复数的乘法与乘方
高中数学中的复数运算公式总结

高中数学中的复数运算公式总结在高中数学中,复数是一个重要的概念,而掌握复数的运算公式对于解决相关问题至关重要。
复数的运算包括加、减、乘、除等,下面我们就来详细总结一下这些运算公式。
一、复数的定义形如\(a + bi\)(其中\(a\)、\(b\)均为实数,\(i\)为虚数单位,且\(i^2 =-1\))的数称为复数。
其中,\(a\)被称为实部,记作\(Re(z)\);\(b\)被称为虚部,记作\(Im(z)\)。
二、复数的四则运算1、加法运算两个复数\(z_1 = a_1 + b_1i\),\(z_2 = a_2 + b_2i\)的和为:\z_1 + z_2 =(a_1 + a_2) +(b_1 + b_2)i\例如,\(z_1 = 2 + 3i\),\(z_2 = 1 2i\),则\(z_1 + z_2=(2 + 1) +(3 2)i = 3 + i\)2、减法运算两个复数\(z_1 = a_1 + b_1i\),\(z_2 = a_2 + b_2i\)的差为:\z_1 z_2 =(a_1 a_2) +(b_1 b_2)i\例如,\(z_1 = 5 + 4i\),\(z_2 = 3 + 2i\),则\(z_1 z_2=(5 3) +(4 2)i = 2 + 2i\)3、乘法运算两个复数\(z_1 = a_1 + b_1i\),\(z_2 = a_2 + b_2i\)的积为:\\begin{align}z_1 \cdot z_2&=(a_1 + b_1i)(a_2 + b_2i)\\&=a_1a_2 + a_1b_2i + a_2b_1i + b_1b_2i^2\\&=(a_1a_2 b_1b_2) +(a_1b_2 + a_2b_1)i\end{align}\例如,\(z_1 = 2 + 3i\),\(z_2 = 1 + 2i\),则:\\begin{align}z_1 \cdot z_2&=(2 + 3i)(1 + 2i)\\&=2 + 4i + 3i + 6i^2\\&=2 + 7i 6\\&=-4 + 7i\end{align}\4、除法运算将复数\(\frac{z_1}{z_2}\)(\(z_2 \neq 0\))的运算转化为乘法运算,即分子分母同时乘以\(z_2\)的共轭复数\(\overline{z_2} = a_2 b_2i\),得到:\\begin{align}\frac{z_1}{z_2}&=\frac{z_1 \cdot \overline{z_2}}{z_2 \cdot \overline{z_2}}\\&=\frac{(a_1 + b_1i)(a_2 b_2i)}{(a_2 + b_2i)(a_2 b_2i)}\\&=\frac{(a_1a_2 + b_1b_2) +(b_1a_2 a_1b_2)i}{a_2^2 +b_2^2}\end{align}\例如,\(z_1 = 4 + 3i\),\(z_2 = 1 + 2i\),则:\\begin{align}\frac{z_1}{z_2}&=\frac{(4 + 3i)(1 2i)}{(1 + 2i)(1 2i)}\\&=\frac{4 8i + 3i 6i^2}{1 4i^2}\\&=\frac{4 5i + 6}{1 + 4}\\&=\frac{10 5i}{5}\\&=2 i\end{align}\三、复数的乘方运算1、\(i\)的幂次规律\(i^1 = i\),\(i^2 =-1\),\(i^3 = i\),\(i^4 =1\)。
复数的运算

回顾总结
1.复数的四则运算; 2.复数运算的乘方形式; 3.共轭复数的相关运算性质; 4.复数运算中的常用结论。
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高二数学下:13.4《复数的乘法与乘方》教案(1)(沪教版)

13.4〔1〕复数的乘法与乘方一、教学内容分析复数的乘法与乘方是在复数加减法之后引入的,基于以上内容及实数的四那么运算及多项式的运算,可以类比引入乘法与乘方的概念及运算律.由复数乘法定义可知复数的乘法可以按多项式的乘法进行,但必须把所得的结果中2i换成-1,并分别整理出积的实部与虚部;复数集对乘法、乘方等运算是“封闭的〞.通过三个例题的学习,巩固对乘法、乘方运算法那么运用,加深对它们的理解.二、教学目标设计掌握复数的乘法法那么,能熟练地进行乘法运算,理解复数的乘法满足的运算律;理解复数乘方的意义,理解复数的正整数幂的运算律,掌握i的乘方的运算结果.三、教学重点及难点复数的乘法、乘方法那么,相应的运算律,以及i的幂.四、教学流程设计五、教学过程设计一、情景引入1、复习和回顾复数的加、减法法那么,同时与多项式加减法法那么类比.2、类比实数乘法与乘方,提出复数是否也有乘法、乘方运算以及怎样进行运算等问题,从而引入课题.二、学习新课复数的加减法,其运算法那么与两多项式相加减的方法一致,那么两个复数的乘法运算是否也可以按照两个多项式相乘的类似方法进行呢?〔1〕复数乘法法那么:i ad bc bd ac di c bi a )()())((++-=++按多项式乘法法那么2))((bdi adi bci ac di c bi a +++=++bd adi bci ac -++=),,,(,)()(R d c b a i ad bc bd ac ∈++-=可知两复数的乘积,也可以按多项式乘法先展开,再将2i 换成1-,再按i 合并同类项即可.〔2〕例题选讲例1 计算〔1〕)24)(32(i i +-〔2〕)2)(43)(21(i i i +-++〔3〕))((bi a bi a -+布置: 第一组计算)24)(32(i i +-第二组计算)32)(24(i i -+第三组计算[])2()43)(21(i i i +-++第四组计算[])2)(43()21(i i i +-++,[说明]通过此例巩固乘法法那么,加深对法那么的理解,同时为复数运算律及其22z z z z ==的导出提供感性材料.〔3〕引导学生提出并证明复数乘法满足的运算律:交换律、结合律及分配律. 31213213213211221)()()(z z z z z z z z z z z z z z z z z ⋅+⋅=+⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅即〔4〕观察例1〔3〕归纳出:22z zz z ==特别地,当1=z 时1=z z〔5〕例题选讲例2 当y x ,为何实数时,复数i 43-与复数yi x +的积为i 21+?[说明]通过此例,加深对实部、虚部系数含有字母的条件下复数乘法的理解,以期多角度达成对复数乘法法那么的掌握,同时进一步深化对复数相等的概念的理解.〔6〕复数乘方①定义:把个n z z z ⋅⋅⋅⋅)(*N n ∈ 称为复数z 的几次幂,类似于实数的乘方,记为nz . 即=nz个n z z z ⋅⋅⋅⋅②类比实数正实数幂的运算法那么导出复数的正整数幂的运算法那么:mn n m n m n m z z z z z ==⋅+)(,nn n z z z z 2121)(⋅=⋅,并规定10=i〔7〕例题选讲例3 计算:4)21(i +[说明]通过此例,实践复数乘方的运算法那么,加深对复数乘方意义的理解,同时为i 的正整数幂的引入埋下伏笔.〔8〕由乘方的法那么及i 的意义,探究并得出i 的幂的结果:i i i i i i n n n n -=-===+++342414411()•∈N n〔9〕例题选讲例4 当*N n ∈时,计算nn i i )(-+所有可能的取值.[说明]通过此例,加深对i 的幂的结果认识,进一步深化对i 幂的周期性的理解. 三、巩固练习P85 练习 13.4〔1〕 1、2、3、4四、课堂小结(1) 复数的乘法及运算律 (2) 复数的乘方及运算律五、作业布置练习册:P51 13.4 A 组 1P52 13.4 A组 2六、教学设计说明复数的乘法和乘方的概念及运算律是本节课的重点。
复数运算法则

复数运算法则复数是一个十分重要的数学概念,在很多种情况下都需要对其进行各种运算,复数运算法则就是专门用来解决这些运算问题的规则和方法。
一般来说,复数运算法则主要涉及到六大类:1、加减法:复数的加减法的计算原则是:实部加减,虚部加减。
比如:(2 + 3i) + (4 - 5i) = (2+4) + (3-5)i2、乘法:复数的乘法的计算原则是:实部乘虚部的和,实部的平方加虚部的平方的差。
比如:(2 + 3i) * (4 - 5i) = (2*4 + 3*(-5)) + (2*(-5) + 3*4)i3、除法:复数的乘法原则是:实部乘虚部的和,实部的平方减虚部的平方的差,除以实部乘虚部的差。
比如:(2 + 3i) / (4 - 5i) = (2*4 - 3*(-5)) / (2*(-5) - 3*4)i 4、复数乘方:复数乘方的原则是:复数的实部和虚部都相乘,然后求幂,再乘以复数的模的n次方。
比如:(2 + 3i)^3 = (2^3 + 3^3i) * (5^3)5、复数的模:复数的模定义为复数的实部和虚部的平方和的开方,比如:|2 + 3i| = (2^2 + 3^2) =136、复数的余弦定理:复数的余弦定理表达式为:(a + bi)^2 = (a^2 - b^2) + (2ab)i,这个定理可以用来解决很多问题,比如求复数的平方根之类的。
复数运算法则的应用复数运算法则不仅仅可以用在数学上,同样可以用在物理、电子、信号处理等等领域。
在物理中,复数可以用来描述力学领域的各种系统,例如震动振荡系统,复数运算法则可以用来解决这类系统的特定问题。
在电子学中,复数运算法则可以用来描述各种电路系统,例如滤波器系统,它可以用来解决一些特定的问题,比如电子设计中噪声抑制、信号削弱等,也可以用来求解一些复杂的电路系统。
此外,复数运算法则也可以用于信号处理领域,比如滤波、图像处理、数据压缩等,都可以使用复数运算法则来解决各种问题。
复数的四则运算——高中数学湘教版(2019)必修二

2.两个复数的积仍为复数,可推广,任意多个复数的积仍然是一个复数.
微思考
in(n∈N+)有什么规律?
提示 i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(n∈N+),即in(n∈N+)是以4为周期的.
微练习
(1)(4-i)(3+2i)=
(2)由已知得z=(6+2i)-(1-3i)=5+5i.
探究二
复数的乘法与除法运算
例 2 计算下列各题:
(1)(1-2i)(3+6i);(2)(5-2i)
6
(4)( 3-i) ;(5)
4+4i
2
(2-i)
;(6)
2-i
;(3)-4-3i ;
2
1+i 8
.
1-i
分析按照复数乘法与除法的运算法则进行计算.
母实数化”,这个过程与“分母有理化”类似.
(2)复数除法运算的结果要进行化简,通常要写成复数的代数形式,即实部
与虚部要完全分开的形式.
变式训练 2 计算下列各题:
(1)(1+i)(1-i)+(-1+i);
(2)
1
2
+
3
i
2
3
2
+
1
i
2
(1+i);
(3)(-2+3i)÷(1+2i);
3+2i
(4)
2-3i
第3章
3.2
复数的四则运算
任何两个实数都可以相加,而且实数中的加法运算还满足交换律与结合律,
高中数学中的复数运算知识点总结

高中数学中的复数运算知识点总结在高中数学学习中,复数运算是一个重要的知识点。
复数是由实数和虚数构成的数,其运算包括四则运算、乘方运算等。
下面将对高中数学中的复数运算进行总结。
一、复数的定义复数是由实部和虚部构成的数,通常表示为a+bi,其中a为实部,b为虚部,i是虚数单位。
实部和虚部都是实数,虚部的系数b前面必须加上虚数单位i。
二、复数加法和减法1. 加法复数a+bi和c+di相加,实部和虚部分别相加即可,即(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i。
2. 减法复数a+bi和c+di相减,实部和虚部分别相减即可,即(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i。
三、复数乘法和除法1. 乘法复数a+bi和c+di相乘,按照分配律展开式进行计算,即(a+bi)(c+di) = (ac-bd)+(ad+bc)i。
2. 除法复数a+bi除以c+di,先将被除数和除数的虚部有理化,然后根据乘法的倒数性质进行计算。
先将除数的虚部变号,得到复数的共轭复数,然后将除数乘以其共轭复数,再将结果化简为标准形式即可。
四、复数的乘方和开方1. 乘方复数的乘方可以使用二项式定理进行展开,然后根据i的幂次去化简。
2. 开方复数的开方可以先将复数化为三角形式或指数形式,然后利用根式的性质进行计算。
五、复数的模和辐角1. 模复数a+bi的模用|a+bi|表示,|a+bi|=√(a²+b²)。
2. 辐角复数a+bi的辐角用θ表示,可以通过a和b的值以及复数所在象限求得,tanθ=b/a。
六、复数的共轭与倒数1. 共轭复数复数a+bi的共轭复数记作a-bi,共轭复数的实部相同,虚部的符号相反。
2. 复数的倒数复数a+bi的倒数记作1/(a+bi),倒数的实部和虚部由实部和虚部的比例求得。
综上所述,高中数学中的复数运算涉及到复数的加法、减法、乘法、除法,以及乘方、开方等运算。
同时,复数的模、辐角、共轭与倒数也是重要的概念。
高中数学复数知识点总结
高中数学复数知识点总结复数是数学中一个重要的概念,它由实数和虚数构成。
在高中数学中,我们学习了复数的表示形式、运算法则以及复数的应用。
下面是对高中数学中复数知识点的总结,希望对您有所帮助。
一、复数的定义和表示形式复数是由实数和虚数构成的数,一般表示为a+bi,其中a为实部,b为虚部,i为虚数单位,满足i²=-1。
实部和虚部可以是任意实数。
当虚部为0时,复数退化为实数。
二、复数的运算法则1. 复数的加法和减法:分别对实部和虚部进行相加或相减。
2. 复数的乘法:将复数写为a+bi和c+di的形式,然后应用分配律进行计算。
3. 复数的除法:将除数乘以共轭复数的分子和分母,然后将分子和分母分别展开,最后进行化简。
4. 复数的乘方和开方:使用欧拉公式、指数形式以及三角函数的相关知识,将复数转化为指数形式进行计算。
5. 复数的共轭:实部不变,虚部变号。
6. 复数的模:复数与自身的共轭复数的乘积的平方根。
三、复数的应用1. 解方程:复数可以用来解决无实数解的方程,如x²+1=0。
2. 平面向量:复数可以表示平面上的向量,方向由复数的幅角表示,长度由复数的模表示。
3. 电路分析:复数可以用于分析交流电路,计算电流、电压和功率。
4. 振动系统:复数可以用于描述和分析振动系统的运动情况。
5. 信号处理:复数可以用于处理信号的频率、相位和幅度等特征。
四、常见的复数知识点1. 欧拉公式:e^(iθ) = cosθ + isinθ,其中i为虚数单位,θ为实数。
2. 常见公式:(a+bi)(a-bi)=a²+b²,其中a、b为实数。
3. 求方程的根:如x²+1=0的根为±i。
4. 模的性质:|z₁·z₂|=|z₁|·|z₂|,其中z₁、z₂为复数。
5. 幂的性质:(a+bi)ⁿ=aⁿ+[C(n,1)aⁿ⁻¹b+C(n,2)aⁿ⁻²b²+...+C(n,n-1)abⁿ⁻¹+bn]i,其中C(n,m)为组合数。
初三数学复数的运算法则
初三数学复数的运算法则复数是数学中一个重要的概念,它由实数部分和虚数部分组成。
在初三的数学学习中,学生首次接触到了复数,并学习了一系列与复数相关的运算法则。
本文将详细介绍初三数学中复数的运算法则,包括复数的加减、乘除以及乘方运算。
一、复数的加减法则1. 复数的加法法则设有两个复数z1=a+bi和z2=c+di,其中a、b、c、d为实数,则两个复数的和可表示为:z1+z2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i可以看出,复数的加法运算就是实数部分相加,虚数部分相加。
例如,计算复数z1=3+2i和z2=-1+5i的和。
按照加法法则进行计算,得到:z1+z2=(3+2i)+(-1+5i)=(3-1)+(2+5)i=2+7i所以,复数z1和z2的和为2+7i。
2. 复数的减法法则对于两个复数z1和z2,它们的差可以表示为:z1-z2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i复数的减法运算与加法运算类似,只是减去的数用相反数表示。
例如,计算复数z1=3+2i和z2=-1+5i的差。
按照减法法则进行计算,得到:z1-z2=(3+2i)-(-1+5i)=(3+1)+(2-5)i=4-3i所以,复数z1和z2的差为4-3i。
二、复数的乘除法则1. 复数的乘法法则设有两个复数z1=a+bi和z2=c+di,它们的乘积可以表示为:z1*z2=(a+bi)*(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i复数的乘法运算通过对实部和虚部进行组合得到。
例如,计算复数z1=3+2i和z2=-1+5i的乘积。
按照乘法法则进行计算,得到:z1*z2=(3+2i)*(-1+5i)=(-3-10)+(15+2)i=-13+17i所以,复数z1和z2的乘积为-13+17i。
2. 复数的除法法则对于两个非零复数z1和z2,它们的除法可以表示为:z1/z2=(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2)+((bc-ad)/(c^2+d^2))i其中,分母不能为零。
初三数学复数的运算规律
初三数学复数的运算规律复数是数学中的一种特殊数形式,由实部和虚部组成。
初中数学中,我们经常会遇到复数的运算。
而复数的运算规律则是我们正确进行计算的关键。
下面将介绍初三数学中复数的运算规律。
一、复数的表示形式复数可以用$a+bi$的形式表示,其中$a$为实部,$bi$为虚部,$i$为虚数单位,满足$i^2=-1$。
在复数$a+bi$中,$a$和$b$都是实数。
如果虚部为0,则复数为实数;如果实部和虚部都为0,则复数为零。
二、复数的加法和减法规律1. 加法规律对于两个复数$a+bi$和$c+di$,其加法运算满足以下规律:$$(a+bi)+(c+di) = (a+c) + (b+d)i$$即实部相加,虚部相加。
例如:计算$(3+2i)+(4+5i)$解:$(3+2i)+(4+5i) = (3+4) + (2+5)i = 7+7i$2. 减法规律对于两个复数$a+bi$和$c+di$,其减法运算满足以下规律:$$(a+bi)-(c+di) = (a-c) + (b-d)i$$即实部相减,虚部相减。
例如:计算$(4+7i)-(2+3i)$解:$(4+7i)-(2+3i) = (4-2) + (7-3)i = 2+4i$三、复数的乘法和除法规律1. 乘法规律对于两个复数$a+bi$和$c+di$,其乘法运算满足以下规律:$$(a+bi)\times(c+di) = (ac-bd) + (ad+bc)i$$即实部相乘减虚部相乘,并加上实部乘虚部的结果。
例如:计算$(2+i)\times(3-2i)$解:$(2+i)\times(3-2i) = (2\times3-1\times(-2)) + (2\times3+1\times2)i = 8 + 8i$2. 除法规律对于两个复数$a+bi$和$c+di$,其除法运算满足以下规律:$$\frac{{a+bi}}{{c+di}} = \frac{{(a+bi)(c-di)}}{{(c+di)(c-di)}} =\frac{{(ac+bd)+(bc-ad)i}}{{c^2+d^2}}$$即将除法转化为乘法,并用分子分母同乘以$c-di$的共轭形式来进行计算。
第8讲 复数的四则运算 (解析版)
第8讲 复数的四则运算一、考点梳理考点1 复数的加减法、乘法运算设z 1=a +bi ,z 2=c +di (a 、b 、c 、d ∈R )是任意两个复数,复数z 1与z 2的加法运算律:z 1+z 2=(a +bi )+(c +di )=(a +c )+(b +d )i .复数z 1与z 2的减法运算律:z 1-z 2=(a +bi )-(c +di )=(a -c )+(b -d )i .复数z 1与z 2的乘法运算律:z 1·z 2= (a +bi )(c +di )=(ac -bd )+(bc +ad )i .几个常用结论(1)()i i 212=+,(2)()i i 212-=-,(3)()()22b a bi a bi a +=-+例1.(1)设i 是虚数单位,复数z 1=1+2i ,z 2=1﹣3i ,那么z 1+z 2=( )A .2﹣iB .2+iC .﹣2﹣iD .﹣2+i【分析】利用复数的加法运算即可求解.【解答】解:∵复数z 1=1+2i ,z 2=1﹣3i ,∴z 1+z 2=2﹣i ,故选:A .(2)复数(2+i )2=( )A .4﹣3iB .3﹣4iC .4+3iD .3+4i【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简即可.【解答】解:因为(2+i )2=3+4i ,故选:D .(3)设z =i 3+1(i 是虚数单位),是z 的共轭复数,则﹣z 2=( )A .3﹣iB .1+3iC .﹣1﹣iD .1﹣2i【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,然后利用共轭复数的概念得答案.【解答】解:z =i 3+1=﹣i +1,∴=1+i,∴﹣z2=1+i﹣(1﹣i)2=1+i﹣1+2i﹣i2=1+3i,故选:B.(4)已知复数z1=2+i,z2=﹣1+2i,则z1•z2虚部为()A.﹣4B.4C.3D.3i【分析】利用复数的四则运算求出z1•z2,然后由复数的定义即可得到答案.【解答】解:因为复数z1=2+i,z2=﹣1+2i,所以z1•z2=(2+i)(﹣1+2i)=﹣2+4i﹣i+2i2=﹣2+3i﹣2=﹣4+3i,由复数的定义可知,z1•z2虚部为3.故选:C.(5)已知2+i是关于x的方程x2+ax+5=0的根,则实数a=()A.2﹣i B.﹣4C.2D.4【分析】由题意利用实系数一元二次方程虚根成对定理,韦达定理,求得实数a.【解答】解:∵已知z=2+i是关于x的方程x2+ax+5=0的根,∴2﹣i是关于x的方程x2+ax+5=0的根,∴2+i+(2﹣i)=﹣a,解得a=﹣4,故选:B.【变式训练1】.若(1+i)+(2﹣3i)=a+bi(a,b∈R,i是虚数单位),则a,b的值分别等于()A.3,﹣2B.3,2C.3,﹣3D.﹣1,4【分析】由复数的加法运算化简等式左边,然后由实部等于实部,虚部等于虚部求得a,b的值.【解答】解:由(1+i)+(2﹣3i)=3﹣2i=a+bi,得a=3,b=﹣2.故选:A.【变式训练2】.(1﹣i)(4+i)=()A.3+5i B.3﹣5i C.5+3i D.5﹣3i【分析】根据复数代数形式的运算法则,计算即可.【解答】解:(1﹣i)(4+i)=1×4+1×i﹣i×4﹣i2=5﹣3i.故选:D.【变式训练3】.若Z=1+i,则|Z2﹣Z|=()A.0B.1C.D.2【分析】由Z=1+i,得到Z2﹣Z=(1+i)2﹣(1+i)=﹣1+i,再求出|Z2﹣Z|.【解答】解:∵Z=1+i,∴Z2﹣Z=(1+i)2﹣(1+i)=1+2i+i2﹣1﹣i=i2+i=﹣1+i,∴|Z2﹣Z|==.故选:C.【变式训练4】.若复数z=m(m﹣1)+(m﹣1)i是纯虚数,实数m=()A.1B.0C.0或1D.1或﹣1【分析】利用纯虚数的定义即可得出.【解答】解:∵复数z=m(m﹣1)+(m﹣1)i是纯虚数,∴m(m﹣1)=0,m﹣1≠0,∴m=0,故选:B.【变式训练5】.若2﹣i是关于x的实系数方程x2+ax+b=0的一根,则a+b=()A.1B.﹣1C.9D.﹣9【分析】题目给出的是实系数一元二次方程,2﹣i是该方程的一个虚根,则方程的另一个根为2+i,则根据韦达定理即可求出.【解答】解:因为2﹣i是关于x的实系数方程x2+ax+b=0的一根,根据实系数方程虚根成对原理知,方程x 2+ax +b =0的另一根为2+i ,根据韦达定理得2﹣i +2+i =﹣a ,(2+i )(2﹣i )=b ,∴a =﹣4,b =5,∴a +b =1,故选:A .考点2 复数的除法运算复数z 1与z 2的除法运算律:z 1÷z 2 =(a +bi )÷(c +di )=i dc ad bc d c bd ac 2222+-+++(分母实数化) 几个常用结论(1)i i -=1, (2) i ii =-+11 , (3) i i i -=+-11 例2.(1)复数=( )A .﹣2﹣9iB .C .﹣D . 【分析】利用复数除法的运算法则,分子分母同乘以分母的共轭复数,即可求出所求.【解答】解:=, 故选:C .(2)复数(i 为虚数单位)的共轭复数是( ) A .i B .﹣i C .1+iD .1﹣i 【分析】利用复数的运算法则求出复数=i ,由此能求出复数(i 为虚数单位)的共轭复数. 【解答】解:复数====i ,∴复数(i 为虚数单位)的共轭复数为﹣i . 故选:B .(3)设z =+i ,则|z |=( ) A . B . C . D .2【分析】先求z ,再利用求模的公式求出|z |.【解答】解:z=+i=+i=.故|z|==.故选:B.(4)=()A.B.C.D.【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.【解答】解:=.故选:D.【变式训练1】.=()A.1+2i B.1﹣2i C.2+i D.2﹣i【分析】分子和分母同时乘以分母的共轭复数,再利用虚数单位i的幂运算性质,求出结果.【解答】解:===2﹣i,故选:D.【变式训练2】.已知z=,则=()A.﹣1+2i B.﹣1﹣2i C.﹣1+3i D.﹣1﹣3i【分析】先根据复数除法的运算法则进行化简,然后根据复数的共轭复数的定义进行求解即可.【解答】解:z==,所以=﹣1﹣3i,故选:D.【变式训练3】.设i是虚数单位,则复数i3﹣=()A.﹣i B.﹣3i C.i D.3i【分析】通分得出,利用i的性质运算即可.【解答】解:∵i是虚数单位,则复数i3﹣,∴===i,故选:C.【变式训练4】.复数()2=()A.﹣3﹣4i B.﹣3+4i C.3﹣4i D.3+4i【分析】首先进行复数的除法运算,分子和分母同乘以分母的共轭复数,把复数整理成整式形式,再进行复数的乘方运算,合并同类项,得到结果.【解答】解:()2=[]2=(1﹣2i)2=﹣3﹣4i.故选:A.考点3 解方程例3.(1)已知=1+i(i为虚数单位),则复数z=()A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i【分析】由条件利用两个复数代数形式的乘除法法则,求得z的值.【解答】解:∵已知=1+i(i为虚数单位),∴z===﹣1﹣i,故选:D.(2)已知,则复数z=()A.1﹣3i B.﹣1﹣3i C.﹣1+3i D.1+3i【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义即可得出.【解答】解:,∴=(1+i)(2+i)=1+3i.则复数z=1﹣3i.故选:A.(3)若复数z满足2z+=3﹣2i,其中i为虚数单位,则z=()A.1+2i B.1﹣2i C.﹣1+2i D.﹣1﹣2i【分析】设出复数z,通过复数方程求解即可.【解答】解:复数z满足2z+=3﹣2i,设z=a+bi,可得:2a+2bi+a﹣bi=3﹣2i.解得a=1,b=﹣2.z=1﹣2i.故选:B.(4)已知=b+i(a,b∈R),其中i为虚数单位,则a+b=()A.﹣1B.1C.2D.3【分析】先化简复数,再利用复数相等,解出a、b,可得结果.【解答】解:由得a+2i=bi﹣1,所以由复数相等的意义知a=﹣1,b=2,所以a+b=1另解:由得﹣ai+2=b+i(a,b∈R),则﹣a=1,b=2,a+b=1.故选:B.(5)若i(x+yi)=3+4i,x,y∈R,则复数x+yi的模是()A.2B.3C.4D.5【分析】利用复数的运算法则把i(x+yi)可化为3+4i,利用复数相等即可得出x=4,y=﹣3.再利用模的计算公式可得|x+yi|=|4﹣3i|==5.【解答】解:∵i(x+yi)=xi﹣y=3+4i,x,y∈R,∴x=4,﹣y=3,即x=4,y=﹣3.∴|x+yi|=|4﹣3i|==5.故选:D.【变式训练1】.若z(1+i)=2i,则z=()A.﹣1﹣i B.﹣1+i C.1﹣i D.1+i【分析】利用复数的运算法则求解即可.【解答】解:由z(1+i)=2i,得z==1+i.故选:D.【变式训练2】.若复数z满足=i,其中i为虚数单位,则z=()A.1﹣i B.1+i C.﹣1﹣i D.﹣1+i【分析】直接利用复数的乘除运算法则化简求解即可.【解答】解:=i,则=i(1﹣i)=1+i,可得z=1﹣i.故选:A.【变式训练3】.若复数z满足3z+=1+i,其中i是虚数单位,则z=.【分析】设z=a+bi,则=a﹣bi(a,b∈R),利用复数的运算法则、复数相等即可得出.【解答】解:设z=a+bi,则=a﹣bi(a,b∈R),又3z+=1+i,∴3(a+bi)+(a﹣bi)=1+i,化为4a+2bi=1+i,∴4a=1,2b=1,解得a=,b=.∴z=.故答案为:.【变式训练4】.已知a,b∈R,i是虚数单位.若(a+i)(1+i)=bi,则a+bi=1+2i.【分析】利用复数的乘法展开等式的左边,通过复数的相等,求出a,b的值即可得到结果.【解答】解:因为(a+i)(1+i)=bi,所以a﹣1+(a+1)i=bi,所以,解得a=1,b=2,所以a+bi=1+2i.故答案为:1+2i.【变式训练5】.若复数z满足(3﹣4i)z=|4+3i|,则z的虚部为()A.﹣4B.C.4D.【分析】由题意可得z==,再利用两个复数代数形式的乘除法法则化简为+i,由此可得z 的虚部.【解答】解:∵复数z满足(3﹣4i)z=|4+3i|,∴z====+i,故z的虚部等于,故选:D.二、课堂检测1.下列各式的运算结果为纯虚数的是()A.i(1+i)2B.i2(1﹣i)C.(1+i)2D.i(1+i)【分析】利用复数的运算法则、纯虚数的定义即可判断出结论.【解答】解:A.i(1+i)2=i•2i=﹣2,是实数.B.i2(1﹣i)=﹣1+i,不是纯虚数.C.(1+i)2=2i为纯虚数.D.i(1+i)=i﹣1不是纯虚数.故选:C.2.设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()A.1B.C.D.2【分析】根据复数相等求出x,y的值,结合复数的模长公式进行计算即可.【解答】解:∵(1+i)x=1+yi,∴x+xi=1+yi,即,解得,即|x+yi|=|1+i|=,故选:B.3.若z=4+3i,则=()A.1B.﹣1C.+i D.﹣i【分析】利用复数的除法以及复数的模化简求解即可.【解答】解:z=4+3i,则===﹣i.故选:D.4.=()A.i B.C.D.【分析】利用复数的除法的运算法则化简求解即可.【解答】解:==+.故选:D.5.若z=1+2i,则=()A.1B.﹣1C.i D.﹣i【分析】利用复数的乘法运算法则,化简求解即可.【解答】解:z=1+2i,则===i.故选:C.6.(多选)设复数z满足=i,则下列说法错误的是()A.z为纯虚数B.z的虚部为﹣iC.在复平面内,z对应的点位于第二象限D.|z|=【分析】利用复数的运算法则化简z,再利用有关知识即可判断出正误.【解答】解:复数z满足=i,∴z===﹣﹣i,则z不是纯虚数,虚部为﹣,在复平面内,z对应的点位于第三象限,|z|==.故说法错误的是ABC.故选:ABC.7.(多选)设z1,z2,z3为复数,z1≠0.下列命题中正确的是()A.若|z2|=|z3|,则z2=±z3B.若z1z2=z1z3,则z2=z3C.若=z3,则|z1z2|=|z1z3|D.若z1z2=|z1|2,则z1=z2【分析】利用复数的模的有关性质和运算,结合共轭复数的概念对各个选项逐一分析判断即可.【解答】解:由复数的形式可知,选项A错误;当z1z2=z1z3时,有z1z2﹣z1z3=z1(z2﹣z3)=0,又z1≠0,所以z2=z3,故选项B正确;当=z3时,则,所以=,故选项C正确;当z1z2=|z1|2时,则,可得,所以,故选项D错误.故选:BC.8.计算:(2+7i)﹣|﹣3+4i|+|5﹣12i|+3﹣8i=13﹣i.【分析】根据复数的基本运算法则和复数模长的定义进行化简即可.【解答】解:原式=2+7i﹣5+13+3﹣8i=13﹣i,故答案为:13﹣i.9.已知复数z满足1+2zi=i,其中i是虚数单位,则|z|=.【分析】先化简复数z,再直接求模即可.【解答】解:依题意,,故.故答案为:.10.设复数z满足=|1﹣i|+i(i为虚数单位),则复数z=﹣i.【分析】利用复数模的计算公式、共轭复数的定义即可得出结论.【解答】解:复数z满足=|1﹣i|+i=+i=+i,则复数z=﹣i,故答案为:﹣i.11.已知复数在z1=a+i,z2=1﹣i,a∈R.(Ⅰ)当a=1时,求z1•的值:(Ⅱ)若z1﹣z2是纯虚数,求a的值;(Ⅲ)若在复平面上对应的点在第二象限,求a的取值范围.【分析】(Ⅰ)把a=1代入,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案;(Ⅱ)利用复数代数形式的减法运算化简,再由实部为0求解;(Ⅲ)利用复数代数形式的乘除运算化简,再由实部小于0且虚部大于0求解.【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,z1•=(1+i)(1+i)=1+i+i﹣1=2i;(Ⅱ)由z1﹣z2=(a+i)﹣(1﹣i)=a﹣1+2i是纯虚数,得a﹣1=0,即a=1;(Ⅲ)由=在复平面上对应的点在第二象限,得,即﹣1<a<1.12.已知:复数z=(1+i)2+,其中i为虚数单位.(1)求z及|z|;(2)若z2+a,求实数a,b的值.【分析】(1)利用复数代数形式的乘除运算化简z,再由复数模的计算公式求解;(2)把z代入z2+a,整理后利用复数相等的条件列式求解.【解答】解:(1)∵,∴;(2)由z2+a,得:(﹣1+3i)2+a(﹣1﹣3i)+b=2+3i,即(﹣8﹣a+b)+(﹣6﹣3a)i=2+3i,∴,解得.。
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课堂练习:
计算(1 i )2010 2
求值:i 2n3 i 2n1 i 2n1 i 2n3
复数代数形式的乘法运算
复数与平面向量的性质类比
性质
平面向量
复数
向量(a,b)的
模
模为 a2 b2
不能比较大小 大小的比较 模可以比较大小
复数z a bi
的模为 a2 b2
不能比较大小 模可以比较大小
解: i 4n i 4n1 i 4n2 i 4n3 1 i i2 i31i 1i 0 ,
z 501(1 i i 2 i 3 ) i 2004 i 2005 i 2006
解2:
i 4501 i 45011 i 45012
1 i i2 i .
z 1 i i 2 i 3 i 2006
的最大值是
4
另解:
y
| z 2i | | (z i) i |
| z i | | i | 4.
.
O
x
y
..
O
x
y
O
x
复数的乘法法则
复数的乘法规定按照以下的法则进行:
设z1 a bi, z2 c di 是任意两个复数,那么它们的
积 (a bi)(c di) ac bci adi bdi2
几何意义 加法运算 减法运算
与坐标平面
与复平面的
的点一一对应
点一一对应
(a,b)(c,d) (a bi)(c di)
(a c,b d) (a c) (b d)i (a,b)(c,d) (a bi)(c di)
(a c,b d) (a c) (b d)i
一讲一练1: 复平面内点A、B分别对应复数 zA=2-3i 和 zB=-3+2i ,则向量 BA 对应的复数是
i
(
1 2
)2
32 2
i )12 ( 2
1223i
3( 2
i
3 2)
i
)2
1 2
0;
3 2
i
1( 4
(
1 3 122)2
3
i2
(
3i)( 1
43
i
2 )2
3 i) 2
13
1
22
44
课堂练习:计算 (1)-2i(4 7i)(1 1 i)
24
(2)(a bi)(a bi)
讲解新课
2、复数的乘方 在复数集C中z,z1,z2∈C及m,n∈N*有:
复数的乘法
知识回顾
1.复数加减法的运算:
z1 z2 (a c) (b d)i
2.复数加减法运算的几何意义:
复数对应向量满足平行四边形法则
3.两个复数相减的模|z1-z2|的应用
讲解新课
1.复数的乘法:
(a bi)(c di) ac adi bci bdi2
(ac bd) (bc ad)i
1 i 2007 1 i
1 1
i i
(1 i)2 (1 i)(1
i)
2i 2
i
.
课堂练习:
1、当n N时,计算in (i)n 所有可能的取值
2、计算i i2 i3 i4 i2010
课堂小结
一. 数学知识:(1)复数乘法运算 (2)复数乘方运算
二. 数学方法: 虚数单位i的周期性应用
zmzn=zm+n, (zm)n=zmn, (z1z2)n=z1nz2n.
规定:i0 1
课堂练习:
已知 z1 1 i , z2 2 i
求 z16 , (z1 z2 )2
应用举例
例3、计算 in (n 1,2,3,,8) 的值,观
察运算结果并找出规律
解:i1 i i2 1 i3 i i4 1
i5 i i6 1 i7 i i8 1
规律:当n N i4n (i4 )n 1
i4n i4n1 i4n2 i4n3 0
i4n1 i(i4 )n i
i4n2 i2 (i4 )n i2 1
i4n3 i3 (i4 )n i3 i
例4计算: z 1 i i 2 i 3 i 2006
2. 满足条件 | z (2 3i) | 2 的复数z在复 平面上对应的点的轨迹是 以(2,3)为圆心,半径为2的圆.
思考:你能归纳推导出一个更一般的结论吗?
结论3:
满足条件 | z (a bi) | r(r 0) 的复数
z在复平面上对应的点的轨迹是
以(a,b)为圆心,半径为r的圆.
思考:复数z满足条件 | z i | 3 ,则 | z 2i |
5 - 5i
分析:BA OA OB (2,3) (3,2) (5,5)
另解:其对应复数 (2-3i) -(-3+2i)= 5-5i
练习1: 复平面内点A、B分别对应复数 zA=2+5i 和 zB=3-2i ,则向量AB 对应的复数是
1-7i
结论1:
复平面内点A、B分别对应复数 zA 和 zB ,
则向量 AB 对应的复数是 zB -zA
一讲一练2: 复平和 zB= -2+4i,则A、B间的距离是 29
分析: A(3,2), B(2,4)
| AB | (3 2)2 (2 4)2 29.
另解:| AB | | zB zA | | (2 4i) (3 2i) |
1 5i
(2)(a bi)2 a2 2abi b2i2
a2 2abi b2
a2 b2 2abi
例2 设 1 3 i ,求证:
22
(1)1 2 0;(2) 3 1.
证明:(1()12)
3 2
(1
1( 2
1 3 22
3
i2)3
i
)
(
1 2
3 i)2 2
1 2
3 2
说明:(1) 两个复数的积仍然是一个复数;
(2) 把 i 2换成-1,然后实、虚部分别合并.
(3) 即对于任何z1 , z2 ,z3 ∈C,有
z1 z2 z2 z1 , (z1 z2 ) z3 z1 (z2 z3 ), z1(z2 z3 ) z1z2 z1z3.
应用举例
例1、计算 (1)(1 i)(3 2i) 3 3i 2i 2i2
| 5 2i | (5)2 22 29.
练习2: 复平面内点A、B对应的复数分别为 zA=6+i
和 zB= 2-2i,则A、B间的距离是5
结论2:
复平面内点A、B对应的复数分别为 zA、zB, 则A、B间的距离是 | zA zB |
一讲一练3:
1.根据复数的几何意义,满足条件 | z (1 i) | 1 的复数z在复平面上对应的点的轨迹是 以(1,1)为圆心,半径为1的圆.