
7.2 復數(shù)的四則運算
7.2.2 復數(shù)的乘、除運算
設(shè)z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),則z1·z2=(a+bi)(c+di)=______________________.
(ac-bd)+(ad+bc)i
對任意復數(shù)z1,z2,z3∈C,有
復數(shù)代數(shù)形式的除法法則
[知識解讀] 1.對復數(shù)乘法的三點說明(1)類比多項式運算:復數(shù)的乘法運算與多項式乘法運算很類似,可仿多項式乘法進行,但結(jié)果要將實部、虛部分開(i2換成-1).(2)運算律:多項式乘法的運算律在復數(shù)乘法中仍然成立,乘法公式也適用.(3)常用結(jié)論①(a±bi)2=a2±2abi-b2(a,b∈R);②(a+bi)(a-bi)=a2+b2(a,b∈R);③(1±i)2=±2i.
2.對復數(shù)除法的兩點說明(1)實數(shù)化:分子、分母同乘以分母的共軛復數(shù)c-di,化簡后即得結(jié)果,這個過程實際上就是把分母實數(shù)化,這與根式除法的分母“有理化”很類似.(2)代數(shù)式:注意最后結(jié)果要將實部、虛部分開.特別提醒:復數(shù)的除法類似于根式的分母有理化.
(3)若復數(shù)(1-i)(a+i)在復平面內(nèi)對應的點在第二象限,則實數(shù)a的取值范圍是( )A.(-∞,1) B.(-∞,-1)C.(1,+∞) D.(-1,+∞)[分析] 利用乘法公式進行運算.[解析] (1)由題意可得z2-2z=2i-2(1+i)=-2.故|z2-2z|=|-2|=2.故選D.
[歸納提升] 兩個復數(shù)代數(shù)形式乘法的一般方法(1)首先按多項式的乘法展開;(2)再將i2換成-1;(3)然后再進行復數(shù)的加、減運算,化簡為復數(shù)的代數(shù)形式.
【對點練習】? (1)計算:(1-i)2-(2-3i)(2+3i)=( )A.2-13i B.13+2iC.13-13i D.-13-2i(2)(2017·全國卷Ⅰ)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)
[解析] (1)(1-i)2-(2-3i)(2+3i)=1-2i+i2-(4-9i2)=-13-2i.故選D.(2)A項,i(1+i)2=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=2i,2i是純虛數(shù);D項,i(1+i)=i+i2=-1+i,不是純虛數(shù).故選C.
[分析] 復數(shù)的除法運算就是分子分母同乘分母的共軛復數(shù),轉(zhuǎn)化為乘法進行.
已知x=-1+i是方程x2+ax+b=0(a,b∈R)的一個根.(1)求實數(shù)a,b的值;(2)結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系,猜測方程的另一個根,并給予證明.[分析] 解決實系數(shù)一元二次方程的基本方法是復數(shù)相等的充要條件.
(2)由(1)知方程為x2+2x+2=0.設(shè)另一個根為x2,由根與系數(shù)的關(guān)系,得-1+i+x2=-2,∴x2=-1-i.把x2=-1-i代入方程x2+2x+2=0,則左邊=(-1-i)2+2(-1-i)+2=0=右邊,∴x2=-1-i是方程的另一個根.
[歸納提升] (1)實系數(shù)一元二次方程的虛根是成對出現(xiàn)的,即若復數(shù)a+bi(a,b∈R,b≠0)是實系數(shù)一元二次方程的根,則其共軛復數(shù)a-bi是該方程的另一根.(2)和在實數(shù)范圍內(nèi)對比,在復數(shù)范圍內(nèi)解決實系數(shù)一元二次方程問題,韋達定理和求根公式仍然適用,但是判別式判斷方程根的功能就發(fā)生改變了.
【對點練習】? (1)方程x2+6x+13=0的一個根是( )A.-3+2i B.3+2iC.-2+3i D.2+3i(2)已知a,b∈R,且2+ai,b+i(i是虛數(shù)單位)是實系數(shù)一元二次方程x2+px+q=0的兩個根,求p,q的值.
已知復數(shù)z滿足條件z2-|z|-6=0,求復數(shù)z.[錯解] 由z2-|z|-6=0?(|z|-3)(|z|+2)=0.因為|z|+2≠0,所以|z|=3.則在復平面內(nèi)以原點為圓心,3為半徑的圓上的所有點對應的復數(shù)均符合要求.[錯因分析] 本題將復數(shù)z的模等同于實數(shù)的絕對值,誤認為|z|2=z2.
[誤區(qū)警示] 設(shè)復數(shù)z=a+bi(a,b∈R),則z2=(a+bi)2=a2-b2+2abi,|z|2=a2+b2,即z2≠|(zhì)z|2,二者不可混淆.
【對點練習】? (2019·湖南省長沙市檢測)已知復數(shù)z滿足z=-|z|,則z的實部( )A.不小于0 B.不大于0C.大于0 D.小于0
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