复数乘除运算
复数的三角形式及乘除运算
复数的三角形式及乘除运算复数是由实数和虚数组成的数,可以用复数平面上的点表示。
复数的三角式是指将复数表示为一个模长和一个幅角的形式。
复数的乘法和除法可以用三角形式来表示,即用模长和幅角来进行运算。
假设我们有一个复数z = a + bi,其中a和b都是实数,i是虚数单位。
1.复数的三角式在复数平面上,可以将复数z表示为一个与实轴的夹角θ(幅角)和点到原点的距离r(模长)的形式。
模长r可以通过使用勾股定理来计算:r=√(a^2+b^2)。
这个距离表示复数z到原点的距离。
幅角θ可以通过tanθ = b/a 来计算。
这个角度表示实轴与复数z 的连线之间的夹角。
将复数z表示为三角形式:z = r(cosθ + isinθ)。
其中cosθ表示x轴方向上的分量,sinθ表示y轴方向上的分量。
2.复数的乘法复数乘法的规则是,将两个复数的模长相乘,幅角相加。
设有两个复数z1 = r1(cosθ1 + isinθ1)和z2 = r2(cosθ2 + isinθ2)。
乘法运算的结果为:z1 * z2 = (r1 * r2) * (cos(θ1 + θ2) + isin(θ1 + θ2))角相加。
例如,计算(1+i)*(2+i):首先将两个复数转换为三角形式:z1 = √(1^2 + 1^2) * (cos 45° + isin 45°) = √2 * (cos 45° + isin 45°)z2 = √(2^2 + 1^2) * (cos 63.4° + isin 63.4°) = √5 * (cos 63.4° + isin 63.4°)然后进行乘法运算:z1 * z2 = (√2 * √5) * (cos (45° + 63.4°) + isin (45° + 63.4°))= √10 * (cos 108.4° + isin 108.4°)所以,(1 + i) * (2 + i) = √10 * (cos 108.4° + isin108.4°)。
复数三角形式的四则运算公式
复数三角形式的四则运算公式一、复数的加法:复数的加法运算是指将两个复数相加。
设有两个复数a+bi和c+di,其中a、b、c、d都是实数,i是虚数单位,则它们的和为:(a+bi)+(c+di) = (a+c)+(b+d)i二、复数的减法:复数的减法运算是指将一个复数减去另一个复数。
设有两个复数a+bi和c+di,其中a、b、c、d都是实数,i是虚数单位,则它们的差为:(a+bi)-(c+di) = (a-c)+(b-d)i三、复数的乘法:复数的乘法运算是指将两个复数相乘。
设有两个复数a+bi和c+di,其中a、b、c、d都是实数,i是虚数单位,则它们的积为:(a+bi)(c+di) = (ac-bd)+(ad+bc)i四、复数的除法:复数的除法运算是指将一个复数除以另一个复数。
设有两个复数a+bi和c+di,其中a、b、c、d都是实数,i是虚数单位,则它们的商为:(a+bi)/(c+di) = [(ac+bd)/(c^2+d^2)] + [(bc-ad)/(c^2+d^2)]i以上是复数的四则运算公式,通过这些公式可以对复数进行加减乘除的运算。
在实际问题中,复数的四则运算常常用于电路分析、信号处理、傅里叶变换等领域。
例如,在电路分析中,当电路中存在交流信号时,可以将信号表示为复数形式,利用复数的四则运算可以方便地进行电路参数计算和信号处理。
在信号处理中,复数的四则运算常用于频域分析,例如傅里叶变换。
通过将时域信号转换为频域信号,可以对信号的频谱进行分析和处理,从而实现滤波、频谱显示等功能。
总结起来,复数的四则运算是数学中一个重要的概念和工具,它在实际问题中具有广泛的应用。
通过掌握复数的加减乘除运算规则,可以更好地理解和应用复数,提高数学和工程领域的解决问题的能力。
复数的乘除法
ac bd bc ad (a+bi) c+di = 2 2 i 2 2 c d c d
这种方法叫做公式法
复数相除的另一种解法.
②利用分母实数化:
a bi (a bi)(c di) [ac bi (di)] (bc ad )i c di (c di)(c di) c2 d 2
三、复数的除法运算规则:
①设复数a+bi (a,b∈R),除以c+di(c,d∈R),其商 为x+yi (x,y∈R), 即(a+bi)÷(c+di)=x+yi ∵(x+yi)(c+di)=(cx-dy)+(dx+cy)i. ∴(cx-dy)+(dx+cy)i=a+bi. 由复数相等定义可知解这个方程组,得于是有
(ac bd ) (bc ad )i ac bd bc ad 2 2 i 2 2 2 2 c d c d c d
这种方法叫做分母实数化法 给分子分母同乘以分母的共轭复数
例2计算
(1 2iBiblioteka (3 4i)1 2i 解: (1 2i ) (3 4i) 3 4i
(1 2i)(3 4i) 3 8 6i 4i 5 10i 1 2 i 2 2 (3 4i)(3 4i) 3 4 25 5 5
除法:先把两个复数相除写成分数形式,然后把分子 与分母都乘以分母的共轭复数,使分母“实数化”,最 后再化简,这种方法叫做分母实数化法 。
5.求1 i i i .... i
2 3
2008
______
注意: i 4n 1, i 4n1 i, i 4n2 1, i 4n3 i
复数的三角形式与乘除运算
复数的三角形式与乘除运算复数是由一个实部和一个虚部组成的数,可以表示为 a + bi 的形式,其中 a 和 b 分别表示实部和虚部。
复数的三角形式是指将复数表示为模长和辐角的形式。
一、复数的三角形式1.模长(绝对值):复数的模长表示复数到原点的距离,可以用勾股定理求得。
模长的公式为,z,=√(a²+b²)。
2. 辐角:复数的辐角表示复数与正实轴之间的夹角,可以用反正切函数求得。
辐角的公式为 arg(z) = arctan(b/a)。
以复数 3 + 4i 为例,它的模长为,z,= √(3² +4²) = √(9 + 16) = √25 = 5,辐角为 arg(z) = arctan(4/3)。
所以这个复数的三角形式可以表示为 5 * cos(arctan(4/3)) + 5 * sin(arctan(4/3)) * i。
二、复数的乘法复数的乘法可以根据分配律进行展开计算,具体步骤如下:1.将两个复数的实部和虚部分别相乘,得到两个部分的结果。
2.对两个部分的结果进行合并,实部与实部相减,虚部与虚部相加,得到最终的结果。
举例说明:设有两个复数z1=a1+b1i和z2=a2+b2i,它们的乘法运算为:z1*z2=(a1+b1i)*(a2+b2i)根据分配律,可以展开计算:z1*z2=a1*a2+a1*b2i+b1i*a2+b1i*b2i再合并结果:z1*z2=a1*a2-b1*b2+(a1*b2+b1*a2)i可以看出,复数的乘法运算结果也是一个复数,实部和虚部分别由原复数的四个部分相乘得到。
三、复数的除法复数的除法可以通过乘以倒数的方式来实现。
具体步骤如下:1.将除数和被除数都转换为三角形式。
2.将除数的模长取倒数,辐角取相反数,得到除数的倒数。
3.将两个复数的倒数相乘,得到最终的结果。
举例说明:设有两个复数z1=a1+b1i和z2=a2+b2i,它们的除法运算为:z=z1/z2首先将z1和z2转换为三角形式:z1 = r1 * cos(θ1) + r1 * sin(θ1) * iz2 = r2 * cos(θ2) + r2 * sin(θ2) * i然后计算除数的倒数:1/z2 = 1/r2 * cos(-θ2) + 1/r2 * sin(-θ2) * i最后将除数的倒数乘以被除数,得到最终结果:z=z1*(1/z2)= (r1 * cos(θ1) + r1 * sin(θ1) * i) * (1/r2 * cos(-θ2) +1/r2 * sin(-θ2) * i)= (r1 * 1/r2) * cos(θ1 - θ2) + (r1 * 1/r2) * sin(θ1 - θ2) * i可以看出,复数的除法运算结果也是一个复数,实部和虚部分别由原复数的模长和辐角相除得到。
复数乘除法的计算方法
复数乘除法的计算方法一、复数乘除法的基础概念。
1.1 复数是什么呢?复数就像是数字世界里的“混血儿”,它由实部和虚部组成,一般写成a + bi的形式,其中a是实部,就像我们平常认识的实数一样实在;b是虚部,这个虚部啊,带着点神秘的色彩,i呢,它可是虚数单位,规定i^2=1。
这就好比是在实数的大舞台上,突然闯入了一个带着特殊规则的新角色。
1.2 复数乘法的意义。
复数乘法就像是一场特殊的“数字舞蹈”。
当我们把两个复数(a + bi)和c+di相乘的时候,可不是简单的对应部分相乘哦。
它就像一种组合拳,要按照特定的规则来打。
二、复数乘法的计算方法。
2.1 按照公式计算。
根据(a + bi)(c + di)=ac bd+(ad+bc)i这个公式来计算。
比如说(1 + 2i)(3 + 4i),这里a = 1,b = 2,c = 3,d = 4。
那么按照公式,先计算ac bd,也就是1×3-2×4 = 3 8=-5;再计算ad + bc,就是1×4+2×3 = 4 + 6 = 10,所以结果就是-5+10i。
这就像在拼图,要把各个部分按照规则拼好才能得到完整的图案。
2.2 几何意义辅助理解。
复数乘法还有几何意义呢。
从几何角度看,复数乘法相当于对复数所对应的向量进行旋转和伸缩。
这就像是把一个箭头(向量)先拉长或者缩短,再转个方向,是不是很神奇?就好比是在一个平面上,指挥着向量这个小士兵按照特定的指令变换位置。
三、复数除法的计算方法。
3.1 先把除法变乘法。
复数除法可有点“绕圈子”,我们不能直接像实数除法那样做。
首先要把除法转化为乘法,这就叫“曲线救国”。
对于(a + bi)/(c+di),我们要乘以它的共轭复数c di,也就是((a + bi)(c di))/((c + di)(c di))。
这就像在过河的时候,没有桥,我们要想办法搭个临时的桥(乘以共轭复数)才能过去。
3.2 计算过程。
复数代数形式的乘除运算
把满足(c+di)(x+yi) =a+bi (c+di≠0) 的复数 x+yi 叫做复数 a+bi 除以复数c+di的商,
(c di)( x yi) (cx dy) (dx cy)i ac bd x cx dy a 2 2 c d 解得 dx cy b bc ad y i 2 2 c d
4、一些常用的计算结果
①如果n∈N*有:i4n=1;i4n+1=i,i4n+2=-1;i4n+3=-i. (事实上可以把它推广到n∈Z.)
__ 1 3 3 2 2 ②设 i,则有: 1; ;1 0. 2 2
事实上, 与 统称为1的立方虚根,而且对于,也 有类似于上面的三个等式.
2
= (8 i )(1 3i )
= 8 24i i 3i
2
= 5 25 i
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.
实数集R中正整数指数的运算律, 在复数集C中仍然成立.即对 z1,z2,z3∈C及m,n∈N*有:
分母实数化
复数代数形式的除法实质: 分母实数化
例5.计算 (1 2i ) (3 4i )
1 2i (1 2i)(3 4i) 解: (1 2i ) (3 4i ) 3 4i (3 4i)(3 4i)
3 8 6 i 4 i 5 10 i 1 2 i 2 2 3 4 25 5 5
2
称为关于x的实系数一元二次方程
b b xx (实根) 2a 2a 2a
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+
复数代数形式的乘除运算
课本P112: A组4、5、6;B组1。
下节复习结合
3.2.2
X
阅读课本P109页至P111页,回答问题:
【说明】
1.复数的乘法 (1)乘法法则:复数的乘法与多项式的乘法是类似 的,但要注意结果中的 i2换成-1,并且把实部与虚部分
别合并.
(2)运算律:复数乘法仍满足乘法交换律、结合律 和分配律. 注意:乘法公式:正整数指数幂的运算律在复数 集C中仍成立.
?
2 2 2 2 A = 2 a c + 2 b d ; B = a + b + c + d 。 易 BA 。
练 2
(2008· 山东高考)设 z 的共轭复数是 z ,若 z+
z z =4,z· z =8,则 z 等于( A.i B.-i
D
) C.± 1 D.± i
例3 求1+i+i2+…+i2011的值. 拓 展 : G P 求 和 公 式 。 答: 0.
例1.计算: () 1 1 2i 3 4i 2 i ;
2 3 4i 3 4i ; 2 31 i ; 4 1 2i 3的复数相乘可按从左到右
的顺序运算或利用结合律运算,混合运算和实数的运算顺序一
2.复数的除法 在进行复数除法运算时,通常先把(a+bi)÷ (c+di)写 a+bi 成 的形式,再把分子与分母都乘以分母的共轭复数 c+di c-di,化简后可得结果,实际上就是将分母实数化,这 与根式除法的分母“有理化”很类似.注意最后结果一 般写成实部与虚部分开的形式.
3.共轭复数的性质 (1)实数的共轭复数仍是它本身,即 z= z ⇔z∈R. (2)z· z =|z|2=| z |2.
复数的乘除运算
2.应用举例
计算
(3+4i)(-2-3i) 解:原式= -6-9i-8i-12i2 = -6-17i+12 = 6-17i
分析:类似两个多项式相乘,把i2换成-1
3.探究:
复数的乘法是否满足交换律,结合律 以及乘法对加法的分配律? 对任意复数z1=a+bi,z2=c+di,z3=m+ni 则z1·2=(a+bi)(c+di )=ac+adi+bci+bdi2 z =ac+adi+bci-bd =(ac-bd)+(ad+bc)i 而z2·1= (c+di )(a+bi)=ac+bci+adi+bdi2 z =(ac-bd)+(ad+bc)i ∴z1·2=z2·1 (交换律) z z
提示:这里分子分母都乘以分母 的“实数化因式”(共轭复数)从而使分母“实数化”。 a bi (a bi )(c di ) 即: bi ) ( c di ) (a (c di )(c di ) c di
ac bd (bc ad )i ac bd bc ad 2 2 i 2 2 2 2 c d c d c d
5 10i 25 1 2 i 5 5
结果化简成 代数形式
9.沙场练兵
计算:
⑴ (1-2i)(3+4i)(-2+i)
解: (7 + i)(3 - 4i) 2)(-2+i) (2)原式 = ⑴ 原式= (3+4i-6i-8i (3 + 4i)(3 - 4i) = (11-2i)(-2+i) 2 21 - 25i - 4i2 = -22+11i+4i-2i = = -20+15i 32 + 4 2 25 - 25i = 25
复数的乘除运算
复数的乘除运算是数学中基础的一部分,也是实际生活中经常会用到的概念。
复数是由实数部分和虚数部分构成的。
实数部分一般用字母a表示,虚数部分一般用字母b表示,虚数部分带有一个i,即√-1,其中√表示根号。
复数通常用z来表示,即z=a+bi。
复数的乘法是指两个复数相乘的运算,公式为:(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i,其中a、b、c、d都是实数。
举个例子,假设有两个复数,分别为z1=2+3i和z2=1+4i,求两个复数的乘积。
解法如下,将两个复数代入公式中,得到:z1z2=(2+3i)(1+4i)=(2×1-3×4)+(2×4+3×1)i=-10+11i因此,z1z2=-10+11i。
复数的除法是指两个复数相除的运算,公式为:z1/z2=(a1+ib1)/(a2+ib2),其中a1、b1、a2、b2都是实数。
举个例子,假设有两个复数,分别为z1=2+3i和z2=1+4i,求两个复数的商。
解法如下,将两个复数代入公式中,并对分母有理化,得到:z1/z2=(2+3i)/(1+4i)=((2+3i)(1-4i))/((1+4i)(1-4i))=((2+3i-8i-12)/17=(-10-6i)/17因此,z1/z2=-10/17-6i/17。
需要注意的是,复数的除法并不满足乘法的交换律和结合律,因此在计算时需要格外小心。
同时,在除数为零的情况下,复数的除法也是不存在的。
总的来说,是数学中基础的一部分,它的应用非常广泛,涵盖了物理、工程、经济等多个领域,在实际生活中也有着广泛的应用。
对于学习数学的人来说,深刻理解是非常重要的。
复数的乘、除运算
A.-3+2i
B.3+2i
C.-2+3i
D.2+3i
解析:∵Δ=36-4×13=-16,
∴x=-6±2 -16=-3±2i. 答案:A
2.已知 a,b∈R,且 2+ai,b+i(i 是虚数单位)是实系数一元 二次方程 x2+px+q=0 的两个根,求 p,q 的值. 解:由根与系数的关系可得22++aaii·+b+b+i=i=q,-p, 即pq= =-2b-2+a+b-2+aa+b1i,i, 因为 p,q 均为实数,所以- 2+aa+b=10=,0, 解得ba==2-,1, 从而有pq= =- 5. 4,
答案:6
4.复数 z=i(1-2i)(i 是虚数单位)的实部为________. 解析:因为 z=i(1-2i)=2+i,所以复数 z 的实部为 2. 答案:2
A.3+5i
B.3-5i
()
C.-3+5i
D.-3-5i
[解析] (1)31+ +ii=31+ +ii11- -ii=4-2 2i=2-i. (2)∵z(2-i)=11+7i, ∴z=112+-7i i=112+-7ii22++ii=15+5 25i=3+5i. [答案] (1)D (2)A
[对点练清]
2.复数乘法的运算律
对于任意 z1,z2,z3∈C,有 交换律
z1z2=___z_2_z_1 ___
结合律 乘法对加法的分配律
(z1z2)z3=___z1_(_z2_z_3_) _ z1(z2+z3)=_z_1z_2_+__z_1z_3
3.复数的除法法则 (a+bi)÷(c+di) =acc2++bdd2 +bcc2- +add2 i(a,b,c,d∈R, 且 c+di≠0).
2.若复数 z=a+bi(a,b∈R)在复平面内对应的点在第四象 限,则实数 a,b 应满足什么条件?
复数运算的基本法则
复数运算的基本法则复数是由实部和虚部组成的数,可以表示为a+bi的形式,其中a是实部,b是虚部,i是虚数单位。
复数运算是对复数的加减乘除以及其他常见操作的统称。
一、复数的加法法则两个复数相加的结果,实部与实部相加,虚部与虚部相加。
即:(a+bi) + (c+di) = (a+c) + (b+d)i二、复数的减法法则两个复数相减的结果,实部与实部相减,虚部与虚部相减。
即:(a+bi) - (c+di) = (a-c) + (b-d)i三、复数的乘法法则两个复数相乘的结果,使用分配律展开后并整理,得到以下公式:(a+bi)*(c+di) = (ac-bd) + (ad+bc)i四、复数的除法法则两个复数相除的结果,先将除数乘以其共轭复数,然后使用分数除法展开并整理,得到以下公式:(a+bi) / (c+di) = [(ac+bd)/(c^2+d^2)] + [(bc-ad)/(c^2+d^2)]i这些是复数运算的基本法则,可以用于计算复数的加减乘除等操作。
在实际应用中,复数运算广泛应用于工程学科、物理学科、电路分析等领域,具有重要的实际意义。
例如,在电路分析中,使用复数可以简化电路的计算和分析过程。
通过将电阻、电感、电容等元件的阻抗用复数表示,可以方便地进行相量运算,简化计算步骤,提高计算效率。
此外,复数还可以用于描述波动和振动现象。
在物理学中,复数形式的指数函数可以表示周期性运动,如正弦波和余弦波。
通过复数运算,可以方便地计算波的传播、幅度、相位等参数。
综上所述,复数运算的基本法则是进行复数加减乘除等操作的规则。
掌握了这些基本法则,可以更好地理解和应用复数,提高复数运算的准确性和有效性。
在实际应用中,复数运算扮演着重要的角色,对于解决工程和物理问题具有重要意义。
复数的运算
引言:复数的运算是数学中的重要概念之一,它涉及到复数的加减乘除以及其他运算规则。
在上一篇文章中,我们已经介绍了复数的加减法运算,本文将进一步探讨复数的乘法和除法运算,并对其进行详细阐述。
通过学习本文,读者将更深入地理解复数的运算规则,并能够熟练进行相关计算。
概述:复数的乘法和除法运算是在实数基础上对虚数单位i进行运算的结果。
通过乘法和除法运算,我们可以更灵活地处理复数,并应用于复杂的数学问题中。
本文将依次介绍复数的乘法和除法运算的基本规则,包括运算法则、运算性质以及应用实例等。
正文内容:一、复数乘法运算1.1乘法法则1.1.1乘法的定义1.1.2乘法的交换律1.1.3乘法的结合律1.1.4乘法的零元和幺元1.1.5乘法的分配律1.2乘法性质1.2.1乘法的逆元1.2.2乘法的平方1.2.3乘法的倒数1.2.4乘法的绝对值1.2.5乘法的应用实例二、复数除法运算2.1除法法则2.1.1除法的定义2.1.2除法的零除法2.1.3除法的结合律2.1.4除法的分配律2.1.5除法的可逆性2.2除法性质2.2.1除法的逆元2.2.2除法的倒数2.2.3除法的绝对值2.2.4除法的应用实例三、复数乘法与除法运算综合应用3.1解复数方程3.2求复数的倒数3.3求复数的幂3.4求复数的乘法逆元3.5求复数的绝对值3.6综合应用实例四、常见乘法与除法的错误和注意事项4.1乘法与除法计算中的常见错误4.1.1忘记交换律和结合律4.1.2遗忘乘法的特殊性质4.1.3忽略乘法的分配律4.2乘法与除法运算的注意事项4.2.1注意复数的特殊形式4.2.2注意分母为零的情况4.2.3注意复数运算的结果4.2.4注意保留有效数字总结:复数的乘法和除法运算是数学中的重要概念,通过本文的介绍,我们对复数乘法和除法运算有了更深入的认识。
学习复数的运算规则和性质,有助于我们更好地理解复数的数学特性,并能够灵活应用于实际问题中。
在进行复数乘法和除法的计算时,我们还需要注意一些常见错误和注意事项,以确保计算的准确性和有效性。
《复数的乘除运算》课件与练习
实数 的值
【解】设方程的实数根为 = ,
则 32 − 2 − 1 + 22 + − 10 ⅈ = 0
∴
32 − 2
− 1 = 0,
22 + − 10 = 0,
解得 = 11 或 = −
71
5
将方程转化为等号两
边均为复数 + ⅈ(, ∈
) 的形式,确定两边复数
2
复数代数形式的乘方
实数集内的乘法、乘方的一些重要结论和运算法则在复数集内不一
定成立,如:
当 ∈ 时, 2 = ||2;当 ∈ 时, = 2 ∈ , 2 ∈ , 故 2 与 ||2 不
一定能比较大小
若 , ∈ ,则 2 + 2 = 0 ⇔ = = 0 ;若 1, 2 ∈ ,则 12 +
c+di
[提醒]
在进行复数除法时,分子、分母同乘以分母的
共轭复数 c-di,化简后即得结果,这个过程实际上就是把
分母实数化,这与根式除法的分母“有理化”很类似.
小试牛刀
)
1.复数(3+2i)i 等于(
B.-2+3i
A.-2-3i
C.2-3i
D.2+3i
答案 B
2. 已知复数 z=2-i,则 z·z 的值为(
和实数一样,复数的乘方就是相同复数的乘积,比如: 3 表示3个 相乘
2
复数乘方的运算律
根据复数乘法的运算律,实数范围内的正整数指数幂的运算律在复
数范围内仍然成立,即对任意 , 1, 2 ∈ , , ∈ ∗ ,有:
= +
=
4.复数的乘法与除法
已知|z|=1,求|z2+z+1|的最值 的最值. 例7:已知 已知 求 的最值 解1:设z=x+yi(x,y∈R),则x2+y2=1,|x|≤1,|y|≤1. 设 ∈ 则 故|z2+z+1|=|x2+2xyi-y2+x+yi+1| =|(x2-y2+x+1)+(2xy+y)i| =|(2x2+x)+(2x+1)yi| =|2x+1||x+yi|=|2x+1|. 所以,当 所以 当x=1时,|z2+z+1|最大值=3; 时 当x=-1/2时,|z2+z+1|最小值=0. 时 由于z 故若设z=x+yi(x,y∈R),则有 解2:由于 z=|z|2=1,故若设 由于 故若设 ∈ 则有 |z2+z+1|=|z2+z+z z|=|z||z+1+z|=|2x+1|(以下同解 以下同解1). 以下同解
∴ OB = OA + OC , 即 z B = z A + zC .
→ → →
y B
a ∴−2a + 3i = a + i + (−b + ai) 2 3 即− 2a + 3i = (a − b) + ai. 2
c
A x O
− 2a = a − b a = 2 3 . ∴ ⇒ b = 6 3= 2a
zC − 6 + 2i ∴ = = −2 + 2i . zA 2+ i
已知复数z满足 是纯虚数,求 例5:已知复数 满足 已知复数 满足|z|=5且(3+4i)z是纯虚数 求 z. 且 是纯虚数 解1:设z=a+bi(a,b∈R),则(3+4i)z=(3a-4b)+(4a+3b)i. 设 ∈ 则
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
数学公式知识:复数的加减乘除及其运算性质
数学公式知识:复数的加减乘除及其运算性质复数是数学中的一种扩展,它是有一个实数部分和一个虚数部分组成的数,形式上表示为a+bi,其中a和b分别为实数部分和虚数部分。
复数的加减乘除及其运算性质是数学中的一些基本概念,在代数学和几何学等许多领域中都有广泛的应用。
下面我们就来详细介绍一下复数的加减乘除及其运算性质。
一、复数的加减运算复数的加减运算是最基本的运算,其规则和普通数的加减法类似。
具体来说,对于两个复数z1和z2,其加法表示为:z1+z2=(a1+a2)+(b1+b2)i其中,a1和b1分别是z1的实部和虚部,a2和b2分别是z2的实部和虚部。
复数的减法也可以用类似的方法表示:z1-z2=(a1-a2)+(b1-b2)i二、复数的乘法运算和加减运算相比,复数的乘法运算更加复杂,但也更加有趣。
对于两个复数z1=a1+b1i和z2=a2+b2i,它们的积可表示为:z1z2=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i其中,a1a2和b1b2分别是两个复数的实部的乘积,而a1b2和a2b1则是两个复数的虚部的乘积。
可以看出,两个复数相乘,其实就是多项式的乘积。
三、复数的除法运算复数的除法运算也有其特殊的规则,其计算方法为:(z1/z2)=((a1a2+b1b2)/(a2^2+b2^2))+((a2b1-a1b2)/(a2^2+b2^2))i其中,分母的a2^2+b2^2表示了两个复数模的平方之和,而分子中的a1a2+b1b2则是两个复数的实部的乘积加上虚部的乘积。
四、复数的运算性质在实际应用中,复数的运算性质也是相当重要的,下面就简要介绍一下。
1.复数的加法和乘法都是可交换的,即z1+z2=z2+z1和z1z2=z2z1;2.复数的乘法满足结合律,即(z1z2)z3=z1(z2z3);3.复数的乘法对加法有分配律,即z1(z2+z3)=z1z2+z1z3;4.对于所有复数z,存在一个唯一的复数0,使得z+0=0+z=z;5.对于所有复数z,存在一个唯一的复数1,使得z1×1=1×z1=z1;6.对于所有复数z,存在一个唯一的逆元-z,使得z+(-z)=(-z)+z=0;7.对于所有非零复数z,其逆元也有唯一一个,即1/z,使得z×(1/z)=1。
复数的乘法与除法
例6计算
( 1 3i ) 3 6 (1 i )
( 1 3i ) 3 解: (1 i ) 6
1 3 3 2 ( i) 2 2 3 ( 2i )
3
8 1 i. 3 8i i
4 例7 求复数 z,使 z 为实数,且 | z 2 | 2. z 解:设 z a bi , ( a , b R , a 2 b 2 0) 4 4 z a bi z a bi 4( a bi ) a bi 2 2 a b 4a 4b a 2 (b 2 )i 2 2 a b a b
(a+bi)(c-di) a+bi = c+di (c+di)(c-di) = (ac+bd)+(bc-ad)i c2+d2
= ac+bd + bc-ad i (c+di ≠0) c2+d2 c2+d2 因为c+di ≠0 即 c2+d2 ≠0, a+bi 所以商 是唯一确定的复数. c+di
例3 计算: (1) (1+2i)(3-4i)
(4 3i )( 1 7i ) 例4:已知z ,求 z 2 i
(4 3i )( 1 7i ) 解: z 2 i
| 4 3i || 1 7i | | 2 i |
5 8 10 6 . 3 3
i的乘方规律
i i, i 1, i i i i, i 1
1 2 3 2 4
从而对任意
n N
4n2
,
4 n3
i
4 n 1
i, i
1, i
i , i
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A
8
探究复数乘法法则 计算: 分别计算 [ (3-2i)(1+i)] i 和 i [ (3-2i)(1+i)]
结复试数果类乘怎比法样实符数?合结这,合说写律明 出 什 复
么数?乘 法 的 交 换 律 、 结
合律、乘法对加法的
分配律
A
9
复数乘法运算律:
复数的乘法满足交换律、结合律以及分配律
对于任何z1 , z2 ,z3 ∈C,有
A
22
回顾小结
3.2.2复数代数形式的乘除运算
一个定义 两种运算 三个技巧
说明:高考对复数的考查,主要集中在复数的运算,尤其是乘 除法运算,属于低档题,只要掌握法则,认真求解即可.
A
23
体验高考
1.(2013山东)复数z满足(z-3)(2-i)=5,则z的共轭复数 为( )
A.2+i
B. 2-i
A
25
课外练习:
1.计算:(1+2 i )2
3 4i
2.若 z C 且 (3 z)i 1,则 z -_3_-__i_ .
3.已知 m R 且 (m i)3 R ,则 m _____33.
4.已知 z 1 3 i ,求 2z3 3z2 3z 9 的值. 22
8
A
26
i 解:原式= 4 9 2 =4+9=13 更简便!
A
11
法则应用
2、计算 (a+bi )(a-bi ).
A
12
2、计算 :(a+bi )(a-bi ).
解: 原式= a 2 ( bi ) 2 = a2 b2
特点:结果是实数
A
13
规律技巧1
计算 (1和i)2
(1i)2
1i6
1i 10
解:设 z=a+bi(a,b∈R),则 z =a-bi(a,b∈R), 由题意得(a+bi)(a-bi)-3i(a-bi)=1+3i, 即 a2+b2-3b-3ai=1+3i, 则有a-2+3ab=2-3.3b=1, 解得ab= =0-1, 或ab= =3-. 1, 所以 z=-1 或 z=-1+3i.
特用 试点式计联:子算想结出果1结-是i 果与实分数母相乘, 使之为实数即可
A
17
探究复数的除法法则
受以上问题启发 我们得到除法运算法则: ac++dbii=ac++dbiicc--ddii
=[ac+bi·-cd2+i]d+2 bc-adi =ac+bdc2++db2c-adi=acc2++bdd2 +bcc2+-dad2 i. 注:两个复数相除(除数不为 0)商仍是复数。
惠民二中 时洪芳
A
1
复习回顾
复数的加减运算
计算:(1)(1+2i)+(3-4i)-(5+6i);
(2)5i-[(3+4i)-(-1+3i)];
(3)若复数z满足z+i-3=3-i,则z=________.
答 案 : (1)-1-8i
(2)-4+4i
(3)6-2i
A
2
新课讲授
今天我们将继续学习复数的四则运算
------复数代数形式的乘除运算
A
3
探究复数乘法法则 试计算:(3-2i)(1+i)
5你+是i 怎么做的?
A
4
探究复数乘法法则
设 Z 1=a+bi, Z 2=c+di是任意两个复数,
试计算(a+bi)(c+di)
A
5
探究复数乘法法则
复数的乘法与多项式的乘法是类似 的,只须把所得的结果中的i2换成-1,并 且把实部与虚部分别合并.即:
A
15
探究复数除法法则 试计算:(32i)(1i)
3 2i 1 i
若思 复考 数 : 除 我 此 法 们 题 也 在 我 可 处 们 以理怎 看分样 成母做 乘有才能法根使的 号分逆 的母运 分不算 式是会 时虚写是数成怎?什么 么做的??
A
16
2、计算 :(a+bi )(a-bi ).
解: 原式= a 2 ( bi ) 2 = a2 b2
结你果分是别能是1 i吗?
10
1 i 1 i
-i 计
算--i
A
20
题型一 复数的乘除法运算
例1.复数
2i 1-i
的虚部是(
B)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A.-1
B.1
C.i
D.-i
2.复数-i+ 2 i
=( A
A.-3i
B.
1 2
i
) C.0
D.2i
A
21
题型二 共轭复数的应用
例 2 已知 z∈C, z 为 z 的共轭复数,若 z·z -3i z =1+3i,求 z.
z1z2z2z1 , (z1z2)z3z1(z2z3), z1(z2z3)z1z2z1z3.
A
10
法则应用 1、计算(2+3i )(2-3i)
解:原式= 4 6i 6i 9i2
=4+9
=13
我们知道多项式的乘法用乘法 公式(平方差、完全平方)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.
C.5+i
D.5-i
2.(2013课标全国卷) 2 1i
A. 2 2 B. 2
C.
=( )
2 D.1
3.(2013辽宁)复数z= 1 的模为( )
i1
A. 1
2
B. 2
2
C.
D.2
2
A
答案:D、C、B 24
思考.在复数集C内,你能将 x 2 y 2 分解因式吗?
(x+yi)(x-yi)
复数还能扩充吗? 四元数
A
18
观察a+bi 与 a-bi 两复数的特点. 实部相等,虚部互为相反数,这样的两个复数叫做 互为共轭复数.(又叫互为实数化因式)
复数 z=a+bi 的共轭复数记作 z, 即zabi
注: 虚部不为0的两个共轭复数也叫共轭虚数 实数的共轭复数是本身
A
19
规律技巧3
分别计算
1
1 i
1 i
i
1 i
1 i
结你果分别能是 2-8ii 计 -2-3i2i算 吗?
A
14
规律技巧2
in的周期性:i1=_____i___,i2=____-__1__, i3=___-__i ___,i4=____1____,i5=____i ____,i6=________, i7=-__1______,i8=-_i_______. 1 结论:i4n+1=____i______,i4n+2=___-__1_____, i4n+3= ___-__i___, i4n=____1____.
(a+bi)(c+di)=ac+bci+adi+bdi2
=(ac-bd)+(bc+ad)i.
A
6
复数的乘法法则:
(abi)(cdi) ( a cb d)(b ca d)i
结论:两个复数的积仍是一 个复数
A
7
探究复数乘法法则 计算:(1+i)(3-2i)
5结复+数i果乘和法(符3-合2i交)(1换+律i) 一 样 , 这说明什么?