7.2.2 复数的乘、除运算知识点一 复数的乘法法则设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)是任意两个复数,那么它们的积(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.可以看出,两个复数相乘,类似于两个多项式相乘,只要在所得的结果中把i2换成-1,并且把实部和虚部分别合并即可.知识点二 复数的乘法运算律对于任意z1,z2,z3∈C,有交换律:z1z2=z2z1;结合律:(z1z2)z3=z1(z2z3);分配律:z1(z2+z3)=z1z2+z1z3.知识点三 复数的除法法则(a+bi)÷(c+di)=+i(a,b,c,d∈R,且c+di≠0).由此可见,两个复数相除(除数不为0),所得的商是一个确定的复数.虚数单位i的乘方计算复数的乘积要用到复数单位i的乘方,i有如下性质:i4n+1=i;i4n+2=-1;i4n+3=-i;i4n=1.说明:(1)上述公式说明i的幂具有周期性,且最小正周期是4.(2)n可推广到整数集.(3)4k(k∈Z)是i的周期.(4)与i有关的几个结论:(1+i)2=2i,(1-i)2=-2i,=i,=-i.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若复数z1=1+2i,z2=3-i,则复数z1z2的虚部为5.( )(2)若z1,z2∈C,且z+z=0,则z1=z2=0.( )(3)两个共轭复数的积为实数.( )答案 (1)√ (2)× (3)√2.做一做(1)复数=________.(2)复平面内,复数z=(i为虚数单位)的共轭复数对应的点位于第________象限.(3)复数2-的共轭复数是________.答案 (1)-i (2)四 (3)2-i题型一复数的乘、除运算例1 (1)复数-=( )A.0B.2C.-2iD.2i(2)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] (1)解法一:-====2i.解法二:-=-=i+i=2i.(2)(z1-z2)i=[(4+29i)-(6+9i)]i=(-2+20i)i=-20-2i,∴(z1-z2)i的实部为-20.[答案] (1)D (2)-20(1)复数的乘法可以把i看作字母,按多项式乘法的法则进行,注意要把i2
化为-1,进行最后结果的化简.复数的除法先写成分式的形式,再把分母实数化(方法是分母与分子同时乘以分母的共轭复数,若分母是纯虚数,则只需同时乘以i).(2)实数集中的乘法公式、幂的运算律,因式分解方法等在复数集中仍成立.计算:(1)(-2+3i)÷(1+2i);(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i.解 (1)原式====+i.(2)原式=(3+11i)(3-4i)+2i=53+21i+2i=53+23i.题型二在复数范围内解一元二次方程例2 在复数范围内解下列方程.(1)2x2+6=0;(2)x2+x+4=0.[解] (1)由2x2+6=0,得x2=-3.因为(i)2=(-i)2=-3,所以方程2x2+6=0的根为x=±i.(2)配方,得2=-,因为2=2=-,所以x+=±i,所以原方程的根为x=-±i.实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a,b,c∈R,a≠0)在复数范围内定有两个根:(1)Δ>0,方程有两个不相等的实数根x1,2=-±.(2)Δ=0,方程有两个相等的实数根x1,2=-.
(3)Δ