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复数的乘法

发布时间:2023-06-04 作者:admin 来源:文学

复数的乘法

复数的乘法

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2023年2月16日发(作者:彭小川)

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复数的运算法则(加减乘除)

加法法则

复数的加法按照以下规定的法则进行:设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,

则它们的和是(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.

两个复数的和依然是复数,它的实部是原来两个复数实部的和,它的虚部是原来两个

虚部的和。

复数的加法满足交换律和结合律,

即对任意复数z1,z2,z3,有:z1+z2=z2+z1;(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).

减法法则

复数的减法按照以下规定的法则进行:设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,

则它们的差是(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.

两个复数的差依然是复数,它的实部是原来两个复数实部的差,它的虚部是原来两个

虚部的差。

乘除法

乘法法则

规定复数的乘法按照以下的法则进行:

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)+(bc+ad)i.

其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,展开得:ac+adi+bci+bdi^2,因为

i^2=-1,所以结果是(ac-bd)+(bc+ad)i。两个复数的积仍然是一个复数。

除法法则

复数除法定义:满足(c+di)(x+yi)=(a+bi)的复数x+yi(x,y∈R)叫复数a+bi除以复数c+di

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的商

运算方法:可以把除法换算成乘法做,在分子分母同时乘上分母的共轭.所谓共轭你可

以理解为加减号的变换,互为共轭的两个复数相乘是个实常数.

除法运算规则:

①设复数a+bi(a,b∈R),除以c+di(c,d∈R),其商为x+yi(x,y∈R),

即(a+bi)÷(c+di)=x+yi

∵(x+yi)(c+di)=(cx-dy)+(dx+cy)i.

∴(cx-dy)+(dx+cy)i=a+bi.

由复数相等定义可知cx-dy=adx+cy=b

解这个方程组,得x=(ac+bd)/(c^2+d^2)y=(bc-ad)/(c^2+d^2)

于是有:(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2)+(bc-ad)/(c^2+d^2)i

分母有理化

②利用共轭复数将分母有理化得(见右图):

点评:①是常规方法;②是利用初中我们学习的化简无理分式时,都是采用的分母有

理化思想方法,而复数c+di与复数c-di,相当于我们初中学习的的对偶式,它们之积为1

是有理数,而(c+di)·(c-di)=c2+d2是正实数.所以可以分母实数化.把这种方法叫做分母实

数化法。

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