图,
由此说明,向量的和就是与复数(a+c)+(b+d)i 对应的向量.
复数加法的几何意义
设z1=a+bi,z2=c+di (a,b,c,d∈R)是任意两个复数,那么它们的差
我们规定,复数的减法法则如下:
很明显,两个复数的差仍然是一个确定的复数.可以看出,两个复数相减,类似于两个多项式相减,即两个复数的实部与实部相减,虚部与虚部相减.
4 . 类比复数加法如何规定复数的减法?
复数的减法法则
记作
根据复数相等的含义,
(a+bi)-(c+di)
5 . 如何理解复数的减法?
的复数x+yi(x, y∈R)叫做复
我们规定,复数的减法是加法的逆运算,即把满足
数a+bi(a, b∈R)减去复数c+di(c, d∈R)的差.
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y
x
O
6.类比复数加法的几何意义,你能得出复数减法的几何意义吗?
我们知道,复数a+bi, c+di与复平面内以原点为起点的向量一一对应.
而我们已知向量减法的几何意义
如图,
由此说明,向量的差就是与复数(a-c)+(b-d)i 对应的向量.
复数减法的几何意义
拓展探究
1.若复数z满足|z-(1+2i)|=3,这个复数在复平面上表示什么图形?请说明理由.
2.设z为复数, |z-1|=|z+1| ,请用几何意义判断z的轨迹是什么?再用代数方法验证.
圆
直线(y轴)
设z=x+yi,代入原式解得x=0,y∈R.
巩固应用
例1 计算 (5-6i)+(-2-i)- (3+4i) -i.
解:
例2 根据复数及其运算的几何意义,求复平面内的两点Z1(x1,y1), Z2(x2,y2) 之间的距离.
x
O
y
解:
|z1-z2|表示复平面上两点Z1,Z2的距离.
已知复平面内的点( , ), ( , )对应的复数分别为
由复数减法的几何意义可知,
从而点, 之间的距离为
|z1-z2|的几何意义
复数 - 对应的向量为 ,
解:(1)
(2)
(3)
Z(a,b)
A(1,0)
B(a+1,b)
Z(a,b)
C(-2,1)
D(a-2,b+1)
Z(a,b)
B(0,1)
例3 如图,向量对应的复数是z,分别作出下列运算的结果对应的向量:( 1)z+1; (2)z-i; (3)z+(-2+i) .
解:
例4 求复平面内下列两个复数对应的两点之间的距离:
小结
复数加减
一一对应
平面向量加减
知识要点:
①复数的加减运算:实部与虚部分别相加减.
②复数加减运算的几何意义:
③求复平面内两点的距离:
2.思想方法:数形结合,转化
3.易错点:混淆复数减法的几何意义,混淆向量的方向.
作业
课时作业里的本节内容
7. 2.1 复数的加、减运算及其几何意义
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