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1、2022年高中數(shù)學北師大版選修2-2《復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運算》word導(dǎo)學案
1.理解復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的四則運算,并能用運算律進行復(fù)數(shù)的四則運算.
2.能根據(jù)所給運算的形式選擇恰當?shù)姆椒ㄟM行復(fù)數(shù)的四則運算.
兩個多項式可以進行乘除法運算,例如(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd;對于兩個復(fù)數(shù)a+bi,c+di(a,b,c,d∈R),能像多項式一樣進行乘除法運算嗎?
問題1:結(jié)合多項式乘法運算的特點,說明復(fù)數(shù)乘法運算有哪些特點?
(1)復(fù)數(shù)的乘法與多項式的乘法類似,只是在運算過程中把i2換成 ,然后實部、虛部分別合并;?
(2)兩個復(fù)數(shù)的積仍是一個
2、復(fù)數(shù);
(3)復(fù)數(shù)的乘法與實數(shù)的乘法一樣,滿足交換律、結(jié)合律及分配律;
(4)在復(fù)數(shù)范圍內(nèi),實數(shù)范圍內(nèi)正整數(shù)指數(shù)冪的運算律仍然成立.
問題2:什么是共軛復(fù)數(shù)?
一般地,當兩個復(fù)數(shù)的 時,這兩個復(fù)數(shù)叫作互為共軛復(fù)數(shù).?
問題3:怎樣進行復(fù)數(shù)除法運算?
復(fù)數(shù)的除法首先是寫成分數(shù)的形式,再利用兩個互為共軛復(fù)數(shù)的積是一個實數(shù),將分母化為實數(shù),從而化成一個具體的復(fù)數(shù).
問題4:復(fù)數(shù)的四種基本運算法則
(1)加法:(a+bi)+(c+di)= ;?
(2)減法:(a+bi)-(c+di)= ;?
(3)乘法:(a+bi)(c+di
3、)= ;?
(4)除法:(a+bi)÷(c+di)== (c+di≠0).?
1.i是虛數(shù)單位,復(fù)數(shù)z=的虛部是( ).
A.0 B.-1 C.1 D.2
2.復(fù)數(shù)z1=3+i,z2=1-i,則z=z1·z2在復(fù)平面內(nèi)的對應(yīng)點位于( ).
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
3.已知復(fù)數(shù)z與(z+2)2-8i均是純虛數(shù),則z= .?
4.設(shè)復(fù)數(shù)z滿足i(z+1)=-3+2i(i為虛數(shù)單位),試求z的實部.
復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘法運算
計算:(1)(1-i)(
4、1+i)+(-1+i);
(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i;
(3)(4-i5)(6+2i7)+(7+i11)(4-3i)
(4)(1-i)3.
復(fù)數(shù)代數(shù)形式的除法運算
計算:(1)(1+2i)÷(3-4i);
(2);
(3)(+i)4+.
復(fù)數(shù)四則運算的綜合應(yīng)用
已知|z|2+(z+)i=(i為虛數(shù)單位),試求滿足條件的z.
計算:(1)(1-i)2;
(2)(-+i)(+i)(1+i).
計算:
(1);
(2)+.
若關(guān)于x 的方程x2+(t2+3t+tx)i=0有純虛數(shù)根,求實數(shù)t的值和該方程的根.
5、
1.復(fù)數(shù)z=(i為虛數(shù)單位),則|z|等于( ).
A.25 B. C.5 D.
2.i是虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)+(1+2i)2等于( ).
A.-2-5i B.5-2i C.5+2i D.-2+5i
3.若復(fù)數(shù)z滿足z(1+i)=2,則復(fù)數(shù)z= .?
4.計算:+()xx.
(xx年·山東卷)已知a,b∈R,i是虛數(shù)單位.若a-i與2+bi互為共軛復(fù)數(shù),則(a+bi)2=( ).
A.5-4i B.5+4i C.3-4i D.3+4i
考題變式(我來改編):
?
?
?
答案
第3課時 復(fù)
6、數(shù)代數(shù)形式的乘除運算
知識體系梳理
問題1:(1)-1
問題2:實部相等,虛部互為相反數(shù)
問題4:(1)(a+c)+(b+d)i (2)(a-c)+(b-d)i
(3)(ac-bd)+(ad+bc)i (4)+i
基礎(chǔ)學習交流
1.B ∵z===-i,∴虛部為-1,故選B.
2.D z=z1·z2=(3+i)(1-i)=4-2i.
3.-2i 設(shè)z=bi(b∈R),則(z+2)2-8i=(bi+2)2-8i=4-b2+(4b-8)i,依題意得解得b=-2.
所以z=-2i.
4.解:(法一)∵i(z+1)=-3+2i,
∴z=-1=-(-3i-2)-1=1+3i,
故
7、z的實部是1.
(法二)令z=a+bi(a、b∈R),
由i(z+1)=-3+2i,
得i[(a+1)+bi]=-3+2i,
-b+(a+1)i=-3+2i,
∴a+1=2,∴a=1.
故z的實部是1.
重點難點探究
探究一:【解析】(1)(1-i)(1+i)+(-1+i)=1-i2-1+i=1+i.
(2)(2-i)(-1+5i)(3-4i)+2i
=(-2+10i+i-5i2)(3-4i)+2i
=(-2+11i+5)(3-4i)+2i
=(3+11i)(3-4i)+2i
=(9-12i+33i-44i2)+2i
=53+21i+2i=53+23i.
(3)(
8、4-i5)(6+2i7)+(7+i11)(4-3i)
=(4-i)(6-2i)+(7-i)(4-3i)
=(24-8i-6i+2i2)+(28-21i-4i+3i2)
=47-39i.
(4)(1-i)3=13-3×12×i+3×1×i2-i3
=1-3i-3-(-i)=-2-2i.
【小結(jié)】三個或三個以上的復(fù)數(shù)相乘可按從左到右的順序運算或利用結(jié)合律運算,混合運算與實數(shù)的運算順序一樣,對于能夠使用乘法公式計算的兩個復(fù)數(shù)的乘法,用乘法公式更簡捷,如平方差公式、立方差公式、完全平方公式等.
探究二:【解析】(1)(1+2i)÷(3-4i)=
==
=-+i.
(2)(法一)
9、
原式=
==1.
(法二)原式=
==1.
(3)原式=[(+i)2]2+
=(-+i)2-=--i+i-
=(--)+(-)i.
【小結(jié)】進行復(fù)數(shù)的運算,除了應(yīng)用四則運算法則之外,對于一些簡單算式要知道其結(jié)果,這樣可方便計算,簡化運算過程,比如=-i,(1+i)2=2i,(1-i)2=-2i,=i,=-i,a+bi=i(b-ai),=i,等等.
運算方法要靈活,有時要巧妙運用相應(yīng)實數(shù)系中的乘法公式,比如第(2)題中的解法一.
探究三:【解析】原方程化簡為|z|2+(z+)i=1-i,
設(shè)z=x+yi(x,y∈R),代入上述方程得x2+y2+2xi=1-i,
10、∴∴∴原方程的解為z=-±i.
【小結(jié)】對于此類復(fù)數(shù)方程我們一般是設(shè)出復(fù)數(shù)的代數(shù)形式z=x+yi(x,y∈R),然后將其代入給定方程,利用復(fù)數(shù)四則運算將其整理,然后利用復(fù)數(shù)相等的充要條件來求解.
思維拓展應(yīng)用
應(yīng)用一:(1)(1-i)2=1-2i+i2=-2i.
(2)(-+i)(+i)(1+i)
=[(--)+(-)i](1+i)
=(-+i)(1+i)
=(--)+(-)i
=-+i.
應(yīng)用二:(1)=
===
==1-i.
(2)+=+=i-i=0.
應(yīng)用三:設(shè)x=ai(a∈R且a≠0)是方程x2+(t2+3t+tx)i=0的一個純虛根,將其代入方程可得(ai)2+(t2+3t+tai)i=0,∴-a2-at+(t2+3t)i=0,由復(fù)數(shù)相等的充要條件可得∴故t=-3,方程的兩個根為0或3i.
基礎(chǔ)智能檢測
1.C z==-4-3i,所以|z|=5.
2.D +(1+2i)2=+4i-3=5i-2.
3.1-i z===1-i.
4.解:原式=+(-i)xx=-i-1.
全新視角拓展
D 先由共軛復(fù)數(shù)的條件求出a,b的值,再求(a+bi)2的值.由題意知a-i=2-bi,∴a=2,b=1,∴(a+bi)2=(2+i)2=3+4i.