《高中數(shù)學 第3章 數(shù)系的擴充與復數(shù)的引入 3.2 復數(shù)代數(shù)形式的四則運算 3.2.2 復數(shù)代數(shù)形式的乘除運算學案 新人教A版選修12》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學 第3章 數(shù)系的擴充與復數(shù)的引入 3.2 復數(shù)代數(shù)形式的四則運算 3.2.2 復數(shù)代數(shù)形式的乘除運算學案 新人教A版選修12(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
3.2.2 復數(shù)代數(shù)形式的乘除運算
學習目標:1.掌握復數(shù)代數(shù)形式的乘法和除法運算.(重點、難點)2.理解復數(shù)乘法的交換律、結(jié)合律和乘法對加法的分配律.(易混點)3.了解共軛復數(shù)的概念.(難點)
[自 主 預 習·探 新 知]
1.復數(shù)代數(shù)形式的乘法法則
(1)復數(shù)代數(shù)形式的乘法法則
已知z1=a+bi,z2=c+di,a,b,c,d∈R,則z1·z2=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
思考1:復數(shù)的乘法與多項式的乘法有何不同?
[提示]復數(shù)的乘法與多項式乘法是類似的,有一點不同即必須在所得結(jié)果中把i2換成-1,再把實部、虛部分
2、別合并.
(2)復數(shù)乘法的運算律
對于任意z1,z2,z3∈C,有
交換律
z1·z2=z2·z1
結(jié)合律
(z1·z2)·z3=z1·(z2·z3)
乘法對加法的分配律
z1(z2+z3)=z1·z2+z1·z3
思考2:|z|2=z2,正確嗎?
[提示]不正確.例如,|i|2=1,而i2=-1.
2.共軛復數(shù)
如果兩個復數(shù)滿足實部相等,虛部互為相反數(shù)時,稱這兩個復數(shù)為共軛復數(shù),z的共軛復數(shù)用表示.即z=a+bi,則=a-bi.
3.復數(shù)代數(shù)形式的除法法則
(a+bi)÷(c
3、+di)=+i(c+di≠0)
[基礎(chǔ)自測]
1.思考辨析
(1)實數(shù)不存在共軛復數(shù). ( )
(2)兩個共軛復數(shù)的差為純虛數(shù). ( )
(3)若z1,z2∈C,且z+z=0,則z1=z2=0. ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)×
2.復數(shù)(3+2i)i等于( )
【導學號:48662149】
A.-2-3i B.-2+3i
C.2-3i D.2+3i
B [(3+2i)i=3i+2i·i=-2+3i,選B.]
3. 已知復數(shù)z=2-i,則z·的值為( )
A.5 B.
C.3 D
4、.
A [z·=(2-i)(2+i)=22-i2=4+1=5,故選A.]
4. (2-i)÷i=________.
【導學號:48662150】
-1-2i [(2-i)÷i===-1-2i.]
[合 作 探 究·攻 重 難]
復數(shù)乘法的運算
(1)若復數(shù)(1-i)(a+i)在復平面內(nèi)對應(yīng)的點在第二象限,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,-1)
C.(1,+∞) D.(-1,+∞)
(2)計算:
①(1-2i)(3+4i)(-2+i);
②(3+4i)(3-4i);
③(1+i)2.
5、(1)[解析] z=(1-i)(a+i)=(a+1)+(1-a)i,因為對應(yīng)的點在第二象限,所以,解得a<-1 ,故選B
[答案] B
(2)①(1-2i)(3+4i)(-2+i)=(11-2i)(-2+i)=-20+15i;
②(3+4i)(3-4i)=32-(4i)2=9-(-16)=25;
③(1+i)2=1+2i+i2=2i.
[規(guī)律方法]
1.兩個復數(shù)代數(shù)形式乘法的一般方法
復數(shù)的乘法可以按多項式的乘法法則進行,注意選用恰當?shù)某朔ü竭M行簡便運算,例如平方差公式、完全平方公式等
2.常用公式
(1)(a+bi)2=a2+2abi-b2(a,b∈R);
(2
6、)(a+bi)(a-bi)=a2+b2(a,b∈R);
(3)(1±i)2=±2i.
[跟蹤訓練]
1.(1)下列各式的運算結(jié)果為純虛數(shù)的是( )
A.i(1+i)2 B.i2(1-i)
C.(1+i)2 D.i(1+i)
(2)復數(shù)z=(1+2i)(3-i),其中i為虛數(shù)單位,則z的實部是________.
【導學號:48662151】
(1)C (2)5 [(1)A項,i(1+i)2=i(1+2i+i2)=i×2i=-2,不是純虛數(shù).
B項,i2(1-i)=-(1-i)=-1+i,不是純虛數(shù).
C項,(1+i)2=1+2i+i2=2
7、i,是純虛數(shù).
D項,i(1+i)=i+i2=-1+i,不是純虛數(shù).
故選C.
(2)(1+2i)(3-i)=3-i+6i-2i2=5+5i,
所以z的實部是5.]
復數(shù)除法的運算
(1)如圖,在復平面內(nèi),復數(shù)z1,z2對應(yīng)的向量分別是,,則復數(shù)對應(yīng)的點位于( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
(2)計算:+-.
(1)[解析] 由復數(shù)的幾何意義知,z1=-2-i,z2=i,所以==-1+2i,對應(yīng)的點在第二象限.
[答案] B
(2)原式=[(1+i)2]3·+[(1-i)2]3·-=(2i)3·i+
8、(-2i)3·(-i)-=8+8-16-16i=-16i.
[規(guī)律方法]
1.兩個復數(shù)代數(shù)形式的除法運算步驟
(1)首先將除式寫為分式;
(2)再將分子、分母同乘以分母的共軛復數(shù);
(3)然后將分子、分母分別進行乘法運算,并將其化為復數(shù)的代數(shù)形式.
2.常用公式
(1)=-i;(2)=i;(3)=-i.
[跟蹤訓練]
2.(1)設(shè)復數(shù)z滿足=i,則|z|=( )
A.1 B.
C. D.2
(2)計算:
①;②
(1)A [由=i得1+z=i(1-z),
即z=,z===i,
|z|=1,選A.]
(2)①===1-i.
②===-1-3i
9、.
共軛復數(shù)及其應(yīng)用
[探究問題]
1.若z=,則z是什么數(shù)?這個性質(zhì)有什么作用?
提示:z=?z∈R,利用這個性質(zhì)可證明一個復數(shù)為實數(shù).
2.若z≠0且z+=0,則z 是什么數(shù)?這個性質(zhì)有什么作用?
提示:z≠0且z+=0,則z為純虛數(shù),利用這個性質(zhì),可證明一個復數(shù)為純虛數(shù).
3.三個實數(shù)|z|,||,z·具有怎樣的關(guān)系?
提示:設(shè)z=a+bi,則=a-bi,所以|z|=,||==,z·=(a+bi)(a-bi)=a2-(bi)2=a2+b2,所以|z|2=||2=z·.
(1)已知復數(shù)z=,是z的共軛復數(shù),則z·等于( )
10、
A. B. C.1 D.2
(2)已知復數(shù)z滿足|z|=,且(1-2i)z是實數(shù),求.
【導學號:48662152】
思路探究:可以先設(shè)復數(shù)的代數(shù)形式,再利用復數(shù)的運算性質(zhì)求解;也可以利用共軛復數(shù)的性質(zhì)求解.
(1)[解析] 法一:∵z======-+,
∴=--,∴z·=.
法二:∵z=,
∴|z|====,
∴z·=.
[答案] A
(2)設(shè)z=a+bi(a,b∈R),則(1-2i)z=(1-2i)(a+bi)=(a+2b)+(b-2a)i.又因為(1-2i)z是實數(shù),所以b-2a=0,即b=2a,又|z|=,所以a2+b2=5
11、.解得a=±1,b=±2.所以z=1+2i或-1-2i,所以=1-2i或-1+2i,即=±(1-2i).
母題探究:1.在題設(shè)(1)條件不變的情況下,求.
[解] 由例題(1)的解析可知z=-+,=--,z·=,∴===-i.
2.把題設(shè)(2)的條件“(1-2i)z是實數(shù)”換成“(1-2i)z是純虛數(shù)”,求.
[解] 設(shè)z=a+bi,則=a-bi,由例題(2)的解可知a=-2b,由|z|===,得b=1,a=-2;或b=-1,a=2.所以=-2-i,或=2+i.
[規(guī)律方法]
1.由比較復雜的復數(shù)運算給出的復數(shù),求其共軛復數(shù),可先按復數(shù)
12、的四則運算法則進行運算,將復數(shù)寫成代數(shù)形式,再寫出其共軛復數(shù).
2.注意共軛復數(shù)的簡單性質(zhì)的運用.
[當 堂 達 標·固 雙 基]
1.設(shè)復數(shù)z滿足iz=1,其中i為虛數(shù)單位,則z等于( )
【導學號:48662153】
A.-i B.i
C.-1 D.1
A [z==-i.]
2.若復數(shù)z=i(3-2i)(i是虛數(shù)單位),則=( )
A.2-3i B.2+3i
C.3+2i D.3-2i
A [∵z=i(3-2i)=3i-2i2=2+3i,∴=2-3i.]
3.復數(shù)(為虛數(shù)單位)的實部等于________.
【導學號:486621
13、54】
-3 [由題可得=-3-i,-3-i的實部為-3.]
4.(1+i)2-=________.
-+i [∵(1+i)2-=2i-=-+i.]
5.已知復數(shù)z1=(-1+i)(1+bi),z2=,其中a,b∈R.若z1與z2互為共軛復數(shù),求a,b的值.
【導學號:48662155】
[解] z1=(-1+i)(1+bi)=-1-bi+i-b=(-b-1)+(1-b)i, z2====+i.
由于z1和z2互為共軛復數(shù),所以有
解得
我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu),實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。