人教版高中数学选修2-2
3.2.1 复数代数形式的加、减运算及其几何意义
自学引导
了解复数代数形式的加减运算的几何意义,能进行复数代数形式的加减运算. 课前热身 1.复数的加减法.
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则z1+z2=__________.z1-z2=__________. 2.复数加减法的几何意义.
→→
设复数z1,z2对应的向量为OZ1,OZ2,则复数z1+z2是以__________________所对应的复数,→→
z1-z2是连接向量OZ1与OZ2的终点并指向__________所对应的复数. 名师讲解
1.复数的加减法法则
(1)法则的合理性,可以从下面几点理解; ①当b=0,d=0时,与实数的加减法则一致. ②可以验证加法的运算律在复数中仍然成立. ③复数的向量运算符合平行四边形法则.
(2)法则的记忆:实部相加减,虚部相加减,或按合并同类项的法则进行. (3)复数的加减运算法则可以推广到若干个复数的运算中去.
(4)很显然,两个复数的和仍然是一个复数,且满足交换律和结合律,即对任意z1,z2,z3∈C,有z1+z2=z2+z1,(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3). 2.复数加减法的几何意义
(1)从几何意义上理解,复数的加减运算,同平面向量的加减运算是一致的. 如图所示,设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R)
→→→→→→则OZ=OZ1+OZ2,Z1Z2=OZ2-OZ1.
→
所以OZ对应的复数为z1+z2=(a+bi)+(c+di). →
Z1Z2对应的复数为z2-z1=(c+di)-(a+bi).
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(2)如果(a+bi)+(-a-bi)=0,那么-a-bi叫做a+bi的相反数,因此,z1-z2=z1+(-z2). (3)有些曲线用复数表示更简单.如|z-(1+i)|=2,表示以(1, 1)为圆心,2为半径的圆.|z1→→
+z2|=|z1-z2|表示OZ1,OZ2为邻边的平行四边形是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形). 典例剖析
题型一 复数的加减运算 例1 计算: (1)(3+5i)+(3-4i); (2)(-3+2i)-(4-5i); (3)(5-6i)+(-2-2i)-(3+3i).
规律技巧 复数的加减运算,可按复数的加减运算法则依次进行,也可以按合并同类项的法则进行.
变式训练1 计算: (1)(-2+3i)+(5-i);
(2)(-1+2i)+(1+2i)-(2+22i); (3)(a+bi)-(2a-3bi)-3i(a,b∈R).
题型二 复数加减法的几何意义
→→→例2 已知复平面上的?ABCD,AC对应的复数为6+8i,BD对应的复数为-4+6i,求向量DA
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人教版高中数学选修2-2 对应的复数.
规律技巧 复数与以坐标原点为起点的向量是一一对应的,复数z=a+bia,b∈R可以→
用向量OZ来表示,相等的向量表示同一个复数,复数加减法的几何意义就是向量加减法的几何意义.
变式训练2 已知平行四边形OABC的三个顶点O,A,C对应的复数分别为0,3+2i,-2+4i,试求: →
(1)AO表示的复数; →
(2)CA表示的复数; (3)B点对应的复数.
例3 复数z1=1+2i,z2=-2+i,z3=-1-2i,它们在复平面内的对应点是一个正方形的三个顶点,求这个正方形第四个顶点对应的复数.
变式训练3 若|z1|=|z2|=1,且|z1+z2|=2,求|z1-z2|.
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