3.2.2复数代数形式的乘除运算
复数代数形式的乘除运算课件
即
-2 = 4( + 2),
3 + 8 = -2.
解得
= -2,
或 = -4,
= -1,
= 2.
3.2.2 复数代数形式的
乘除运算
(2)∵f(z)=2z+-3i,∴f(+i)=2(+i)+( + i)-3i=2+2i+z-i-3i=2+z-2i.
1
例 3 设 z 是虚数,ω=z+ 是实数,且-1<ω<2,
(1)求|z|的值及 z 的实部的取值范围;
1-
(2)设 u=1+,求证:u 为纯虚数.
1
思路分析:(1)按常规解法,设 z=x+yi(x,y∈R),化简 ω=z+ ,找出实部、
虚部可以列出等量关系式求解;(2)证明 u 为纯虚数,可按定义证明实部
为零,虚部不为零,或证明 u+=0,且 u≠0.
3.2.2 复数代数形式的
乘除运算
(1)解:∵z 是虚数,
∴可设 z=x+yi,x,y∈R,且 y≠0.
1
-i
1
∴ω=z+ =x+yi++i =x+yi+2 +2=x+2 +2 + - 2 +2 i.
∵ω 是实数且 y≠0,∴y-2 +2 =0.∴x2+y2=1,即|z|=1.此时 ω=2x.
若 z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi.
(2)共轭复数的性质
①z·
=|z|2=||2;②||=|z|;③z+=2a,z-=2bi;④1 ± 2 = 1 ±
3.2.2 复数代数形式的乘除运算
+
������������2������+-���������������2��� i(c+di≠0).
名师点拨复数的除法和实数的除法有所不同,实数的除法可以直
接约分、化简得出结果;而复数的除法是先将两复数的商写成分式,
然后分母实数化(分子、分母同乘分母的共轭复数).
【做一做 3】 计算:24+-33ii.
集.
答案:B
探究一
探究二
探究三
思维辨析 当堂检测
课堂篇探究学习
一题多解(变)——复数的综合问题
典例
(1)已知复数
z=(1-
3+i 3i)2
,
������是
z
的共轭复数,则
z·������等于(
)
A.1
B.1
4
2
C.1
D.2
(2)已知复数 z 满足|z|= 5,且(1-2i)z 是实数,求������.
3 4
−
4i ,∴z·������
=
14.
法二:∵z=(1-3+3ii)2,
3.实数范围内整数指数幂的运算律在复数范围内仍然成立,即对 复数z,z1,z2和自然数n,m,有:
zm·zn=zm+n,(zm)n=zmn,(z1·z2)n=������1������ ·������2������ .
课前篇自主预习
【做一做1】 (1)(4-i)(3+2i)=
.
(2)(-3+2i)2=
=0×504+i2 016=1.
探究一
探究二
探究三
思维辨析 当堂检测
课堂篇探究学习
反思感悟利用i幂值的周期性解题的技巧 1.熟记i的幂值的4个结果,当幂指数除以4所得的余数是0,1,2,3时, 相应的幂值分别为1,i,-1,-i. 2.对于n∈N*,有in+in+1+in+2+in+3=0.
第三章3.2.2复数代数形式的乘除运算
3.2.2 复数代数形式的乘除运算 课时目标 1.掌握复数代数形式的乘法和除法运算.2.理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律.3.理解共轭复数的概念.1.复数的乘法法则设z 1=a +b i ,z 2=c +d i (a ,b ,c ,d ∈R ),则z 1·z 2=(a +b i)(c +d i)=________________.2.复数乘法的运算律对任意z 1、23交换律 z 1·z 2=____________ 结合律 (z 1·z 2)·z 3=__________乘法对加法的分配律 z 1(z 2+z 3)=____________3.设z =a +b i (a ,b ∈R ),则z =___________叫z 的共轭复数.若b ≠0,则z 叫虚数z 的________虚数,且z +z =______,z -z =________,两共轭复数在复平面内所对应点关于________对称.4.a +b i c +d i=_____________________________. 5.设i 为虚数单位,则i 1=______,i 2=______,i 3=_______,i 4=______.一、选择题1.复数i 3(1+i)2等于( )A .2B .-2C .2iD .-2i2.已知a +2i i=b +i(a ,b ∈R ),其中i 为虚数单位,则a +b 等于( ) A .-1 B .1 C .2 D .33.设i 是虚数单位,则i 3(i +1)i -1等于( ) A .-1 B .1 C .-i D .i4.若x -2+y i 和3x -i 互为共轭复数,则实数x 与y 的值是( )A .x =3,y =3B .x =5,y =1C .x =-1,y =-1D .x =-1,y =15.设z 的共轭复数是z ,若z +z =4,z ·z =8,则z z 等于( )A .iB .-iC .±1D .±i二、填空题 6.已知复数z =1+i ,则2z-z =________. 7.设复数z 满足z (2-3i)=6+4i(i 为虚数单位),则z 的模为________.8.若21-i=a +b i (a ,b ∈R ,i 是虚数单位),则a +b =________.三、解答题9.计算:(1)(2+i)(2-i);(2)(1+2i)2;(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 6+2+3i 3-2i.10.已知x ,y 为共轭复数,且(x +y )2-3xy i =4-6i ,求x ,y 的值.能力提升11.复数z =i 1+i在复平面上对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限12.已知关于x 的方程x 2+(k +2i)x +2+k i =0有实根,求这个实根以及实数k 的值.1.复数的乘法与多项式乘法是类似的,在所得结果中把i 2换成-1.2.复数除法的实质是“分母实数化”,一般可以分子分母同乘以分母的共轭复数.3.解决复数问题时,可以将问题转化为复数的实虚部满足的条件,即实数化思想.3.2.2 复数代数形式的乘除运算答案知识梳理1.(ac -bd )+(ad +bc )i2.3.a -b i 共轭 2a 2b i x 轴4.ac +bd c 2+d 2+bc -ad c 2+d 2i (c +d i ≠0) 5.i -1 -i 1作业设计1.A [i 3(1+i)2=i 3·2i =2i 4=2,选A.]2.B [∵a +2i i=b +i ,∴a +2i =b i -1. ∴a =-1,b =2,∴a +b =1.]3.A [∵i +1i -1=(1+i )2-(1-i )(1+i )=2i -2=-i , ∴i 3(i +1)i -1=i 3·(-i)=-i 4=-1.] 4.D [x -2=3x ,y =-(-1),即x =-1,y =1.]5.D [设z =x +y i (x ,y ∈R ),则z =x -y i , 依题意2x =4且x 2+y 2=8,解之得x =2,y =±2.∴z z =z 2z ·z =(2±2i )28=±i.] 6.-2i解析 2z -z =21+i -1-i =2(1-i )(1+i )(1-i )-1-i =-2i.7.2解析 方法一 ∵z (2-3i)=6+4i ,∴z =6+4i 2-3i =26i 13=2i ,∴|z |=2. 方法二 由z (2-3i)=6+4i ,得z =6+4i 2-3i. 则|z |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪6+4i 2-3i =|6+4i||2-3i|=62+4222+32=2. 8.2解析 由21-i=a +b i ,得2=(a +b i)·(1-i), ∴2=a +b +(b -a )i ,(a ,b ∈R ),由复数相等的定义,知a +b =2.9.解 (1)(2+i)(2-i)=4-i 2=4-(-1)=5;(2)(1+2i)2=1+4i +(2i)2=1+4i +4i 2=-3+4i.(3)方法一 原式=⎣⎡⎦⎤(1+i )226+(2+3i )(3+2i )(3)2+(2)2=i 6+6+2i +3i -65=-1+i.方法二 (技巧解法)原式=⎣⎡⎦⎤(1+i )226+(2+3i )i (3-2i )i=i 6+(2+3i )i 2+3i=-1+i. 10.解 设x =a +b i (a ,b ∈R ),则y =a -b i.又(x +y )2-3xy i =4-6i ,∴4a 2-3(a 2+b 2)i =4-6i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧4a 2=4,a 2+b 2=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =1,或⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =-1,或⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,或⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =-1. ∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+i ,y =1-i ,或⎩⎪⎨⎪⎧ x =1-i ,y =1+i ,或⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1+i ,y =-1-i ,或⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1-i ,y =-1+i. 11.A [∵z =i 1+i =i (1-i )(1+i )(1-i )=1+i 2=12+12i , ∴复数z 在复平面上对应的点位于第一象限.]12.解 设x =x 0是方程的实根,代入方程并整理得(x 20+kx 0+2)+(2x 0+k )i =0,由复数相等的充要条件得⎩⎪⎨⎪⎧x 20+kx 0+2=02x 0+k =0, 解得⎩⎨⎧ x 0=2k =-22或⎩⎨⎧ x 0=-2k =22, ∴方程的实根为x =2或x =-2,相应的k 值为k =-22或k =2 2.。
2014-2015学年高中数学(人教版选修2-2)配套课件第三章 3.2 3.2.2 复数代数形式的乘除运算
z2 · z1 z1· z2=________ z1 ( z2 · z3 ) (z 1 · z2)· z3=________
1 z2 + z1 z3 z1(z2+z3)=z ________
栏 目 链 接
基 础 梳 理
例:(1) (2+i)i=__________________; (2)(1-2i)(3+i)=________________.
解析:(1)原式=1-i2+(-1+i)=2-1+i=1+i.
3 3 3 1 (2)原式=- - +4-4i(1+i) 4 4 3 1 =- + i(1+i) 2 2 3 1 1 3 =- - + - i 2 2 2 2
栏 目 链 接
1+ 3 1- 3 =- + i. 2 2
-2+3i -2+3i1-2i (3)原式= = 1+2i 1+2i1-2i -2+6+3+4i 4 7 = = + i. 5 5 12+22 5-29 5 i 5-29 5 i7+3 5 i (4)原式= = 7-3 5 i 7-3 5 i7+3 5 i 35+29×15+15 5-29×7 5i 470-188 5 i = = 2 2 94 7 +3 5 =5-2 5 i.
2 2 2 2
栏 目 链 接
基 础 梳 理
例:i+2 的共轭复数是( A.2+i C.-2+i
答案:B
)
B.2-i D.-2-i
栏 目 链 接
+ 2
4 . i
4n + 1
4n i - 1 - i 1 = ______________ , i
=
i -1 -i 1 , ____________
i -1 -i 1, i4n + 3 = ____________
3.2.2复数代数形式的乘除运算
容易得到,对任意z1,z2,z3 C,有 (z1 z2) z3= z1 (z2 z3) z1 (z2+z3) = z1z2+z1z3 (同学们课后证明)
1.计算(1-2i)(3+4i)(-2+i).
解:(1-2i)(3+4i)(-2+i)
=(11-2i)(-2+i) =-20+15i. 2. 计算:(1) (3+4i)(3-4i); 解:(1) (3+4i)(3-4i) (2) (1+i)2
2、复数乘法满足交换律、结合律的证明
设z1=a1+b1i, z2=a2+b2i, z3=a3+b3i. (1)因为 z1 z2=(a1+b1i)(a2+b2i) =(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i,
所以
z2 z1= (a2+b2i)(a1+b1i) =(a2a1-b2b1)+(a2b1+b2a1)i, z1 z2=z2 z1
探究:类比实数的除法是乘法的逆运算,我们规 定复数的除法是乘法的逆运算.试探求复数 除法的法则. 复数除法的法则是:
( a bi ) ( c di ) ac bd c d
2 2
bc ad c d
2 2
i ( c di 0 ).
方法:在进行复数除法运算时,通常先把 a bi 的形式,再把分子与 ( a bi ) ( c di ) 写成
(2) (1+i)2
=32-(4i)2
=9-(-16)
=1+2i+i2
=1+2i-1
=25.
3.2.2复数代数形式的乘除运算(1)
∴ z z 2a R
∴ z 1 是实数. z
2.设 z 为复数,且| z || z 1 | 1,求 | z 1 | 的值.
解:设 z a bi(a,b R) z 1 (a 1) bi,且| z || z 1| 1
a2 (a
b2 1)2
1 b2
1
a2
a2
b2 b2
1 2a
⑵z1·z2是一个怎样的数?
解:⑴作图
y
y
y
⑵令z1=a+bi,则z2=a-bi
(a,b)
o
x
(a,-b)
(0,b)
则z1·z2=(a+bi)(a-bi)
o
x
o
x
(a,o)
(0,-b)
=a2-abi+abi-bi2
z1=a+bi
z1=bi
z1=a
=a2+b2
得出结论:在复平面内,共
轭复数z1 ,z2 所对应的点
解方程组,得
a
1 2
0
b2
3 4
| z 1|| (a 1) bi | (a 1)2 b2 ( 1 1)2 3 3 24
注:一般地,欲求一个复数,通常先设出复数的代数 形式 a+bi(a,b∈R),而后利用已知条件列出关于 a,b 的方程组,求解出 a,b,也即求得了这个复数,在这里, 方程的思想方法得到了充分运用.
(
12 212
23 232i
2
i1)2
4
(3i
2
1 2
2
3
4
23 i) 2
2
( 10; 3 i)( 1 3 i) ( 1)2 ( 3 i)2
3.2.2复数代数形式的乘除运算(学、教案)
3. 2.2复数代数形式的乘除运算(学案)预习目标: 1.复数的代数形式的乘除运算及共轭复数的概念2.掌握复数的代数形式的乘、除运算。
预习内容:1.虚数单位i :----------------------------------2. i 与-1的关系: ---------------------------------------3. i 的周期性:----------------------------------------------------4.复数的定义------------------------------------------------------------ 3. 复数的代数形式: -------------------------------------------------------------------4. 复数与实数、虚数、纯虚数及0的关系:-------------------------- --5. 两个复数相等的定义:-------------------------------------------------6. 复平面、实轴、虚轴:-------------------------------------------------------8.复数z 1与z 2的和的定义:-----------------------------9. 复数z 1与z 2的差的定义:----------------------------------------- 10. 复数的加法运算满足交换律: ------------------------------------ 11. 复数的加法运算满足结合律:-----------------------------------------------------提出疑惑:同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案学习目标:掌握复数的代数形式的乘、除运算。
原创3:3.2.2复数的乘除运算
记法:复数 = + 的共轭复数记作
z
= −
z
口答:说出下列复数的共轭复数
⑴z=2+3
(2-3)
⑵z= -6
( 6)
⑶z= 3
(3)
注意:⑴当虚部不为0时的共轭复数称为共轭虚数
⑵实数的共轭复数是它本身
思考:若z1 ,z2是共轭复数,那么
⑴在复平面内,它们所对应的点有怎样的位置关系?
分母实数化
+ = +
2、复数乘法满足交换律、结合律的证明
设 = + , = + , = + .
(1)因为 ∙ = ( + )( + )
= ( − ) + ( + ),
(事实上可以把它推广到 ∈ .)
1
1 i
1 i
2
i;
i.
② (1 i ) 2i; i;
i
1 i
1 i
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.
3 除法:先把除式写成分式的形式,再把分子与分母都乘以分母
的共轭复数,化简后写成代数形式(分母实数化).即
化简等.
z1 1 i , z 2 2 i
(2)已知
求
+
,
,
-4
∙
8+6
(3)
1 ± 2 = ±2
1
=−
1+
=
1−
1−
= −
1+
高中数学《3.2.2复数代数形式的乘除运算》教案 新人教A版选修1-2
1 3.2.2 复数的代数形式的乘除运算教学要求:掌握复数的代数形式的乘、除运算。
教学重点:复数的代数形式的乘除运算及共轭复数的概念教学难点:乘除运算教学过程:一、复习准备:1. 复数的加减法的几何意义是什么?2. 计算(1)(14)(72)i i +-+ (2)(52)(14)(23)i i i --+--+ (3)(32)(43)(5)]i i i --+-+-[3. 计算:(1)(1(2⨯ (2)()()a b c d +⨯+ (类比多项式的乘法引入复数的乘法)二、讲授新课:1.复数代数形式的乘法运算①.复数的乘法法则:2()()()()a bi c di ac bci adi bdi ac bd ad bc i ++=+++=-++。
例1.计算(1)(14)(72)i i +⨯- (2)(72)(14)i i -⨯+ (3)[(32)(43)](5)i i i -⨯-+⨯+(4)(32)(43)(5)]i i i -⨯-+⨯+[探究:观察上述计算,试验证复数的乘法运算是否满足交换、结合、分配律?例2.1、计算(1)(14)(14)i i +⨯- (2)(14)(72)(14)i i i -⨯-⨯+(3)2(32)i +2、已知复数Z ,若,试求Z 的值。
变:若(23)8i Z +≥,试求Z 的值。
②共轭复数:两复数a bi a bi +-与叫做互为共轭复数,当0b ≠时,它们叫做共轭虚数。
注:两复数互为共轭复数,则它们的乘积为实数。
练习:说出下列复数的共轭复数32,43,5,52,7,2i i i i i --++--。
=,试写出复数的除法法则。
2.复数的除法法则:2222()()()()()()a bi a bi c di ac bd bc ad a bi c di i c di c di c di c d c d ++-+-+÷+===+++-++ 其中c di -叫做实数化因子例3.计算(32)(23)i i -÷+,(12)(32)i i +÷-+(师生共同板演一道,再学生练习) 练习:计算232(12)i i -+,23(1)1i i -+- 2.小结:两复数的乘除法,共轭复数,共轭虚数。
2022版高中数学第三章数系的扩充与复数的引入3.2.2复数代数形式的乘除运算课件新人教A版选修2_
复数z,z1,z2和自然数n,m,有zm·zn=zm+n,(zm)n=zmn,(z1·
=z2)n
1 ·2 .
知识梳理
【做一做1-1】 复数z1=2+i,z2=1-i,那么z=z1·z2在复平面内对
应的点位于(
)
A.第一象限 B.第二象限
=(-8-8 3i)(2-2
=-16+16 3i-16
(4)(方法 1)
=
2i 4
-2i
3 − i)2]3=(2-2 3i)3
3i)
3i)
3i-48=-64.
1+i 8
1-i
=
4
1+i 2
1-i
= (-1)4=1.
1+i
(1+i)2
(方法 2)因为 1-i = (1-i)(1+i) =
所以
1+i 8
=
21-28i+3i-4i 2
25
(i-2)(i-1)
(4)
=
(1+i)(i-1)+i
-2-i+6i+3i 2
5
(5)原式 =
=
=
=
25-25i
= 1-i.
25
2
i -i-2i+2
i-1+i 2 -i+i
-5+5i
=
1-3i
-2+i
=
(1-3i)(-2-i)
(-2+i)(-2-i)
= −1+i.
5
(-1+ 3i)2 (-1+ 3i)
课件12:3.2.2 复数代数形式的乘除运算
点评:复数的运算顺序与实数的运算顺序相同,即先进行 高级运算(乘方、开方),再进行次高级运算(乘、除),最后 进行低级运算(加、减).如含有i的幂运算,先利用i的幂的 周期性,将其次数降低,然后再进行四则运算.
练习1:若复数z1=4+29i,z2=6+9i,其中i是虚数 单位,则复数(z1-z2)i的实部为________. 【解析】本题主要考查复数的概念及运算.
(2)原式=[(1+i)2]311+-ii+[(1-i)2]311-+ii -8(3-4i)4(+1+3ii)2(1+i) =(2i)3i+(-2i)3(-i)-8(3-4(i3)--4(2i)ii)(1+i) =8+8-16i(1i +i) =8+8-16-16i=-16i.
(3)原式=-i( 2)5[(1+i)2]2(1+i)+(1+1 i)22+i7
【答案】D
4.已知复数z0=3+2i,复数z满足z·z0=3z+z0, 则复数z=________. 【解析】∵z·z0=3z+z0,∴z=z0-z0 3, ∵z0=3+2i,∴z=3+2i2i=1-32i.
【答案】1-32i
5.设 x、y 为实数,且1-x i+1-y 2i=1-5 3i,求 x+y. 解:1-x i+1-y 2i=1-5 3i可化为x(12+i)+y(1+5 2i)=5(11+0 3i)
1 (3) i (
2+
2i)5+(1+1 i)4+11-+ii7.
【解析】对于复数的运算,除了应用四则运算法则之外, 对于一些简单的要知道其结果,这样起点就高,计算过 程就可以简化,达到快速简捷出错少的目的.
解:(1)(3+4i)÷(4-3i)=34+-43ii =((34+-43ii))((44++33ii)) =(12-1422)++3(92 +16)i =i.
复数代数形式的乘除运算总结
z
=3-i i=-1-3i.
例 3 已知 1+i 是方程 x2+bx+c=0 的一个根(b,c∈R). (1)求 b,c 的值; (2)试证明 1-i 也是方程的根.
解:(1)∵1+i 是方程 x2+bx+c=0 的根, ∴(1+i)2+b(1+i)+c=0, 即 b+c+(2+b)i=0,
∴2b++bc==00,, 解得bc==2-. 2, (2)证明:由(1)知方程为 x2-2x+2=0, 把 1-i 代入方程左边得 左边=(1-i)2-2(1-i)+2=0=右边,即方程成立, ∴1-i 也是方程的根.
[思考] 实数集内乘法、乘方的一些重要结论和一些运算 法则,在复数集内一定成立吗?
解:不一定,如:(1)当 z∈R 时,|z|2=z2;当 z∈C 时, |z|2∈R,而 z2∈C,所以|z|2≠z2.(2)当 z∈R 时, z21+z22=0⇔z1 =0 且 z2=0;当 z∈C 时, z21+z22=0≠> z1=0 且 z2=0,但 z1=0,z2=0⇒z21+z22=0.
【变式巩固】 求-16+30i 的平方根.
[分析] 由于复数的平方根仍然是复数,设出该复数的平 方根的复数形式,再结合复数乘法与除法的关系,利用复数 相等的充要条件求得.
解:设-16+30i 的平方根为 x+yi(x,y∈R), 则(x+yi)2=-16+30i, 即 x2-y2+2xyi=-16+30i,由复数相等的条件,得 x2-y2=-16,① xy=15,② 解得 x=±3,y=±5,又由方程②可知 x、y 同号, 所以-16+30i 的平方根为 3+5i,-3-5i.
2.共轭复数的常用性质
①z·z
= z
= 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
选修1-2第三章3-3-2-2复数代数式的乘除运算
. z 1 ·( z 2 · z 3 )
. z1 z2 +z1 z3
课堂讲练互动
(3)乘法对加法的分配律:z1(z2+z3)=
课前探究学习
.
活页规范训练
想一想:复数的乘法与多项式的乘法有何不同? 提示 复数的乘法与多项式乘法是类似的,有一点不同即必须在
所得结果中把i2换成-1,再把实部、虚部分别合并.
课前探究学习
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- - 2 ②z· z =|z| ∈R(因为 z· z =(a+bi)(a-bi)=a2+b2=|z|2); - - ③z+ z =2a 为实数;z- z =2bi(b≠0)为纯虚数; - ④z 为实数⇔z= z ; - ⑤z 为纯虚数⇔z+ z =0 且 z≠0.
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3.复数的除法与实数的除法有所不同,实数的除法可以直接约分 化简,得出结论,但复数的除法中分母为复数,一般不能直接 约分化简.复数的除法的一般做法是,由于两个共轭复数的积 是一个实数,因此,两个复数相除,可以先把它们的商写成分 式的形式,然后把分子分母都乘以分母的共轭复数(注意是分 母的共轭复数),并把结果化简即可. a+bi a+bic-di ac+bd+bc-adi ac+bd 也就是说 = = = 2 2 2 c+di c+dic-di c +d c +d2 bc-ad + 2 i(c+di≠0). c +d2
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3.共轭复数 如果两个复数满足 实部相等、虚部互为相反数 时,称这
- 两个复数为共轭复数,z 的共轭复数用 z 表示,即 z=a+bi(a, - b∈R),则 z = 4.复数的除法法则 z1 设 z1=a+bi(a,b∈R),z2=c+di(c+di≠0 且 c,d∈R),则z 2 a+bi ac+bd bc-ad = = 2 2+ 2 2 i(c+di≠0). c+di c +d c +d
高中数学教学课例《3.2.2复数代数形式的乘除运算》课程思政核心素养教学设计及总结反思
同实践和探讨。
课例研究综 责任心,有求实、创新的工作作风;面对参差不齐的知
述
识水平,教师还应善于理解、分析学生,善于做学生的
思想工作,使学生在愉快中接受分层,在分层中提高学
习兴趣,从而达到缩小两极分化,大面积提高教学质量
的目的。高中教学实行分层教学是一种新的尝试,仍有
待于在实践中不断探索、总结,更有待于广大同行的共
步的、完整的认识,也为进一步学习数学打下基础,通
教材分析 过本章学习,要使学生在问题情景中了解数系扩充的过
程以及引入复数的必要性,学习复数的一些基本知识,
体会人类理性思维在数系扩充中的作用。
2、教学重难点
重点:复数代数形式的除法运算
Байду номын сангаас
难点:对复数除法法则的运用
(1)知识目标:理解并掌握复数的代数形式的乘法
点。但是学生学习基础太差,学习习惯不好,厌学思想
普遍,缺乏学习信心,焦虑不安的消极情绪。以至于对 学生学习能
数学学习提不起兴趣,没有明确的学习目标,没有科学 力分析
的学习方法。独立思考问题有一定难度,语言表达、动
手能力均相对较差;接受相对较慢且不求甚解,对知识
缺乏系统性。
数学是思维的科学,培养学生数学思维能力是高中
教学过程
已知两复数,(a,b,c,d 是实数) (1)加法法则:
(2)减法法则:
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). (二)探求新知: 探究一: 设 a,b,c,d∈R,则(a+b)(c+d)怎样展开? (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd 思考: 复数,,其中 a,b,c,d∈R,则 z1·z2=(a+bi)(c
+di)等于什么 1.复数的乘法法则: 说明:(1)两个复数的积仍然是一个复数; (2)复数的乘法与多项式的乘法是类似的,只是在
复数乘除运算
z z zz a b
2
思考:
若z1 , z2是共轭复数,那么 ⑵ z 1· z2是一个怎样的数?
解:⑴作图
y
?
⑴在复平面内,它们所对应的点有怎样的位置关系?
y (a,b)
y
⑵令z1=a+bi,则z2=a-bi
(a,o)
x
(0,b) o
(0,-b)
o
x
x
则 z1 · z2=(a+bi)(a-bi)
z1 ( z2 z3 ) z1 z2 z1 z3 .
例题剖析:
例1 计算
(1 2i)(3 4i)(2 i)
解: 原式= (11 2i)(2 i)
20 15i
复数的乘法与多项式的乘法是类似的. 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.
四
探究
1 2 3 4 5 6 7 8 n
例(1)求i , i , i ,i ,i ,i ,i ,i 的值; (2)由(1)推测i (n N )的值有何 规律?并把这个规律用式子表示出来。 1 2 3 4 (1)i i; i 1; i i; i 1; (1)周期性 (2)等比数 5 6 7 8 列求和 i i; i 1; i i; i 1
(ace bde adf bcf ) (ade bce acf bdf )i
z1 ( z2 z3 ) (a bi) (c di)(e fi)
(a bi)(ce df ) (ed cf )i
(ace bde adf bcf ) (ade bce acf bdf )i ( z1 z2 ) z3 z1 ( z2 z3 ) 结合侓
复数代数形式的乘除运算
3.乘法运算律 对任意z1 ,z2 ,z3 ∈C. 有
z 1· z2=z2· z1
(z1· z 2) · z3= z1· (z2· z 3) z1(z2+z3)=z1· z2+z1· z3
(交换律)
(结合律) (分配律)
例2.计算:
(1) (3+4i)(3-4i)
(2) (1+i)2 解:(1)(3+4i) (3-4i) =32-(4i)2 =9-(-16)=25; (2) (1+ i)2=1+2 i+i2=1+2 i-1=2 i. 点评:实数集中的完全平方公式、平方差 等公式在复数集中仍然适用.
§3.2.2 复数代数形式的 乘除运算
教学目标: 知识与技能:理解并掌握复数的代数形式的乘法 与除法运算法则,深刻理解它是乘法运算的逆运算 过程与方法:理解并掌握复数的除法运算实质 是分母实数化问题 情感、态度与价值观:让学生体会自主学习 自主探究提高运算能力的过程。 教学重点:复数代数形式的除法运算。 教学难点:对复数除法法则的运用
变式:计算: (1)(-3+4i)(3+4i) (2)(1-i)2 (3) i(2-i)(1-2i) 解:(1)(-3+4i)(3+4i)=(4i)2-32=-16-9=-25 (2)(1-i)2=1-2i+i2=-2i (3) i(2-i)(1-2i)=(2i+1)(1-2i)=1-(4i)2=17
z1 z2 z2 z1
即对于任意z1 , z2 ,z3 ∈C,有
,
( z1 z2 ) z3 z1 ( z2 z3 ),
z1 ( z2 z3 ) z1 z2 z1 z3 .
人教A选修二第3章3.2.2
解:因为 2x+(5-y)i 和 3x-1-(y+1)i + - - - + 是共轭复数, 是共轭复数,
2x=3x-1, x=1, = - , = , 解得 所以 - = + , = y=2. 5-y=y+1,
所以 z=1+2i, z =1-2i. = + , -
i的运算性质及应用 的运算性质及应用 虚数单位i的周期性: 虚数单位 的周期性: 的周期性 + (1)i4n+1=i,i4n+2=- ,i4n+3=- ,i4n= , + =-1, + =-i, 1(n∈N). ∈ . + + + (2)in+in+1+in+2+in+3=0(n∈N). ∈ . n也可以推广到整数集. 也可以推广到整数集. 也可以推广到整数集
变式训练 1 值.
1 计算(1- 计算 -i) +2i+(3+i )+ 的 + + + i
2 3
解:原式=- +2i+3-i-i=3-2i. 原式=-2i+ + - - = - =-
共轭复数
z· z =|z|2,体现了复数与实数的转化. 体现了复数与实数的转化. z∈R⇔z= z ;若 z≠0,z+ z =0,则 z 为纯 ∈ ⇔= ≠ ,+ , 虚数. 虚数.
【思维总结】 本题充分利用了共轭复数的有关 思维总结】 性质,使问题直接化简为2x+ = 而不是直接把 而不是直接把z 性质,使问题直接化简为 +1=0而不是直接把 代入等式. =x+yi代入等式. + 代入等式
变式训练 2 已知 x、y∈R,若 2x+(5-y)i 、 ∈ , + - 和 3x-1-(y+1)i 是共轭复数, - - + 是共轭复数, 求复数 z=x = +yi 和 z .
变式训练3 变式训练 值.
计算: + + 计算:1+2i+3i2+…+2011i2010的 +
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高中数学选修2-2
3.2.2 复数代数形式的乘除运算(导学案)
温宿县第一中学热汗古丽·热依木
【学习目标】
1.
理解并掌握复数代数形式的乘、除的运算法则、运算律. 2. 深刻理解复数除法是其乘法的逆运算.
【学习重点】
复数代数形式的乘除的运算法则、运算律.
【学习难点】
复数除法的运算法则.
【学习指导】 由复数的几何意义,可用向量表示函数,复数的乘法运算类比于多项式的乘法运算。
【课堂练习】
知识点一:复数代数形式的乘法运算。
计算(学生独立完成):
(1)(12+32i)(4i -6); (2)i(5-7i); (3) (1-2i)(3+4i)(-2+i)
【知识梳理】
(1)复数的乘法法则
设z 1=a +b i ,z 2=c +d i 是任意两个复数,那么它们的积(a +b i)(c +d i)=
.
(2)复数乘法的运算律对于任意z 1,z 2,z 3∈C ,有
【知识拓展】
(1)设(1+2i)(a +i)的实部与虚部相等,其中a 为实数,则a =____.
知识点二:共轭复数
当两个复数的 , 时,这两个复数叫做互为 ,z 的共轭复数用z 表示.即z =a +bi ,则 = . 探究:类比根式除法的分母有理化,比如1+33-2=+3
+2-
2+2,你能写出复数的除法法则吗?
(2)计算:已知i 是虚数单位,则复数=( )
(3)若复数z =21-i
,其中i 为虚数单位,则z 等于( )
注意: (1)两个复数代数形式的除法运算步骤 (2)常用公式
①首先将除式写为分式;
②再将分子、分母同乘以分母的共轭复数; ③然后将分子、分母分别进行乘法运算,并将其化为复数的代数形式.
①1i =-i ;②1+i 1-i =i ;③1-i 1+i
=-i.。