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- 2021-06-10 发布
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例
1
例
2
1.
复数加、减法的运算法则:
已知两复数
z
1
=
a
+
bi
,
z
2
=
c
+
di
(
a
,
b
,
c
,
d
是实数)
即
:
两个复数相加
(
减
)
就是
实部与实部
,
虚部与虚部分别相加
(
减
).
(1)
加法法则
:
z
1
+
z
2
=(
a
+
c
)+(
b
+
d
)
i
;
(2)
减法法则
:
z
1
-
z
2
=(
a
-
c
)+(
b
-
d
)
i
.
(
a
+
b
i
)
±
(
c
+
d
i
)
=
(
a
±
c
)
+
(
b
±
d
)
i
例
1
、计算
(
1
-
3
i
)
+
(
2
+
5
i
)
+
(
-
4
+9i
)
2.
复数的乘法法则:
(2)
复数的乘法与多项式的乘法是类似的
,只是在运算过程中把 换成-
1
,然后实、虚部分别合并
.
说明
:(1)
两个复数的积仍然是一个复数;
(3)
易知复数的乘法满足交换律、结合律以及分配律
即对于任何
z
1 ,
z
2 ,
z
3
∈C,
有
例
2
例
2.
计算
(
-
2
-
i
)(
3
-
2
i
)(
-
1
+3i
)
复数的乘法与多项式的乘法是类似的
.
我们知道多项式的乘法用乘法公式可迅速展开
,
运算
,
类似地
,
复数的乘法也可大胆运用乘法公式来展开运算
.
注意
a
+
bi
与
a
-
bi
两复数的特点
.
思考:设
z
=
a
+
bi
(
a
,
b
∈R ),
那么
定义
:
实部相等
,
虚部互为相反数
的两个复数叫做互为
共轭复数
.
复数
z
=
a
+
bi
的共轭复数记作
另外不难证明
:
一步到位
!
例
3.
计算
(
a
+
bi
)(
a
-
bi
)
类似地
我们知道
,
两个向量的和满足平行四边形法则
,
复数可以表示平面上的向量,
那么复数的加法与向量的加法是否具有一致性呢?
设
z
1
=
a
+
bi
z
2
=c+di
,
则
z
1
+
z
2
=(
a
+
c
)+(
b
+
d
)
i
x
O
y
Z
1
(
a
,
b
)
Z
Z
2
(
c
,
d
)
吻合
!
这就是复数加法的几何意义
.
符合向量加法的平行四边形法则
.
例题
1
已知复平面内一平行四边形
AOBC
顶点
A,O,B
对应复数是
-3+2i
, 0, 2
+
i
,
求点
C
对应的复数
.
解
:
复数
-3
+2i
,
2
+i,0
对应点
A(-3,2),B(2,1),
O
(0,0),
如图
.
∴
点
C
对应的复数是
-1+3i
在平行四边形
AOBC
中
,
x
y
A
0
C
B
几何意义运用
第四个顶点对应的复数是
6+4i
,
-4+6i
,
-2-i
例题
2
已知复平面内一平行四边形
ABC
D三个顶点对应复数是
-3+2i
, 2
+
i, 1+5i
求第四个对应的复数
.
X
y
类似地
,
复数减法
:
Z
1
(
a
,
b
)
Z
2
(
c
,
d
)
O
y
x
Z
OZ
1
-
OZ
2
这就是复数减法的几何意义
.
符合向量减法的三角形法则
.
|
z
1
-
z
2
|
表示什么
?
表示复平面上两点
Z
1
,Z
2
的距离
1
、
|z
1
|= |z
2
|
平行四边形
OABC
是
2
、
| z
1
+ z
2
|
=
| z
1
- z
2
|
平行四边形
OABC
是
3
、
|z
1
|= |z
2
|
,
| z
1
+ z
2
|
=
| z
1
- z
2
|
平行四边形
OABC
是
z
1
z
2
z
1
+z
2
o
z
2
-z
1
A
B
C
菱形
矩形
正方形
一些复数加减法的几何意义
练习
:
已知复数
m=2
-
3i
,
若复数
z
满足不等式
|
z
-
m
|=1,
则
z
所对应的点的集合是什么图形
?
以点
(2,
-
3)
为圆心
,
1
为半径的圆上
复数减法的几何意义的运用
设复数
z=x+yi,(x,y∈R),
在下列条件下求动点
Z(x,y)
的轨迹
.
| z- 2|
=
1
2. | z- i|+ | z+ i|=4
3.
| z- 2|= | z+ 4|
x
y
o
Z
2
Z
Z
Z
当
| z- z
1
|=r
时
,
复数
z
对应的点的轨迹是以
Z
1
对应的点为圆心
,
半径为
r
的圆
.
1
-1
Z
Z
Z
y
x
o
|z
-
z
1
|+|z
-
z
2
|=2a
|z
1
-
z
2
|<2a
|z
2
-
z
1
|=2a
|z
2
-
z
1
|>2a
椭圆
线段
无轨迹
y
x
o
2
-4
x=-1
当
| z- z
1
|= | z- z
2
|
时
,
复数
z
对应的点的轨迹是
线段
Z
1
Z
2
的中垂线
.
-1
复数加减法的几何意义的运用
练习
1:
设
z
1
,z
2
∈C, |z
1
|= |z
2
|=1
|z
2
+z
1
|=
求
|z
2
-z
1
|
练习
2:
复数
z
1
,z
2
分别对应复平面内的点
M
1
,M
2,,
且
| z
2
+ z
1
|= | z
2
- z
1
|,
线段
M
1
M
2,
的中点
M
对应的复数为
4+3i,
求
|z
1
|
2
+ |z
2
|
2
例
4
设 ,求证:
(
1
) ;(
2
)
证明: (
1
)
(
2
)
练习
1.
计算
:(1)
i
+2
i
2
+3
i
3
+…+2004
i
2004
;
解
:
原式
=(
i
-
2
-
3
i
+4)+(5
i
-
6
-
7
i
+8)+…+(2001
i
-
2002
-
2003
i
+2004)=501(2
-
2
i
)=1002
-
1002
i
.
2.
已知方程
x
2
-
2
x
+2=0
有两虚根为
x
1
,
x
2
,
求
x
1
4
+
x
2
4
的值
.
解
:
注
:
在复数范围内方程的根与系数的关系仍适用
.
3.
已知复数 是 的共轭复数,求
x
的值.
解:因为 的共轭复数是 ,根据复数相等的定义,可得
解得
所以 .
7.
在复数集
C
内,你能将 分解因式吗?
1.
计算
:(1+2
i
)
2
2.
计算
(
i
-
2)(1
-
2
i
)(3+4
i
)
-
20+15
i
-
2+2
i
-
3
-
i
8
(
x
+
yi
)(
x
-
yi
)