人教A版高中选修2-2数学课件：3.2.1 复数代数形式的加、减运算及其几何意义.ppt

1、3.2 复数代数形式的四则运算 3.2.1 复数代数形式的加、 减运算及其几何意义 运算是“数”的最主要的功能，复数不同于运算是“数”的最主要的功能，复数不同于 实数，它是由实部、虚部两部分复合构造而成的实数，它是由实部、虚部两部分复合构造而成的 整体，它如何进行运算呢？我们就来看一下最简整体，它如何进行运算呢？我们就来看一下最简 单的复数运算单的复数运算复数的加、减法复数的加、减法 引入引入 随着生产发展的需要，我们将数的范围扩随着生产发展的需要，我们将数的范围扩 展到了复数展到了复数 实部实部 虚部虚部 iab 1.1.复数代数形式的加、减运算法则复数代数形式的加、减运算法则. .（重点）

2、（重点） 2.2.复数代数形式的加、减运算律复数代数形式的加、减运算律. .（难点）（难点） 3.3.复数代数形式的加、减运算的几何意义复数代数形式的加、减运算的几何意义. . 我们知道实数有加、减、乘等运算，且有我们知道实数有加、减、乘等运算，且有 运算律：运算律： a+b=b+a ab=ba (a+b)+c=a+(b+c) (ab)c=a(bc) a(b+c)=ab+ac 那么复数应怎样进行加、减、乘运算呢？那么复数应怎样进行加、减、乘运算呢？ 你认为应怎样定义复数的加、减、乘运算呢？你认为应怎样定义复数的加、减、乘运算呢？ 运算律仍成立吗？运算律仍成立吗？ 探究点探究点1 1 复数的加法

3、复数的加法 1. 复数代数形式的加法复数代数形式的加法 我们规定，复数的加法法则如下：我们规定，复数的加法法则如下： 设设z1=a+bi, =a+bi, z2=c+di=c+di是任意两个复数，那么是任意两个复数，那么 (a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i. 说明说明: : （1 1）复数的加法运算法则是一种规定）复数的加法运算法则是一种规定. .当当b=0b=0， d=0d=0时与实数加法法则保持一致时与实数加法法则保持一致; ; （2 2）很明显，两个复数的和仍然是一个复数）很明显，两个复数的和仍然是一个复数, ,对对

4、于复数的加法可以推广到多个复数相加的情形于复数的加法可以推广到多个复数相加的情形. . 2. 设设z1=a1+b1i, z2=a2+b2i, z3=a3+b3i. （1）因为）因为 z1+z2=(a1+b1i)+(a2+b2i) =(a1+a2)+(b1+b2)i, z2+z1= (a2+b2i) + (a1+b1i) =(a1+a2)+(b1+b2)i, 所以所以 z1+z2=z2+z1 探究点探究点2 复数的加法满足交换律、结合律复数的加法满足交换律、结合律 （2）因为）因为 (z1+z2)+z3=(a1+b1i)+(a2+b2i)+(a3+b3i) =(a1+a2 +a3)+(b1+b2

5、+b3)i, z1+ (z2+z3)=(a1+b1i)+(a2+b2i)+(a3+b3i) =(a1+a2 +a3)+(b1+b2+b3)i, 所以所以 (z1+z2)+z3=z1+(z2+z3) 所以，对任意所以，对任意z1，z2，z3 C, ,有有 z1+z2=z2+z1 （z1+z2）+z3=z1+（z2+z3） 探究点探究点3 3 复数与复平面内的向量有一一对应关系复数与复平面内的向量有一一对应关系 我们讨论过向量加法的几何意义，你能由此出发我们讨论过向量加法的几何意义，你能由此出发 讨论复数加法的几何意义吗？讨论复数加法的几何意义吗？ O Z1(a,b) Z2(c,d) Z x y

6、设设 , , 分别与复数分别与复数a+bi,c+di对应对应 1 OZ 2 OZ 1 OZ 2 OZ=（a,b），）， =(c,d) 1 OZ 2 OZ+ =（a+c,b+d） OZ=(a+c)+(b+d)i 复数的加法可以按照向量的加法来进行复数的加法可以按照向量的加法来进行 x o y Z1(a,b) Z2(c,d) Z(a+c,b+d) z1+ z2=OZ1 +OZ2 = OZ 符合向量加法符合向量加法 的平行四边形的平行四边形 法则法则. . 3.3.复数加法运算的几何意义复数加法运算的几何意义 探究点探究点4 复数的减法复数的减法 类比实数集中减法的意义，我们规定，复数的类比实数集中

7、减法的意义，我们规定，复数的 减法是加法的逆运算，即把满足减法是加法的逆运算，即把满足 (c+di)+(x+yi)=a+bi 的复数的复数x+yi叫做复数叫做复数a+bi减去复数减去复数c+di的差，记作的差，记作 (a+bi)-(c+di).根据复数相等的定义，有根据复数相等的定义，有 c+x=a, d+y=b, 因此因此 x=a-c, y=b-d, 所以所以 x+yi=(a-c)+(b-d)i , 即即 (a+bi)-(c+di) =(a-c)+(b-d)i. 4. 复数的减法复数的减法 (a+bi)-(c+di) =(a-c)+(b-d)i 说明：说明：两个复数的差是一个确定的复数两个复

8、数的差是一个确定的复数 . x o y Z1(a,b) Z2(c,d) 复数复数z2z1 向量向量Z1Z2 符合向量符合向量 减法的三减法的三 角形法则角形法则. . 探究点探究点5.5.复数减法运算的几何意义复数减法运算的几何意义 |z1-z2|表示什么表示什么? 表示复平面上两点表示复平面上两点Z1 ,Z2的距离的距离 例例1 1 计算计算(5(5- -6i)+(6i)+(- -2 2- -i)i)- -(3+4i).(3+4i). 解：解： (5(5- -6i)+(6i)+(- -2 2- -i)i)- -(3+4i)(3+4i) = =（5 5- -2 2- -3 3）+ +（- -6

9、 6- -1 1- -4 4）i i = =- -11i11i 例例2 2 计算计算(1(13i 3i ) )+ +( (2+5i2+5i) ) + +( (- -4+9i4+9i).). 解：解： 原式原式= =（1+21+2- -4 4）+ +（- -3+5+93+5+9）i=i=- -1+11i1+11i 例例3 3 2.2.复复数数z z满满足足|z+3-3i|=3|z+3-3i|=3，则则|z|z|的的 最最大大值值是是_;_;最最小小值值是是_._. 1.1.满满足足条条件件|z-i|=|3+4i|z-i|=|3+4i|的的复复数数z z在在复复平平面面上上 对对应应的的轨轨迹迹是

10、是 （） A.A.一条直线一条直线 B.B.两条直线两条直线 C.C.圆圆 D.D.其他其他 3 33 C C 3.|z3.|z1 1|= |z|= |z2 2| | 平行四边形平行四边形OABCOABC是是 . . 4.| z4.| z1 1+ z+ z2 2| |= = | z| z1 1- - z z2 2| | 平行四边形平行四边形OABCOABC是是 . . 5. |z5. |z1 1|= |z|= |z2 2| |，| z| z1 1+ z+ z2 2| |= = | z| z1 1- - z z2 2| | 平行四边形平行四边形OABCOABC是是 . . 菱形菱形 矩形矩形 正

11、方形正方形 (1)|z(1)|z(1+2i)|(1+2i)| (2)|z+(5+3i)|(2)|z+(5+3i)| 6. 6. 已知复数已知复数z z对应点对应点A,A,说明下列各式所表示说明下列各式所表示 的几何意义的几何意义. . 点点A A到点到点(1,2)(1,2)的距离的距离 点点A A到点到点( (5, 5, 3)3)的距离的距离 (3)|z(3)|z1|1| (4)|z+2i|(4)|z+2i| 点点A A到点到点(1,0)(1,0)的距离的距离 点点A A到点到点(0, (0, 2)2)的距离的距离 7.7.计算计算 （1 1）（）（5+45+4i i）+ +（- -3 3-

12、-2 2i i） （2 2）（）（2 2- -i i）- -（2+32+3i i）+4+4i i （3 3） 5 5- -（3+2i3+2i） （4 4） 4i4i- -（4i4i- -4 4） 答案：答案： (1)2 + 2i (2)0 (3)2 (1)2 + 2i (2)0 (3)2 - - 2i (4)42i (4)4 8.8.已知复数已知复数m=2m=23i,3i,若复数若复数z z满足等式满足等式|z|zm|=1,m|=1,则则 z z所对应的点的集合是什么图形所对应的点的集合是什么图形? ? 解：解： 以点以点(2, (2, 3)3)为圆心为圆心,1,1为半径的圆为半径的圆. .

13、1.1.复数的加、减运算法则表明，若干个复数的代复数的加、减运算法则表明，若干个复数的代 数和仍是一个复数，复数的和差运算可转化为复数和仍是一个复数，复数的和差运算可转化为复 数的实部、虚部的和差运算数的实部、虚部的和差运算. . 2.2.在几何背景下求点或向量对应的复数，即求点在几何背景下求点或向量对应的复数，即求点 或向量的坐标，有关复数模的问题，根据其几何或向量的坐标，有关复数模的问题，根据其几何 意义，有时可转化为距离问题处理意义，有时可转化为距离问题处理. . 3. 3. 在实际应用中，既可以将复数的运算转化为向在实际应用中，既可以将复数的运算转化为向 量运算，也可以将向量的运算转化为复数运算，量运算，也可以将向量的运算转化为复数运算， 二者对立统一二者对立统一. . 人类的幸福和欢乐在于奋斗，而最有价值 的是为理想而奋斗.